Таким образом, снижение содержания песка в смеси заполнителей приводит к увеличению структурной вязкости в результате уменьшения величины раздвижки зерен крупного заполнителя. При увеличении содержания песка в смеси заполнителей при г=0.7 ведет к увеличению структурной вязкости, так как резко возрастает суммарная удельная поверхность смеси заполнителей и, как следствие, уменьшение толщины обмазки зерен заполнителя цементным тестом. При величине г=0.55-0.65 наблюдается самая низкая структурная вязкость, что соответствует оптимальному соотношению крупного и мелкого заполнителей, которые характеризуют рациональные составы малощебеночных бетонов.
Введение в состав малощебеночного бетона суперпластификатора способствует более рациональному использованию щебня из бетона при пониженном расходе цемента. Например, расход цемента в составе 8 при введении суперпластификатора можно снизить с 295 кг/м3 до 270 кг/м3.
Для оптимизации составов малощебеночных бетонных смесей был применен математический метод планирования эксперимента. В качестве факторов были выбраны показатели подвижности, доля песка в смеси заполнителей и расход цемента. Уровни варьирования факторов представлены в табл.4.
В результате обработки данных эксперимента были получены трехфакторные квадратичные зависимости водопотребности малощебеночных бетонных смесей и прочности малощебеночных бетонов в кодовом выражении переменных:
- зависимость водопотребности
В = 188 + 17.3 Х1 + 5.3Х2 + 27Х3 + 6.2Х12 + 6.2Х22 - 9.3 Х32 - 0.3Х1Х2 + 5Х1Х3
- зависимость прочности
Ялж = 27.3 - 4.5 Х1 - Х2 + 5.6Х3 + 2.6Х12 - 4Х22 - 1.3 Х32 + 0.3Х1Х2 -9Х1Х3 + 0.1Х2Х3
Анализ уравнений показывает, что водопотребность бетонных смесей растет с увеличением всех трех факторов, а прочность бетона снижается при увеличении подвижности смеси и доли песка в смеси заполнителей.