Что такое коэффициент уплотнения бетона? Коэф уплотнения бетона


Что такое коэффициент уплотнения бетона?

 

Вопрос. Добрый день! Не являюсь специалистом в области строительства. Тем не менее, решил заняться бетонными работами. Изучая технологию бетонирования, столкнулся с незнакомым вопросом про коэффициент уплотнения бетона? Можете объяснить что это такое? Спасибо!

Ответ. Добрый день! Я думаю для каких-то небольших бетонных работ этот термин вам вряд ли пригодится, но расскажем что это. Коэффициент уплотнения бетона (Ку) представляет собой отношение фактического «объемного» веса залитого бетона к теоретическому весу. При этом предполагается, что в бетоне нет воздушных пор и пустот.

Однако поры и пустоты присутствуют даже в хорошо уплотненном бетоне. Именно их количество оценивают с помощью коэффициента уплотнения Ку. Допустимый коэффициент уплотнения находится в пределах 0,96-0,98. После определения Ку, при необходимости производят корректировку состава бетона.

Примеры корректировки состава сведены в таблицу:

Фактическое состояние бетонаКоличество корректирующих материалов в % от исходного
Из-под основания металлического конуса заполненного испытуемым материалом вытекает «цементное молочко» (недостаточное удержание затворителя)Песок в количестве от 5 до 10%
Большая подвижность смеси (избыток цемента)Песок и щебень в количестве от 5 до 10%
Подвижность смеси меньше нормы (недостаток цемента)Вода и цемент согласно расчетному «водо-цементному» соотношению от 5 до 10%
В бетоне имеются пустоты между частицами крупного заполнителя (недостаток песка и цемента)Песок, цемент, вода согласно расчетному «водо-цементному» соотношению от 3 до 5%

Технология определения Ку

Потребуются следующие материалы и инструменты: испытуемый материал, подготовленный согласно требованиям ГОСТ-10180, форма куба ФК-200, линейка, металлический стержень диаметром 16 с закругленным концом для штыкования, виброплощадка, глубинный вибратор (в зависимости от величины удобоукладываемости материала по ГОСТ-10180).

  • Подготовленный материал выкладывают в форму ФК-200 и выравнивают по срезу края;
  • Производят уплотнение стальным стержнем, глубинным вибратором или выброплощадкой;
  • Линейкой измеряют линейное оседание (h2, h3,h4, h5) материала в каждом из четырех углов формы. Погрешность измерения не должна превышать ± 1 мм;
  • Действительная величина оседания H определяется как среднее арифметическое четырех измерений: H= h2+h3+h4+h5/4.

Коэффициент уплотнения конкретного бетона рассчитывается по следующей формуле: 200/200-H, где 200 является диной стороны формы куба в миллиметрах.

 

cementim.ru

Способы уплотнения бетона и коэффициент уплотнения бетонной смеси

Уплотнение бетонной смеси осуществляется двумя основными способами: использованием специального оборудования в процессе укладки бетона и добавлением химических компонентов в раствор. Первая технология называется виброуплотнением и практически всегда применяется при бетонировании. Уплотнение вибрированием требует использования вибраторов для бетона с различной частотой колебаний. Высокочастотные (до 20 000 колебаний в минуту) используются при работе с мелкозернистыми смесями (фракция до 10 мм), а для уплотнения крупнофракционных (50 мм и более) растворов применяют низкочастотные установки (3500 колебаний в минуту). Виброуплотнение — это наиболее эффективный метод увеличения плотности раствора, даже лабораторные исследования материала проводят по этой схеме.

ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия» регламентирует 5 различных марок бетонной смеси по уплотнению от КУ1 до КУ2. В данном случае КУ — это аббревиатура от «коэффициента уплотнения». Для марки КУ1 он превышает показатель 1,45, для КУ2 лежит в пределах от 1,26 до 1,45, для КУ3 — 1,11-1,25, КУ5 — 1,1-1,04 и последняя марка КУ5 имеет данный коэффициент на уровне от 1,04 и ниже. Расчёт этой величины подробно описан в ГОСТ Р 57811—2017 и представляет собой экспериментальное уплотнение раствора в лабораторных условиях с использованием вибрационного оборудования.

В других источниках можно также найти требования к коэффициенту уплотнения, в которых он должен быть в пределах 0,96-0,98. Например, в СНиП 3.09.01-85, регламентирующем процесс производства железобетонных конструкций, данный коэффициент определяется 0,98 для тяжёлых бетонов и 0,96 для мелкозернистых. В данном случае речь идёт об К упл., который показывает отношение действительной плотности к расчётной. В идеале он должен быть равен 1, но на практике по ряду причин показатель практически никогда не превышает 0,98. Именно такую величину должен иметь коэффициент уплотнения для тощего бетона.

Другим способом уплотнения бетонной смеси является увеличение удобоукладываемости жидкого рствора. Для этих целей чаще всего применяют пластифицирующие химические добавки, которые позволяют без повышения водоцементного соотношения получить более подвижную смесь. Хорошая текучесть раствора обеспечивает полноценное заполнение всего свободного объёма внутри опалубки конструкции, что делает затвердевший материал более плотным. С этой же целью принимают ряд мер по ужесточению процесса подбора основного заполнителя, его зёрна должны отвечать определённым требованиям, чтобы свести к минимуму пустотность раствора.

В компании BESTO вы можете купить товарный бетон с различными добавками и пластификаторами, согласно вашему техническому заданию.

www.avtobeton.ru

Подбор состава бетона: расчет степени уплотнения

Плотность бетона является важнейшей характеристикой, определяющей его прочностные, морозостойкие, водонепроницаемые и другие характеристики. При этом, конечно же, плотность бетонной смеси и уже затвердевшего бетона могут значительно другу от друга отличатся. Чтобы получить качественный бетон бетонная смесь должна быть максимально возможно плотной. На рисунке ниже вы можете увидеть зависимость прочности (на сжатие) бетона от коэффициента уплотнения бетонной смеси. Для оценки качества уплотнения бетонной смеси вводят так называемый коэффициент уплотнения:

Kупл = ρд/ ρр

где ρд – реальная плотность, ρр – расчетная. Нормальной считается Kупл > 0,98. Следует помнить, что уменьшение пористости смеси на один процент повышает прочность бетона на 5%. Для повышения плотности бетонной смеси свежеуложенную смесь подвергают процедуре уплотнения, которая представляет собой один из вариантов: вибрирование, центрифугирование, вакуумирование, вибропрокат, виброштампование, вибротрамбование, трамбование или штыкование. Расчеты, связанные с вибраторами, мы рассмотрим в отдельных статьях.

График прочности от уплотнения

Зависимость прочности бетона от степени уплотнения

Допустим, что мы провели расчет состава бетона, который нам обеспечил весовое соотношение составляющих – цемент, песок, щебень: 1 : 2 : 4,1 при водоцементном отношении В/Ц = 0,6. Объемная масса (плотность) бетонной смеси 2310 кг/м3, плотность цемента 3,1 г/см3, плотность песка равна плотности щебня и они обе равны 2,63 г/см3. Рассчитаем степень плотности бетонной смеси.

Расход цемента на 1 м3 определим по формуле (как 1 весовую часть):

Ц = 2310/(1+2+4,1+0,6) = 300 кг

            Расход песка П, щебня Щ и воды В определим согласно расчетному составу бетона:

П = 300·2 = 600 кг

Щ = 300·4,1 = 1230 кг

В = 300·0,6 = 180 кг

            Теперь определим абсолютные объемы на 1 м3 каждого из составляющих (в дм3):

Vцемент = 300/3,1 = 97 дм3

VП+Щ = (2130+600)/2,62 = 700 дм3

Vводы = 180 дм3

            Полученный объем смеси, состоящей только из материалов, составляет:

Vсмеси = (97 + 700 + 180) = 977 дм3

            Расчет состава бетона был проведен на 1 м3, следовательно, оставшийся объем занимают пустоты (воздух):

Vпустот = 23 дм3,

а степень плотности бетонной смеси равна 97,7%, что несколько меньше нормальной – 98%.

Вычислим теперь по этим же данным объемную массу и пористость затвердевшего бетона, взяв в паспортных данных для цемента, что химически связанная вода составляет 20% от массы цемента. Также учтем, что влажность бетона составляет 2% от массы (допустим данные из лаборатории).

Во-первых, определим количество химически связанной воды:

Всв = 0,2·300 = 60 кг.

            Таким образом, количество свободной воды составляет 120 кг. Это означает, что объемная масса затвердевшего бетона будет на 120 кг меньше:

mVб = 2190 кг/м3.

            Однако нам в условии задачи было дано, что влажность бетона составляет 2%, это означает, что «истинная» объемная масса равна

mVб = 2190·1,02 = 2233 кг/м3.

            Пористость же затвердевшего бетона с учетом степени плотности бетонной смеси равна:

100%·(23 + 120)/1000 = 14,3%

Данный расчетный пример показывает, как важно учитывать степень плотности бетонной смеси, поскольку без ее учета мы получили бы заниженное значение пористости в 12% и, соответственно, завышенное значение прочности бетона (примерно на 10%).  Как выше уже описывалось, существуют различные технологические методы уплотнения бетонной смеси, самым популярным является виброуплотнение.

betonvtomske.ru

Уплотнение бетона

Технология строительства зданий предусматривает предварительную подготовку бетонного раствора и его качественное уплотнение. Бывают случаи, когда в момент замешивания смеси внутри возникают полости, нарушающие структуру и существенно снижающие ее плотность. Такие изменения провоцируют появление трещин и разрушение зданий. Для предотвращения таких ситуаций принято удалять лишний воздух и жидкость из раствора, в результате чего структура бетона уплотняется и здание получается устойчивым.

Основные способы уплотнения бетона

Уплотнение бетона является основным этапом укладки строительных смесей, так как от его качества будет зависеть коэффициент уплотнения смеси и основные характеристики постройки. Смесь обрабатывается вручную или с помощью специальных устройств, что позволяет повысить уровень сцепляемости раствора с другими составляющими смеси. При уплотнении обычно используются поверхностные, наружные, глубинные устройства и виброплощадки. Эксперты в области строительства отмечают следующие способы уплотнения цементной смеси:

  • Ручное уплотнение цементного раствора;
  • Штыкование фундамента после заливки бетона;
  • Ручная трамбовка;
  • Механическое уплотнение цементной смеси;
  • Виброуплотнение;
  • Вакуумирование.

Выбор конкретного способа уплотнения будет зависеть от точного состава смеси, функционального предназначения и фракций.

Коэффициент уплотнения бетонной смеси

Оценить качество бетонной смеси поможет коэффициент уплотнения. Данный показатель определяется путем высчитывания соотношения массы готового раствора к значению, полученному при отсутствии воздуха внутри смеси. Коэффициент определяется зернистостью смеси и объектом, который будет в дальнейшем цементироваться. Оптимальным показателем коэффициента уплотнения считается 1. Достичь идеального числа можно с помощью использования различных технологий уплотнения.

Рекомендации по выполнению уплотнения бетонной смеси

Чтобы цементный состав был уплотнен качественно и равномерно, эксперты рекомендуют придерживаться полезных технологических рекомендаций. В момент установки опалубки необходимо обеспечить надежную фиксацию деталей и отсутствие щелей на всех элементах конструкции. Опалубка должна быть отшлифованной, что позволит предотвратить смещение досок.

Во время виброуплотнения необходимо периодически менять положение выброрейки, в обратном случае будут образованы полости. Все цементные работы необходимо выполнять оперативно, так как временные задержки способны вызвать расслоение состава: крупные элементы остаются внизу, а сверху накапливается цемент. Для выполнения небольшого объема цементных работ будет достаточно использования портативного виброуплотнителя весом до 5 кг. При проведении более масштабных строительств, применяются крупногабаритные устройства, которые позволяют быстро получить смесь с желаемым коэффициентом уплотнения.

Источник: regionstroibeton.ru

regionstroibeton.ru