Водопоглощение песка, щебня, водоцементное отношение

Водоцементное отношение: степень водопоглощения песка показывает, какое количество вода всасывается из бетонной смеси во внутренние поры зерен песка. От количества поглощенной песком воды зависит конечная жесткость (подвижность) бетонной смеси, конечное (фактическое) водоцементное отношение, сильно влияющее на прочность цементного камня и бетона, а также сцепление цементного камня с зернами песка, что опять-таки влияет на прочность бетона.

Наличие в песке пористых зерен действует на прочность бетона в двух направлениях: пониженная прочность пористых зерен снижает прочность бетона; поглощение воды из бетонной смеси сухими пористыми зернами песка увеличивает сцепление цементного камня поверхности зерен, а это повышает прочность бетона в раннем возрасте. В целом наличие в песке пористых зерен чаще всего влияет на прочность бетона отрицательно.

Несмотря на большое влияние степени водопоглощения песка на свойства бетона и бетонной смеси, пока нет практически доступного способа определения водопоглощения песка. Дело в том, что трудно расчленить воду, поглощенную зернами песка, от воды, покрывающей их поверхность, а также от капиллярной воды.
Для примерной оценки возможного водопоглощения песков можно привести данные о водопоглощении щебня фракций 3—10 и 10 — 20 мм, определяемом по разности в весе навески насыщенных водой и высушенных зерен щебня; насыщенный водой щебень взвешивали после обтирания зерен щебня полотенцем; при этом, естественно, на поверхности влажных зерен щебня оставалась поверхностная пленка воды, оцениваемая при крупности щебня 3—20 мм в пределах от 0,5 до 1 % к весу щебня.
В табл. приведены величины водопоглощения щебня различных пород (за вычетом 0,7% воды, идущей на смачивание поверхности).

Таблица. Водопогощения щебня фракции 3-20 мм различных пород.

Водопоглощение обычного аллювиального кварцевого песка по аналогии с этими и другими данными можно принимать в пределах 0,5—0,7%; эта величина не включает количество воды, идущей на смачивание поверхности зерен песка.

Форма зерен песка и характер их поверхности влияют на жесткость (подвижность) бетонной смеси и на сцепление цементного камня с поверхностью песка.
В крупных фракциях песка нередко встречаются в больших количествах обломки мало измененных исходных пород, в то время как в мельчайших фракциях имеются в большой дозе различные глинистые минералы.

Форма мельчайших зерен может быть самой разнообразной: от окатанных изотропных зерен до угловатых пластинок и чешуек, в частности слюды и глины. В морском песке в изобилии встречаются средние и крупные пластинки — обломки ракушек. В дробленом песке преобладают остроугольные неправильной формы зерна; встречаются и зерна лещадной формы.

Выше было отмечено, что в песках аллювиального происхождения преобладают зерна окатанной формы, в то время как в моренных песках — зерна угловатые.
При геологических исследованиях форма зерен песка оценивается довольно сложными способами, включающими визуальное определение и зарисовку отдельных зерен. Трудоемкость этого способа исключает целесообразность его использования в обычной лабораторной практике. Для использования песков в бетонах важно знать не индивидуальные формы отдельных зерен, а общую характеристику всей массы песка по этому признаку.