Размеры образца и размеры заполнителя

Естественно, что размер образца должен быть значительно больше, чем размер самой крупной частицы заполнителя. Имеются различные рекомендации по соотношению минимальных размеров образца и максимальных размеров заполнителя. Например, по BS 1881 : 1952 куб для испытаний должен быть размером не менее 10, 15 см при заполнителе размером 1,9 см, т.е. отношение равно 5,3; при наличии образца в виде куба размером 15,1 см заполнитель может иметь размер 3,8 см. По стандарту ASTM С 192—57, отношение диаметра цилиндра к максимальному размеру заполнителя должно быть не менее 3, а по спецификации Бюро рекламаций США — не менее 4. Обычно удовлетворительным считают отношение от 3 до 4. Ограничения размеров обусловлены наличием «эффекта стенки»: стенка оказывает влияние на уплотнение бетона, так как количество раствора, необходимого для заполнения пространства между частицами крупного заполнителя и стенкой, гораздо больше, чем для заполнения пустот внутри бетонной массы, поэтому оно превышает соответствующее количество раствора, потребное для хорошо дозированной смеси (рис. 8.19). При испытаниях бетона, содержащего заполнитель размером 1,9 см, для полного уплотнения кубов размером 10,15 см требуется увеличение количества песка, равное 10% общего веса заполнителя, по сравнению со смесью, применяемой для очень больших конструкций. Для восполнения этого недостатка раствора при изготовлении образца иногда добавляют раствор, оставшийся от замеса. Эффект стенки выражен тем значительнее, чем больше отношение поверхности образца к его объему, следовательно, он меньше при испытаниях образца на изгиб, чем в кубах или цилиндрах. Если размер заполнителя превышает допустимые для данного образца пределы, то иногда производят отсев наиболее крупных частиц. Эта процедура называется «мокрым отсеиванием». Отсеивание следует производить быстро, чтобы не допустить высыхания бетона, а просеянный материал необходимо перемешивать вручную. Хотя и можно ожидать, что водоцементное отношение просеянного бетона остается неизменным, но содержание цемента и воды в бетоне возрастает и обычно увеличивается его прочность. Например, отсеивание частиц размером свыше 1,9 см из смеси, имевшей первоначально максимальные частицы размера 3,8 см, увеличивает прочность бетона на сжатие на 7%, а прочность на изгиб — на 15%. По другим данным, отсеивание частиц заполнителя размером от 3,8 до 15,2 см дает увеличение прочности на сжатие на 17—29%. Эти данные отражают не только влияние изменений состава смеси, но также влияние и самого максимального размера заполнителя на прочность бетона.