Введение. Согласно требованиям нормативных документов, касающихся расчета конструкций кольцевого сечения [1–3], с учетом результатов рассева пробы гранитного щебня контрольного состава, для исследований использовались фракции 10÷20 и 5÷10 мм в соотношении 65÷35. При этом, в контрольном составе содержалось около 12 % щебня фракций размером 2,5÷5 мм. В этой связи, исследовалось влияние фракций 2,5÷5 мм на насыпную плотность и пустотность смеси гранитного щебня [4–6]. Основная часть. Нормативные документы по производству центрифугированных железобетонных конструкций определяют основные требования к качеству сырьевых материалов для приготовления бетонных смесей.В качестве вяжущих допускается использование портландцемента без добавки или с минеральными добавками высоких марок. В качестве минеральной добавки могут быть использованы гранулированные доменные шлаки в количестве не более 20 % от массы цемента. Допускается использование портландцементов, предназначенных для бетонных покрытий автомобильных дорог и сульфатостойких портландцементов.Такие требования к цементам вызваны тем, что в процессе центрифугирования изменяется вещественный состав используемого портландцемента, так как легкие тонкомолотые добавки быстро отжимаются к внутренней полости изделия и уходят в шлам.Замечено, что одним из решающих факторов, оказывающим влияние на прочность центрифугированного бетона и его однородность, является нормальная густота цементного теста (НГЦТ), которая не должна превышать 28 %. В работе [7] установлено, что изменение НГЦТ с 24 до 28 % увеличивает длительность центрифугирования в 1,3 раза. Повышение прочности центрифугированного бетона за счет увеличения расхода цемента сверх оптимального его содержания не дает пропорционального эффекта. Установлено [7], что увеличение расхода цемента сверх 500 кг/м³ в два раза увеличивает термоусадочные деформации.В качестве мелкого заполнителя нормативные документы допускают использование крупно- и среднезернистых природных и дробленых песков. В тех случаях, когда применяется мелкий песок, следует на 3 мин увеличивать продолжительность центрифугирования. Повышенная водопотребность бетонных смесей на мелких песках ведет к увеличению начального водоцементного отношения (В/Ц) и требует дополнительного расхода цемента для получения гарантированной прочности бетона. Например, увеличение начального В/Ц с 0,35 до 0,41 ведет к снижению прочности бетона в среднем на 28 %, при этом меняется и величина переходного коэффициента от прочности вибрированных образцов к прочности центрифугированных.В качестве крупного заполнителя допускается использование щебня или щебня из гравия из прочных и морозостойких горных пород. Особо подчеркиваются требования к зерновому составу крупного заполнителя. Рекомендуется осуществлять дозировку двух фракций 5–10 и 10–20 мм раздельно при соотношении между ними 1:1,5 и при максимально допустимой пустотности смеси до 40 % [8].На базе лаборатории кафедры «Технология вяжущих веществ, бетонов и строительной керамики» Академии строительства и архитектуры Донского государственного технического университета проведены исследования, показавшие, что введение в щебеночную смесь фракций 2,5÷5 мм в количестве около 12–10 % от общей массы крупного заполнителя снижает ее пустотность до 38 % (рис. 1).  В дальнейших исследованиях использовались три фракции гранитного щебня Павловского месторождения Воронежской области в следующих соотношениях по массе:10÷20 мм – 60 %; 5÷10 мм – 30 % и 2,5÷5 мм – 10 %.Для установления оптимального соотношения между мелким и крупным заполнителем в бетоне центробежного уплотнения использовалась методика [2]. Расчет составов производился при трех вариантах расхода цемента 500, 550, 600 кг/м3, марка по удобоукладываемости бетонной смеси была П1 (с осадкой конусаОК=2–3 см на момент центрифугирования). Бетонная смесь для изготовления контрольных образцов приготавливалась в лабораторном бетоносмесителе принудительного перемешивания БЛ-10 (рис. 2). Фотографии образцов приведены на рис. 3.               Насыпная плотность, кг/м3 Фр. 2,5±5 ммПустотность, % Фр. 2,5±5 ммРис. 1. Зависимость свойств смеси фракций 5±20 мм гранитного щебня от введения фракций 2,5±5 мм  Бетоносмеситель лабораторный БЛ-10, настольный, принудительного действия (турбулентный) предназначен для приготовления растворов и бетонов в лабораториях для контроля качества строительных материалов. Технические характеристики бетоносмесителя лабораторного БЛ-10 приведены в табл. 1.Оптимальное соотношение песка и цемента (П/Щ) устанавливалось опытным путем по минимальному водоцементному отношению (В/Ц) при заданном расходе цемента. За оптимальную принималась бетонная смесь с минимальным значением В/Ц, при центрифугировании которой на внутренней поверхности кольца появлялись вкрапления фракций щебня, выступающие из бетона на 1/3 своей величины, с расстоянием между зернами в пределах 3÷6 см [1].Необходимая длительность центрифугирования исследуемых бетонных смесей, была принята на основе анализа литературных и нормативных данных [2] и составила 20 мин. После трехчасовой выдержки образцы подвергались тепловлажностной обработке по режиму3+10+3 ч при температуре изотермического прогрева 80±2 °С.Образцы до испытания выдерживались в течение 27 суток в нормальных условиях [3], после чего из них выпиливали образцы необходимой формы и размеров. Результаты испытаний полученных бетонов приведены на рис. 4. Рис. 2. Бетоносмеситель лабораторный БЛ-10  Таблица 1Технические характеристики бетоносмесителя БЛ-10ПараметрЗначениеГеометрический объем, не более л23Объем готового замеса бетонной смеси, не более л10Число оборотов барабана, не менее об/мин47Время перемешивания, с40–60Крупность заполнителей, не более мм40Мощность двигателя, кВтПотребляемый ток, А0,371,18Габаритные размеры, не более мм- длина- ширина- высота410410450Масса, кг25     Рис. 3. Образцы из центрифугированного бетона перед тепловлажностной обработкой       Предел прочности при сжатии, МПа Остаточное водоцементное отношение Рис. 4. Зависимость прочности центрифугированного бетона при различных расходах цементаот остаточного ВЦ  В результате проведенных экспериментов авторами было найдено оптимальное соотношение (рис. 5) между песком и гранитным щебнем П/Щ = 0,3, обеспечивающее минимальный расход цемента для бетона В40 (Ц=520 кг/м3) и минимальный выход цемента в шлам, что подтверждает низкая плотность шлама, отжатого в процессе 20-минутного уплотнения на центрифуге. Состав центрифугированного бетона приведен в табл. 2. Таблица 2Состав центрифугированного бетонаСоставРасход материала на 1 м3 бетона, кгПлот-ность шлама, г/см3В/Цначаль-ноеВ/Цконеч-ноеПрочность при сжатии, МПаЦементВодаПесокГранитный щебень, фракций мм10±205±102,5±5С№15201933967784091321,220,3710,33850524177405796418135Примечание к таблице. Над чертой – до, а под чертой – после центрифугирования.      Предел прочности при сжатии, МПа Расход цемента на 1 м3 бетона Рис. 5. Выбор оптимального расхода цемента для центрифугированного бетона В40 в 28 суточном возрасте (бетон тяжелый)  Вывод. Полученный состав бетона класса В40 рекомендован для дальнейших исследований по повышению эксплуатационных характеристик изделий и конструкций кольцевого сечения из тяжелого бетона.