1. Определение подвижности бетонной смеси. Подвижность смеси бетона


для чего нужна, расшифровка значений

Особенности таблицы подвижности бетонной смесиСтроительная сфера считается одной из самых развитых в современном мире, поэтому застройщики стараются внедрять передовые технологии и материалы с улучшенными эксплуатационными свойствами. И бетон не исключение, поэтому к нему предъявляются повышенные требования. Чтобы успешно завершить проект строительства, необходимо заранее изучить таблицу подвижности бетонной смеси.

Общая информация

В кругу строителей распространено такое понятие, как удобоукладываемость. Оно указывает на то, каким образом будет происходить заполнение опалубки при конкретном способе трамбования, а также появление уплотненной и однородной консистенции. К основным свойствам материала относят связность, жесткость и подвижность. Осадка конуса указывает на способность смеси распространяться по поверхности конструкции через собственную тяжесть.

Общая информация о подвижности бетона

Следует отметить, что удобство эксплуатации стройматериала напрямую зависит от подвижности бетона. Таблица, в которой указываются показатели пластичности (подвижности), позволяет рассчитать оптимальные параметры и успешно осуществить проект.

Принцип этой характеристики объясняется таким алгоритмом: чем выше пластичность, тем проще будет осуществляться заполнение опалубки, в том числе и со сложной конфигураций, а также обтекание объемной арматуры. Существующие смеси на основе бетона разделяются на два типа:

  1. С малой подвижностью.
  2. С большой подвижностью.

Представители первой группы нуждаются в предварительном смешивании с небольшим количеством пластификаторов, а также в тщательной обработке вибропрессом. Показатели подвижности определяются несколькими факторами, включая качество и количество, а также тип составляющих бетонной смеси.

Если быть точным, то параметр зависит от таких показателей:

  1. Марки цемента.
  2. Плотности цементного теста.
  3. Соотношения воды и цемента.
  4. Фракции и формы наполнителя.

Параметры подвижности бетонаОписываемый фактор может меняться и в зависимости от метода помещения в опалубку. Для примера, если подавать состав в контейнер из плотной арматуры, то лучше отдавать предпочтение смесям с высоким процентом подвижности.

Объясняется это тем, что в подобных условиях недопустимо применять технологию вибропрессования.

В арматурный каркас нельзя помещать растворы с низкой подвижностью, т. к. по завершении работы по уплотнению они потеряют массу эксплуатационных качеств и не будут проходить по некоторым нормам. В первую очередь, пострадает пористость и долговечность.

Чтобы избежать таких неприятностей, на этапе выбора марки состава нужно учитывать ряд требований, которые предъявляются к несущим объектам. Это по-особому важно при заливке фундамента.

Особенности состава

Промышленный бетон включает в себя разное соотношение песка, цементной смеси, воды, щебенки и пластификаторов. Именно от этого соотношения зависит параметр пластичности и качество конечного продукта. Чтобы достичь нужного показателя, нужно правильно рассчитать цемент и воду. Наличие в составе щебенки и песка снизит вероятность деформаций материала и уменьшит его усадку.

Особенности состава бетонаКлючевую роль в обеспечении оптимальной пластичности обеспечивает водно-цементное соотношение. Если не соблюдать правильную пропорцию, то это ухудшит прочностные свойства в несколько раз. При правильном соотношении компонентов материал способен удерживать воду в смеси, что сделает его подвижным. Изменение содержания воды и регулирует показатели пластичности. У малоподвижных бетонных составов, которые пользуются самым высоким спросом, объемы жидкости совсем небольшие. Обрабатывать их приходится с помощью специального оборудования.

При увеличении массы цемента подвижность раствора заметно повышается, а прочностные характеристики остаются неизменными. Таким образом происходит обволакивание зерен наполнителя цементом.

От формы и фракции наполнителей зависит формирование текучести. Если размер фракции большой, общая площадь зерен в растворе сокращается. Это повышает пластичность бетонной смеси. Для примера, гладкий речной гравий снижает силу трения, но поднимает подвижность. Материал не соответствует марочной прочности и жесткости, поэтому наличие в составе песка не играет особой роли.

При этом примеси в песке и щебенке снижают текучесть затворенного состава, но по затвердевании появляются всевозможные дефекты. Также каждый замес смеси требует много времени. Технологическая текучесть такого материала не превышает два часа. При отсутствии возможности быстрой доставки и несоответствующем температурной режиме в состав бетона нужно добавить пластификаторы. С их помощью происходит повышение текучести.

Способы обозначения

Способы обозначения подвижности бетонаЧтобы просто и удобно определить параметр подвижности, в таблице указывается буква «П». Также к ней добавляется индекс, который зависит от градации. Чем выше показатели индекса, тем текущее будет смесь. В настоящее время выделяют пять групп бетона с разной подвижностью. Первые три марки относятся к составам с малой пластичностью, а последние две — с высокой.

Сферы применения малоподвижных бетонных смесей бывают разными. Для примера, раствор с маркировкой П1 является незаменимым стройматериалом для сооружения лестниц. И хоть он используется не так часто, как остальные марки, его всегда дополнительно уплотняют механическим образом. Большинство бытовых конструкций изготовляются из бетонных составов с маркировками П2 и П3.

В настоящее время задействуются различные методики определения подвижности бетона. Они отличаются сложностью получения конечного параметра.

Осадка конуса

Самым простым способом является осадка конуса. С помощью подобной процедуры можно рассчитать, за какой промежуток времени будет происходить усадка бетона под воздействием собственного веса. При этом к проведению расчетов приступают только после залития смеси в конус.

Чтобы определить степень пластичности посредством осадки конуса, следует подготовить металлический предмет с конусообразной формой. Его размеры определяются фракцией щебня. Для примера, если высота конуса составляет 300 миллиметров, его малый диаметр будет равняться 100 мм, а большой — 300 мм. В таком случае объем конуса составит около 7 л.

Пошаговая инструкция по применению методики выглядит следующим образом:

  1. Осадка конуса - способ определения подвижности бетонаВ конусообразную форму помещается три порции раствора бетона.
  2. Каждую из них нужно тщательно уплотнять с помощью штыкования. Для этого нужно сделать 8−9 движений на каждый слой, применяя гладкую арматуру.
  3. При появлении лишней смеси, ее нужно сразу убирать специальным инструментом.
  4. Форму переворачивают наподобие детского куличика. Весь состав, который находился внутри, будет изъят. Спустя некоторое время, когда бетон немного осядет, можно приступать к проверке степени подвижности.

Другие методы

Еще один способ определения подвижности заключается в применении вискозиметра. Его используют в тех случаях, когда фракция щебня составляет от 0,5 до 4 см.

Применение вискозиметра для определения подвижности бетонаЧтобы произвести расчеты, нужно создать форму конуса и залить ее бетонной так, как и в предыдущем случае. Затем ее нужно поместить на вибростол, а внутрь формы воткнуть штатив с делениями. Сверху конструкции одевается небольшой диск, а дальше запускается виброинструмент и секундомер. После засекания времени, за которое диск погружается до нужной отметки, коэффициент нужно умножить на 0,45. Полученный числовой результат и является степенью подвижности бетона.

Также для измерения пластичности бетона П4 применяется метод проведения экспериментов в формах. Для этого нужно подготовить куб с открытой стороной и емкостями 20х20х20 см. С его помощью можно измерять практически любые фракции смеси со щебнем, включая модели с размерами до 7 см. Внутрь куба помещается конусообразная масса бетона.

После проведения этих операций куб нужно выложить на виброплиту. Также важно успеть запустить и плиту, и секундомер. Выполняя опыт, следует засечь промежуток времени, за который происходит заполнение всех углов куба, и окончательное выравнивание поверхности смеси.

Полученный промежуток времени умножается на постоянный коэффициент 0,7. Результат, который отображается после умножения, и является параметром подвижности бетона.

Таблица пластичности

Чтобы упростить эксплуатацию бетонных смесей с разной пластичностью, следует обратить внимание на таблицу, где они систематизированы по этому фактору. Также в таблице находятся и другие свойства удобоукладываемости, включая связность и жесткость.

Согласно информации из таблицы, усадка конуса на 1−1,5 см указывает на принадлежность смеси к группе с повышенной жесткостью, т. е. с малоподвижным составам. Материал с подобными параметрами обозначается маркировкой П1. Марки П2 и П3 обладают усадкой конуса в 5−10 сантиметров и 10−15 см соответственно. Наличие маркировки П4 сообщает о том, что уровень усадки варьируется в пределах 15−20 см. Если показатели еще выше, то бетонный раствор относят к специальной группе П5.

Таблица пластичности бетонной смеси

Соответствие конкретной разновидности бетонной смеси одной из вышеперечисленных степеней подвижности регламентируется установленными нормами ГОСТ. Этот государственный стандарт разделяет все растворы на две большие группы:

  1. Сухие смеси (БСС).
  2. Готовые к употреблению составы (БСГ).

Также существует несколько групп по удобоукладываемости вещества. К первой относятся сверхжесткие модели (СЖ), ко второй — жесткие (Ж), к третьей — подвижные (П).

Условия заливки

Показатель пластичности бетона определяется и условиями заливки. Речь идет о частоте армирующего каркаса и форме будущей конструкции.

Условия заливки бетона Если частота размещения арматуры высокая, значит раствор должен обладать повышенной текучестью. Дело в том, что со слишком густым составом будет проблематично работать. Также при использовании жесткого бетона появляется вероятность снижения маркировочной прочности по завершении работы по заливке. Еще не исключается риск образования раковин и пор, что негативно повлияет на конечное качество.

На определение пластичности стройматериала воздействует и размер заливаемой конструкции. Чем больше габариты конструкции и чем сложнее ее форма, тем подвижнее должен быть бетонный состав.

Бетон — это один из самых востребованных строительных материалов, который продается на рынке. Но чтобы раствор хорошо справлялся со своими задачами, а конструкция была надежной, устойчивой к любым воздействиям и долговечной, важно правильно подобрать тип смеси, учитывая ряд базовых характеристик. Речь идет об удобоукладываемости, осадке конуса и подвижности массы.

Последний параметр считается наиболее важным, т. к. он напрямую влияет на удобство работы с материалом и эксплуатационные характеристики постройки. Чтобы избежать неприятностей на разных этапах строительства, важно заранее провести точный расчет и подобрать оптимальное соотношение пластичности. В таком случае задача будет решена в лучшем виде.

tvoidvor.com

1. Определение подвижности бетонной смеси

В качестве показателя подвижности используют осадку бетонного конуса под собственной массой. С этой целью используют стандартный прибор в форме усеченного конуса, изготовленного из листовой стали (рис.3.3). Конус с размерами, приведенными на рис.3.3, предназначается для определения подвижности бетонной смеси с зернами заполнителя наибольшей крупности до 40 мм. Для определения подвижности смеси с зернами заполнителя наибольшей крупности свыше 40 мм используют увеличенный конус.

Сначала внутреннюю поверхность конуса вытирают влажной тканью и устанавливают на ровную поверхность. На конус надевают воронку, заполняют бетонной смесью до 1/3 высоты и шты­куют металлическим стержнем 25 раз. Затем конус заполняют до 2/3 высоты, штыкуют 25 раз, далее заполняют с избытком и штыкуют опять 25 раз. Штыкование производят равномерно от стенок к центру конуса. После уплотнения третьего слоя воронку снимают, кельмой срезают излишек смеси и заглаживают поверхность. Металлический конус поднимают вертикально и устанавливают рядом с бетонным конусом.

Разность в высотах металлического и бетонного конуса, измеряемая с округлением до 0,5 см, означает подвижность бетонной смеси. Измерение производят два раза и по двум результатам вычисляют среднеарифметическое значение подвижности с округлением до 1 см. При этом разница между двумя результатами не должна превышать 1 см при ОК4 см, 2см при ОК=5-9 см и 3 см при ОК10 см. В противном случае приготавливают новый замес и опыт повторяют до получения необходимых результатов.

При размере зерен заполнителя более 40 мм используют увеличенный конус с раз­мерами, мм: внутренний диаметр нижнего основания ─ 300, верхнего основания ─ 150, высота ─ 450. Метод определения подвижности с применением этого конуса аналогичен стандартному, но при этом полученный результат умножают на поправочный коэффициент 0,67 для приведения к величине осадки обычного конуса.

Если в результате испытания бетонной смеси осадка конуса будет равна нулю, это означает, что смесь не обладает подвижностью, и поэтому в качестве показателя удобоукладываемости используют жесткость смеси.

Результаты опытов заносят в табл.3.13.

Таблица 3.13. Результаты определения подвижности бетонной смеси

Марка и вид бетона, изготовляемого из смеси

Результаты частных испытаний, см

Среднеарифметический результат, см

2. Определение жесткости бетонной смеси

Показатель жесткости бетонной смеси определяют на специальном приборе, который состоит из цилиндрического сосуда 1 высотой 200 мм с внутренним диаметром 240 мм с закрепленным на нем уст­ройством 9 для измерения осадки бетонной смеси в виде направляюще­го штатива 8, штанги 5 и металлического диска 6 толщиной 4 мм с шестью отверстиями 7 (рис. 3.4).

Прибор устанавливают на стандартную лабораторную виброплощадку, которая обеспечивает вертикально направленные колебания частотой 45…50 с-1(2800…3000 кол/мин) и амплитудой (0,50,01) мм и плотно прикрепляют к ней. Затем в сосуд помещают металлическую форму-конус 3 с насадкой 4 для заполнения бетонной смесью.

Размеры формы-конуса такие же, как при определении подвижности бетонной смеси, т.е. высота ─ 300 мм, нижний диаметр ─ 200 мм, верхний диаметр ─ 100 мм. Форму-конус с помощью специального кольца-держателя 2 закрепляют в приборе и заполняют тремя слоями бетонной смеси, уплотняя ее штыкованием (25 раз каждый слой). Затем удаляют форму-конус, поворачивают штатив, устанавливают на поверхности бетонной смеси диск и включают виброплощадку. Вибрирование при частоте (2900100) кол/мин и амплитуде (0,50,01) мм продолжают до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста из двух отверстий диска. Полученное время вибрирования ─ показатель жесткости бетонной смеси.

Жесткость бетонной смеси определяют дважды. Общее время испытания от начала первого определения до окончания второго не должно превышать 15 мин. Жесткость бетонной смеси вычисляют с округлением до 1с как среднее арифметическое значение результатов двух определений, отличающихся не более чем на 20 %. При большем расхождении результатов определение повторяют на новой пробе.

В лабораториях иногда используют упрощенный способ определения жесткости бетонной смеси, предложенный Б.Г. Скрамтаевым. По этому способу испытание проводят следующим образом. В обычную металлическую форму для приготовления кубов размером 20х20x20 см вставляют стандартный конус. Предварительно с него снимают упоры и немного уменьшают нижний диаметр, чтобы конус вошел внутрь куба (рис. 3.5). Наполняют конус также в три слоя. После снятия металлического ко­нуса бетонную смесь подвергают вибрации на лабораторной площад­ке. Вибрация длится до тех пор, пока бетонная смесь не заполнит всех углов куба и ее поверхность не станет горизонтальной.

Как показали опыты, показатель жесткости, определенный на стандартном приборе, приблизительно в 1,5-2 раза меньше показателя, полученного по способу Б. Г. Скрамтаева.

Результаты опытов заносят в таблицу, аналогичную табл.3.13.

studfiles.net

Подвижность смеси и прочность бетона

Рассмотрим основные свойства бетонных смесей с высокой подвижностью и свойства бетона из них. Подвижные бетонные смеси хорошо укладываются в предоставленные формы и свежеуложенный бетон обладает большим уплотнением. Приготовление таких бетонных смесей занимает несколько минут в бетоносмесителях. Подвижность, которую характеризуют удобоукладываемостью, зависит от свойств заполнителей, цемента и воды, причем с увеличением воды подвижность увеличивается (до момента начала расслоения смеси). Для количественной характеристики смеси ввели специальный термин – водопотребность смеси. Это количество воды, которую нужно добавить на 1м3 бетонной смеси, чтобы получить заданную удобоукладываемость.

Замечено, что увеличение содержания цемента в пределах от 200 до 400 кг/м3 практически не изменяет подвижность смеси, оставляя марку по удобоукладываемости постоянной в этом диапазоне. Этот факт называют «правило постоянства водопотребности» и он имеет большое значение для практических расчетов состава бетона. С физической точки зрения механизм независимости водопотребности объясняется одновременным увеличением вязкости цементного теста (уменьшение удобоукладываемости) и увеличением толщины пленок теста на заполнителях (увеличение удобоукладываемости).

Другим важным фактом является то, что только определенное соотношение количества песка и крупного заполнителя при всех заданных значениях других параметров обеспечивает максимальную подвижность или наилучшую удобоукладываемость. Превышение песка свыше этого значения увеличивает вязкость смеси, а снижение приводит к сближению зерен крупного заполнителя. Это соотношение на сегодняшний день определяется экспериментально во многих случаях и его значение обычно находится в диапазоне 0,3 – 0,4:

r = П/(П+Щ) (массовые значения)

Помимо вышеперечисленного, на подвижность также влияют присутствие пылеватых и глинистых примесей, как правило, ухудшая марку удобоукладываемости.

При заданных значениях соотношения песка и щебня и их физических свойств (качество, крупность и т.д.) подвижность смеси является однозначной функцией количества воды в смеси, позволяя назначать проектируемым составам бетона удобоукладываемость просто фиксировав нужное количество воды. Основываясь на этом, исследователями были построены специальные графики, которые широко используются при расчетах.

Прочность бетона является сложной функцией от свойств заполнителей и определяется большим количеством факторов: прочность затвердевшего цемента, прочность заполнителей, сцепление между цементным камнем и заполнителями (адгезия), а также технологией твердения бетонной смеси. Для тяжелых бетонов обычно выбирают прочность заполнителей в полтора-два раза выше прочности бетона, поэтому остается только зависимость прочности от цементного камня и сцепления между цементом и заполнителями. В свою очередь, при фиксированных заполнителях их качество остается неизменным, и поэтому прочность бетона будет полностью определяться прочностью цементного камня. Прочность затвердевшего цемента определяется его маркой (активностью), а также количеством воды. Зависимость прочности цемента от количества воды с физической точки зрения объясняется образованием пор при испарении воды (для гидратации всего цемента В/Ц должно быть порядка 0.2, однако удобоукладываемость в этом случае будет низкой).

В итоге мы получаем, что прочность бетона фактически определяется В/Ц и маркой цемента. Аналитическую зависимость на сегодняшний день получить можно исходя из обработки экспериментальных значений прочности бетона на постоянных заполнителях. Такая зависимость имеет вид (справедливо не во всем диапазоне и только для тяжелых бетонов):

Rб = A·Rц(Ц/В ‑ С).

Данное уравнение называется уравнение Боломея-Скрамтаева, коэффициент A зависит от качества заполнителей и коэффициента C, который в свою очередь зависит от Ц/В.

betonvtomske.ru

Выбор степени подвижности бетонной смеси — КиберПедия

Наиболее эконо­мичными являются, как правило, бетонные смеси минимально необходимой удобоукладываемости, так как на эти составы бето­на заданной прочности требуются наименьшие расходы цемента. Исходя из этого условия, подвижность бетонной смеси следует выбирать более низкую из допустимых, но в то же время она должна обеспечить качественную укладку бетона в опалубку.

При выборе степени подвижности бетонной смеси учитывают размеры, вид и слож­ность опалубок бетонируемой конструк­ции, степень (коэффициент или густоту) армирования, способы укладки и уплотнения бетонной смеси и другие факторы. В зави­симости от этих показателей подвижность бетонной смеси расчитывают или назначают по разработанным таблицам. Обязательна практическая проверка удобоукладываемости смеси расчетного состава.

Свойства затвердевшего бетона (определение и методика их испытаний)

Усадка и набухание. При процессе твердения наиболее существенным является умень­шение объема при твердении в атмосферных условиях или при недостаточной влажности окружающей среды, получившего на­звание - усадка бетона, состоящая из влажностных, контракци- онных и карбонизационных деформаций, названных так по виду определяющих это явление факторов. При твердении бетона в воде или во влажных условиях уменьшение объема, как правило, не наблюдается, а в ряде слу­чаев происходит его незначительное расширение, называемое набуханием.

Плотность- величина, определяемая отношением массы материала к занимаемому им объему. Истинная плотность бетона состав­ляет 2,6...2,7 г/см3, за исключением особо тяжелых бетонов. Средняя плотность бетонов зависит от вида заполнителя, структуры бетона и может находиться в пределах 250...5000 кг/м3 и бо­лее. Высокой плотности бетона можно достичь рациональным подбором зернового состава заполнителей (с минимальной нустотностью), применением бетонных смесей с низким В/Ц от­ношением, интенсивным уплотнением, введением добавок и т.д.

Пористость-совокупность пор и трещин в единице объема материала, заполненных или не заполненных жидкой или газообразной фазой. Образование пористости наблюдается в результате наличия и испарения воды, не вступившей в химическую реакцию с це­ментом при его твердении.

Прочность бетона. Различают прочность бетона на сжатие и растяжение, но чаще всего подразумевают его прочность на сжа­тие, так как она является определяющей характеристикой каче­ства. Определяют прочность бетона по результатам испытаний стандартных образцов, твердеющих в нормальных условиях в течение 28 сут (для отдельных видов бе­тона — в течение 180 сут).

Марки и классы бетона. Марка бетона по прочности на сжатие оценивается по среднему арифметическому значению без учета однородности результатов испытания образцов (кубов с ребром 150 мм) данного бетона в возрасте 28 сут нормально-влажност­ного твердения и является округленным значением прочности (кгс/см2), причем округление идет всегда в меньшую сторону. При обозначении марки используется индекс «М». В зависимо­сти от среднего значения прочности бетоны подразделяются на марки:

• легкие — М5, М10...М35, М50, М100...М400 и М500;

• тяжелые — М50, М100...М500...М800 и выше (через 100 кгс/см2).

Класс бетона по прочности на сжатие — это нормативная прочность (МПа), задаваемая с гарантированной обеспеченностью (доверительной вероятностью) 0,95 (при нор­мативном коэффициенте вариации 13,5%).

Марка бетона по морозо­стойкости характеризуется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают образцы и условиях стандартных испытаний по ГОСТ 10060, сохраняя первоначальные физико-механические свойства в нормирован­ных пределах (допустимые потери массы и прочности), т.е. в соответствии с требованиями нормативных документов на конкретный вид бетона. Морозостойкость бетона может быть опре делена и ускоренными методами: по накоплению остаточных деформаций, замораживанию при температуре 50±2 °С и ком­пенсационному фактору.

Марка бетона по водонепроницаемости ха­рактеризуется максимальной величиной давления воды (в атмо­сферах или кгс/см2), при которой не наблюдается ее просачива­ния через образцы (образец-цилиндр диаметром и высотой 15 см). Водопроницаемость-способность материала пропускать воду под давлением.

Контроль прочности бетона

Различают прочность бетона на сжатие и растяжение, но чаще всего подразумевают его прочность на сжа­тие, так как она является определяющей характеристикой каче­ства. Определяют прочность бетона по результатам испытаний стандартных образцов, твердеющих в нормальных условиях в течение 28 сут. По прочности на сжатие, растяжение и другим показателям бетоны подразделяются на классы. В нашей стране наряду с классами используется и прежняя характеристика прочности бетона на сжатие — марка.

Показателем, который учитывает воз­можные колебания качества бетона (однородность), является класс прочности бетона, соответствующий значениям гаранти­рованной прочности с обеспеченностью не менее 95%. Для вы­полнения гарантированной обеспеченности требуемую проч­ность назначают в зависимости от значения фактического коэффициента вариации из условия получения обеспеченности нор­мативного сопротивления не ниже 95% и одновременно обеспеченности расчетного сопротивления не ниже 99,8%. Ко­эффициент вариации определяется на основе данных статисти­ческого анализа и равен отношению среднеквадратического отклонения отдельных результатов испытаний к средней прочности бетона. Чем меньше значение коэффициента вариации, тем более однороден по свойствам бетон, а следовательно, и выше его качество. В идеальном случае коэффициент вариации может быть равен нулю. Считается, что если коэффициент вариации не превышает 10%, то бетон достаточно однороден.

cyberpedia.su

Свойства бетонных и растворных смесей

Бетонной смесью называют рационально подобранную и тщательно перемешанную смесь вяжущего, заполнителей, воды и, в необходимых случаях, специальных добавок.

От свойств бетонной смеси, а также качества ее укладки и уплотнения во многом зависят основные свойства бетона. Для того, чтобы бетонная смесь легко укладывалась в опалубку (форму), хорошо уплотнялась и не расслаивалась при транспортировании, она должна обладать определенной подвижностью (текучестью) и пластичностью (связностью). Бетонные смеси с повышенным содержанием воды, обладающие способностью растекаться, перемещаться по наклонным желобам и трубам и заполнять форму под воздействием собственной массы, называют подвижными.

Смеси с малым водосодержанием, приобретающие подвижность (текучесть) лишь при внешних механических воздействиях (например, вибрировании), получили название жестких. Все качественные смеси должны обладать пластичностью, т. е. способностью деформироваться при транспортировании, укладке и уплотнении без разрывов и расслоения. Возможное расслоение бетонной смеси, объясняется тем, что при внешних воздействиях ее частицы, имеющие неодинаковые размеры и массу, оседают в ней с различной скоростью. Более крупные и тяжелые зерна заполнителей оседают быстрее и оттесняют кверху мелкие и легкие частицы заполнителя, зерна цемента и воду.

Подвижность в сочетании с пластичностью определяют удобоукладываемость смеси. Удобоукладываемость подвижных смесей принято оценивать осадкой стандартного конуса, а жестких — показателем жесткости, который определяют при помощи технического вискозиметра, жестко закрепленного на лабораторной виброплощадке с амплитудой колебаний 0,35 мм и частотой 47—50 Гц (2800-3000 кол./мин). При крупности заполнителя более 40 мм жесткость смеси определяют упрощенным методом, предложенным Б. Г. Скрамтаевым. Для приведения показателей жесткости бетонкой смеси, найденных упрощенным методом, к показателям жесткости, устанавливаемым техническим вискозиметром, полученные первые значения необходимо умножить на 1,5. Удобоукладываемость смеси является одним из основных факторов, определяющих выбор механизмов и приспособлений для ее транспортирования, укладки и уплотнения. Степень связности бетонной смеси оценивают одновременно при определении величины подвижности. У бетонной смеси, не обладающей достаточной связностью, при наполнении стандартного конуса наблюдается отделение цементного молока, а после снятия металлического конуса — осыпание и разваливание бетонного конуса.

По удобоукладываемости (в зависимости от величины подвижности и показателя жесткости) бетонные смеси условно делят на текучие (литые), имеющие осадку конуса (ОК) 17-20 см, подвижные с ОК 10-16 см, умеренно подвижные с ОК 6-9 см, малоподвижные с OK 1-5 см и показателем жесткости Ж 25-15 с, умеренно жесткие с ОК, равной нулю, и Ж 30-60 с, жесткие с Ж 75-120 с, повышенно жесткие с Ж 150-200 с и особо жесткие с Ж более 200 с.

Поскольку подвижные смеси характеризуются повышенным содержанием воды, то необходимая связность у них достигается увеличением количества цементного теста (т. е. по существу увеличением расхода вяжущего), а также более высоким содержанием песка по отношению к имеющемуся в бетоне количеству крупного заполнителя. Так как вяжущее в подвижных смесях расходуется не только для обеспечения необходимой прочности и плотности будущего бетона, но и для получения пластичной удобоукладываемой смеси, это приводит к неудовлетворительному использованию вяжущего в бетоне. Кроме того, увеличенное содержание воды в подвижных смесях замедляет рост прочности бетона в раннем возрасте и удлиняет сроки твердения изделий в формах.

Жесткие смеси вследствие малого содержания воды и, как правило, пониженного расхода вяжущего имеют в единице объема меньшее количество цементного теста, что обусловливает их рыхлую землисто-влажную структуру. Однако при вибрационных воздействиях жесткая смесь приобретает подвижность, необходимую для хорошего заполнения формы и уплотнения смеси. При этом в жестких смесях по сравнению с подвижными за счет более компактного размещения зерен заполнителя требуется меньшее количество цементного теста и песка для заполнения всех межзерновых пустот и покрытия поверхности зерен заполнителя равномерным слоем цементного теста. Поэтому жесткие смеси отличаются большей степенью насыщения крупным заполнителем, вследствие чего полнее используется несущая способность «каркаса» бетона, образуемого крупным заполнителем, а вяжущее расходуется только по прямому назначению — для соединения зерен заполнителя между собой и получения требуемой прочности и плотности бетона.

Отмеченные преимущества жестких смесей обеспечивают по сравнению с подвижными повышение прочности бетона или при равной прочности — снижение расхода вяжущего на 10-25%, сокращение в 1-3 раза сроков твердения бетона в первые 1-3 суток, а также дают возможность производить полную или частичную распалубку немедленно по окончании формования изделий. В то же время применение жестких смесей вызывает значительное усложнение процессов приготовления смеси и формования изделий: для получения однородной жесткой смеси требуются бетоносмесители принудительного перемешивания, более высокая точность дозирования воды, так как даже при небольших отклонениях в содержании воды резко меняются свойства смеси, интенсивное уплотнение бетона при формовании изделий.

Удобоукладываемость бетонной смеси зависит в основном от величины сил трения между отдельными составляющими смеси: чем меньше эти силы, тем удобоукладываемость лучше. Преодолеть трение между зернами заполнителей в бетонной смеси можно путем увеличения механической работы уплотнения, а при одной и той же работе уплотнения — повышением относительного содержания цементного теста, которое в данном случае выполняет роль смазки, и уменьшением его вязкости. Чем больше работа уплотнения, тем меньше требуется цементного теста.

Для определенного вида вяжущего при неизменном его расходе, увеличивая или уменьшая количество воды (т. е. изменяя В/Ц), можно в широких пределах менять вязкость теста (а отсюда и удобоукладываемость смеси), получая смеси от очень подвижных (литых) до особо жестких. Наименьшее количество воды в смеси определяется применяемым оборудованием для качественной ее укладки в формах, а наибольшее — предельно допустимой вязкостью теста, выше которой смесь начинает расслаиваться.

Заметное влияние на подвижность бетонной смеси оказывают вид и свойства цемента и других тонкозернистых компонентов, содержащихся в смеси (минеральных добавок, пылевидных и глинистых примесей), которые при одном и том же В/Ц создают неодинаковую вязкость теста.

Добавление в бетонную смесь небольших количеств поверхностно-активных добавок заметно повышает текучесть цементного теста, а следовательно, и удобоукладываемость бетонной смеси. Таким образом, для получения одной и той же удобоукладываемости в бетонную смесь с поверхностно-активными добавками можно вводить на 10-12% меньше воды и за счет этого повысить плотность бетона или снизить расход вяжущего.

Пластифицирующие добавки также способствуют образованию более мелких кристаллов при твердении вяжущих веществ, обеспечивающих большую однородность структуры, и следовательно, большую стойкость цементного камня. Кроме того, они замедляют ход седиментационных процессов, уменьшая количество и размеры сообщающихся капиллярных каналов в цементном тесте.

Необходимо также отметить, что ряд поверхностно-активных веществ, главным образом из числа гидрофобизующих, способствуют в процессе перемешивания вовлечению воздуха в бетонную смесь в виде мельчайших пузырьков, равномерно распределенных по всей ее массе. Это способствует увеличению объема цементного теста и раствора, благодаря чему повышаются ее удобоукладываемость. Наличие в бетоне с воздухововлекающими добавками большого количества равномерно распределенных по его объему «резервных» пор, амортизирующих давление замерзающей воды, снижает деформации расширения бетона в процессе замораживания и обеспечивает повышение его морозостойкости и долговечности.

Необходимое количество цементного теста с определенной вязкостью (иными словами, расход цемента в бетонной смеси), обеспечивающее требуемую удобоукладываемость, зависит от зернового состава заполнителей и содержания в них отмучиваемых примесей (глинистых, илистых и пылевидных).

Чем меньше размер зерен заполнителей и больше песка в смеси заполнителей, тем больше суммарная поверхность зерен заполнителей и больше требуется цементного теста для смазки их поверхностей. Аналогичное влияние оказывает и содержание отмучиваемых примесей. Чем больше пустотность песка, тем больше требуется цементного теста для заполнения пустот между отдельными зернами и смазки их поверхностей. Кроме того, чем больше объем пустот в крупном заполнителе, тем больше требуется песка для заполнения этих пустот.

Большое влияние на степень удобоукладываемости оказывают форма и характер поверхности зерен заполнителя (особенно крупного). Окатанная форма и гладкая поверхность зерен заполнителей приводят к уменьшению трения между ними, в результате чего повышается подвижность смеси, а при сохранении заданной степени подвижности уменьшается ее водопотребность. Таким образом, при одном и том же расходе цемента удобоукладываемость смесей зависит от зернового состава и качества заполнителей, а при одних и тех же заполнителях и цементе — только от количества воды. Для предупреждения расслоения бетонной смеси необходимо в допустимых пределах уменьшать количество воды в бетонной смеси, а также обеспечивать достаточное количество песка в смеси заполнителей и содержание в ней мельчайших частиц, так как они повышают водоудерживающую способность бетонных смесей. Максимальный расход воды, при котором еще сохраняется связность бетонной смеси, называют водоудерживающей способностью смеси. Она зависит в значительной степени от водоудерживающей способности вяжущего и тонкомолотых добавок. Вследствие различия в размерах и плотности отдельных составляющих бетонной смеси в последней вплоть до полного загустевания наблюдаются процессы расслоения, сопровождающиеся водоотделением.

Вначале в результате малой вязкости цементного теста зерна заполнителей начинают оседать, сближаясь друг с другом. Лишняя (не связанная) вода, как наиболее легкий компонент бетонной смеси, оттесняется вверх, уменьшая плотность наружных слоев, а затем и прочность бетона. Процесс видимого водоотделения продолжается до тех пор, пока количество оставшейся воды не достигает величины, соответствующей водоудерживающей способности бетонной смеси. Затем этот процесс резко замедляется. Дальнейшее очень медленное и незаметное на глаз оседание твердых частиц между зернами крупного заполнителя, сопровождающееся внутренним водоотделением, получило название седиментации.

Часть освобождающейся при этом воды, поднимаясь вверх, обтекает зерна заполнителей и арматурные стержни, создавая сеть очень мелких сообщающихся каналов, повышающих впоследствии водопроницаемость бетона и снижающих его прочность. Другая часть воды скапливается под зернами заполнителя в виде водных прослоек, которые уменьшают площадь контакта цементного камня с зернами заполнителя и арматурой и ухудшают сцепление между ними. Интенсивность седиментационных явлений можно уменьшить, в первую очередь, снижением количества вводимой в бетонную смесь воды.

Выбор величины удобоукладываемости бетонной смеси производят в зависимости от размеров и формы конструкции, расстояния между отдельными стержнями арматуры, а также принятых способов ее транспортирования и уплотнения. Величину осадки конуса и показатель жесткости бетонной смеси при изготовлении сборных железобетонных конструкций с применением вибрирования следует принимать в соответствии с таблицей.

Показатели удобоукладываемости бетонной смеси в зависимости от степени уплотнения
Способ уплотнения Жесткость, с Подвижность (осадка конуса), см
Виброплощадки с гармоничными колебаниями 1-3
То же, с пригрузом или вибронасадком 40-60
Наружные и внутренние вибраторы в неподвижных формах 3-5
Метод вибропоршня в неподвижных формах 30-40
Ударно-вибрационные установки с горизонтально направленными колебаниями 60-90
Вибропрокат на станах Н.Я. Козлова 60-90
Центрифугирование 4-6
Гидропрессование 20-30
В кассетных установках при толщине изделий, мм:120-16080-10060 10-15—— 4-86-1012-18
  1. Бетоноведение
  2. Технология изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей
  3. Бетонные работы в зимних условиях
  4. Производство сборных конструкций и деталей из легких бетонов
  5. Производство сборных изделий из плотных силикатных бетонов и бетонов на бесклинкерном вяжущем
  6. Производство бетонных и железобетонных изделий на полигонах
  7. Общие правила техники безопасности и противопожарные мероприятия на строительной площадке

technology-jbi.ru

Подвижность бетонной смеси

Процесс заполнения бетонной смесью опалубки при использовании конкретного способа трамбовки с формированием уплотненного раствора характеризуется удобоукладываемостью смеси. Для определения данного фактора используют показатели связности, жесткости и подвижности бетона. Подвижность смеси – способность раствора растекаться исключительно за счет собственного веса. Этот показатель является решающим при оценке перспектив эксплуатации смеси в условиях конкретного строительства.

Основные виды подвижности бетона

Технологический комфорт использования бетонного раствора, который в профессиональной сфере называется подвижностью, имеет конкретную классификацию. Важно усвоить: чем выше подвижность бетона, тем лучше он заполняет арматуру в опалубках любой конфигурации. Существует два уровня бетонных смесей с учетом их подвижности: высокоподвижные и малоподвижные растворы. Подвижность бетона определяется следующими факторами:

  • Марка цемента;
  • Фракция и форма добавок;
  • Концентрация воды и цемента;
  • Качество и количество вкраплений;
  • Плотность цементного теста;
  • Чистота наполнителей;
  • Процентное соотношение всех компонентов;
  • Условия заливки опалубки на строительном объекте.

Как определить подвижность смеси?

Существует несколько методов, с помощью которых можно оценить подвижность цемента. Осадка конуса – один из самых простых методов, с помощью которого определяется способность укладки бетона в предварительно сформированный конус. Испытания вискозиметром проводятся в том случае, когда размеры щебня достигают 4 см.

Испытания в формах заключаются в использовании металлического куба для растворов с вкраплениями щебня размером до 7 см. В кубе размещается бетонная масса, после чего засекается время разравнивания поверхности бетона. Это время умножается на 0,7, в результате чего получается показатель подвижности бетона. Существуют специальные таблицы, которые позволяют быстро определить подвижность смеси.

Как маркируется подвижность бетона?

Подвижность растворов обозначается техническим символом «П», который с учетом показателя подвижности может иметь дополнительный цифровой маркер. Соответственно, чем выше значение марки, тем более текучим станет бетонный состав:

  • П1 используется с механическим уплотнением;
  • П2 и П3 рекомендуются для возведения стандартных зданий;
  • П4 используется при выполнении плотного армирования;
  • П5 заливаются в опалубки с высокой герметичностью.

Комфорт процесса укладки позволяет облегчить выполнение строительных работ и благоприятно влияет на качества бетонных конструкций. Подвижность бетона обеспечивается составом и должна полностью соответствовать условиям заливки на строительном объекте. Параметры подвижности бетона могут определяться непосредственно в процессе строительства.

Источник: regionstroibeton.ru

regionstroibeton.ru

Подвижность бетона (бетонной смеси)

Под понятием «подвижность» бетона принято понимать его способность заполнять формы, в которые его заливают. Иногда это качество еще называют удобоукладываемостью или осадкой конуса. Обозначается характеристика подвижности бетонной смеси буквой «П».

Показатель «подвижность бетона» зависит от воздействия внешних факторов: физического влияния со стороны человека или вибрации. Также бетон может «двигаться» под собственным весом. Подвижность смесей из бетона напрямую связана с добавляемым в них количеством воды. Не меньшую роль здесь играет и объем пластификаторов на один кубический метр. Малоподвижным считается тот стройматериал, в содержании которого упомянутых выше ингредиентов меньше всего. В общем выделяют 5 степеней удобоукладываемости бетона.

Для проведения обыкновенных работ с бетонными растворами используют материалы, осадка конуса которых равняется П1-П3. Однако не нужно забывать о том, что жесткие смеси, в которых содержится довольно мало жидкости, не смогут самостоятельно заполнить форму целиком. Именно поэтому требуется применить вибрацию или уплотнение. В случае, когда необходимо заливать бетонным раствором армированные конструкции либо мелкие или узкие полости, применяют материал с показателем подвижности П4. Стоимость такого бетона, обладающего большей степенью подвижности, будет выше других видов. У таких растворов осадка конуса составляет 160-210 мм.

Для справки

Осадка конуса – это самый распространенный метод для определения, какой подвижностью обладает бетон. Действует он достаточно просто: после того как была снята специальная форма, измеряют степень оседания конуса бетонной смеси под собственной тяжестью. Форма представляет собой конус, имеющий высоту 30 см. В нее заливается 7 л смеси, взятой за образец. По мере того, как форма наполняется, материал уплотняют с помощью штыковки. После этого конус снимается и ставится рядом с исследуемым раствором, происходит измерение осадки.

Бетон с показателем подвижности П4 удобно заливать в опалубку, так как для полного заполнения короба не нужно использовать вибратор. Смеси такого типа отлично подходят для строительства зданий, в котором используется бетононасос. В остальных случаях необходимо подбирать материал с такой степенью подвижности, которая требуется в каждой конкретной ситуации.

Важным аспектом в вопросе подвижности бетона является и тот факт, что из-за отсутствия на стройках вибраторов прорабы часто вынуждены увеличивать степень удобоукладываемости раствора путем добавления в бетономешалку дополнительного количества воды. Нужно знать, что это делать категорически воспрещается, так как водоцементное соотношение является одной из самых важных характеристик строительного материала. От нее во многом зависит прочность раствора, а также другие показатели качества, которые влияют на процесс затвердевания материала. Именно по этой причине, добавив воду в готовую смесь, вы можете сделать хуже прочность бетона. Его ценность опустится до нескольких марок. Делать выше показатели подвижности бетонной смеси можно только с помощью добавления в нее пластификаторов. Выходом из ситуации может стать и увеличение расхода цемента.

Крайне важно сделать так, чтобы бетонная смесь во время перевозки сохраняла свою заявленную ранее подвижность в течение всего периода, отведенного на доставку бетона на объект строительства. Время транспортировки порой достигает полутора и двух часов. За это время материал начинает терять свою пластичность и схватываться. Спустя определенный промежуток времени раствор затвердевает и становится в определенной степени прочным. Вот почему часто добавление пластификаторов с химическим модификатором С3 становится вынужденной мерой. Если перевозка смеси проходит зимой, когда наблюдается температура со знаком «минус», необходимо использовать противоморозную добавку (ПМД). Он позволяет обеспечивать удовлетворительные свойства раствора в течение 6 часов. По истечении этого срока добавка испаряется.

Цены на продукцию

beton-pesok.kh.ua