Как определяется подвижность бетонной смеси

Содержание

Что влияет на пластичность бетона

подвижность, бетонный

На подвижность бетона оказывают влияние последующие причины:

тип связывающего вещества и его марка. Для получения подвижных консистенций применяется портландцемент;

размер и процентное соотношение щебня в бетоне. Чем больше гравия и крупнее включения, тем ниже подвижность готового сырья;

процентное соотношение воды в бетоне. От количества воды впрямую зависит пластичность материала.

Производители добавляют в бетонные консистенции пластификаторы для увеличения подвижности материала без утраты прочности. Это позволяет также ускорить процесс гидратации бетона, прирастить морозостойкость, уменьшить количество цемента. В качестве пластификаторов употребляются клей ПВА, электролиты, хлористые соли.

Входной контроль бетонной смеси по ГОСТ 10181 2000

Что такое пластичность бетона

Подвижность бетонной консистенции назад пропорциональна ее концентрации. Чем ниже насыщенность раствора, тем лучше он заполняет разные полости. Неподвижный бетон не подходит для заливки опалубки и арматурных конструкций из-за высочайшей жесткости. В таких ситуациях приходится прибегать к использованию глубинных вибраторов.

Высокоподвижный бетон, напротив, используют для возведения фундамента. Благодаря текучей смеси смесь заполняет все полости и углубления без спецтехники. Но с повышением пластичности падает крепкость материала.

Для ответа на вопрос: ≪Какая подвижность бетона требуется для строительства объекта≫, необходимо учесть как проектные данные, так и условия, в каких будет эксплуатироваться здание. Почти всегда используют среднеподвижный бетон, имеющий лучшую крепкость для возведения арматурных конструкций и не нуждающийся в продолжительном вибропрессовании.

Определение подвижности СУБ

Как проверить подвижность бетона

Для определения пластичности материала употребляется конус Абрамса, сделанный из листовой стали шириной 1,5 мм. Бетонный раствор заливается в конус 3-мя слоями. Любой из их дополнительно штыкуется для более плотного наполнения. Избытки консистенции удаляются при помощи шпателя.

После того, как бетонная смесь мало затвердеет, конструкция снимается и измеряется высотная разница меж получившейся горкой и конусом.

Зависимо от величины осадки конуса различают 5 марок подвижности бетонной консистенции:

П1. Неподвижный густой раствор. Применяется при строительстве лестниц, фундаментов, автотрасс, аэродромов. Просит неотклонимого механического уплотнения;

П2 и П3. Используются для возведения подавляющего большинства объектов. Нуждаются в дополнительном уплотнении;

П4. Употребляется для заливки армированных конструкций. Благодаря водянистой смеси уплотнения не просит.

Бетон марки П5 нужен, если крепкость итоговой конструкции не так принципиальна. Он прекрасно подходит для возведения перекрытий и монтажа кожуха для трубопроводов.

С помощью лабораторного вибростола

При строительстве ответственных конструкций могут проводиться лабораторные измерения текучести консистенции. Для этого используются вибростолы, которые уплотняют свежайший бетон.

Для определения подвижности употребляют вибростол.

Подвижность материала может оцениваться 2-мя способами:

  • Измерение времени понижения до метки на шкале. На вибростоле формуется бетонный конус. В его середину устанавливается штатив, на который наносится метка и надевается диск. Диск не закреплен и лежит на поверхности бетона. После включения вибростола высота бетонной формы начинает уменьшаться. Когда диск добивается подходящей отметки, виброустройство выключают и фиксируют время.
  • Измерение времени наполнения формы. В данном случае сформированный конус заключается вовнутрь железного куба со стороной 20 см. После включения вибрации бетон будет уплотняться и заполнять форму. Время фиксируют, когда поверхность материала становится горизонтальной, а смесь заполняет куб.

Определение эластичности путем анализа монолита

Проверка производится последующим образом:

  • Подготавливается несколько древесных ящиков-кубиков с длиной стороны 10-15 см.
  • Каждый куб устанавливается на ровненькую площадку, внутренняя поверхность форм кропотливо увлажняется.
  • Свежайший бетон заливается в ящики, а потом уплотняется штыкованием. Для дополнительной усадки можно немного постучать по стенам форм молотком, обеспечивая слабенький эффект виброуплотнения.
  • Образцы-кубики сохнут 28-30 суток. Влажность воздуха должна быть не меньше 90%, а температура — не ниже 20°С.
  • После отвердения эталоны отправляются в лабораторию для проверки конструктивной прочности, однородности и наличия изъянов.

Зависимость подвижности от состава смеси

Подвижность бетона определяется его составом, дисперсностью заполнителей, толикой матрицы и жестких частиц. Глинистые включения, грязюка, пыль и узкая фракция наполнителя изменяют текучесть по-разному, но совершенно точно усугубляют качество консистенции.

Таблица подвижности смеси из бетона

Вид консистенции Осадка испытательного конуса, см Куда заливается Особенности
П-1 1-5 Монолиты с малой сложностью конфигурации Непременно уплотняется вибрацией

Жесткие и сверхжесткие консистенции, которые имеют нулевую осадку конуса, обозначаются Ж и СЖ (к примеру, СЖ-2). Из-за технологических сложностей укладки в опалубку они используются в ограниченном спектре работ.

Определение эластичности конусом

Более обычный и нередко используемый способ измерения — это проверка осадки бетонного конуса.

READ  Можно ли заливать бетон при 0 градусов

Метод определения эластичности конусом.

Проверка производится в последующей последовательности:

  • Берется деревянная площадка, обшитая покрытым цинком металлом, и покрытый цинком срезанный конус высотой 30 см и поперечниками 10 см и 20 см (верхней и нижней части соответственно).
  • Внутренняя поверхность формы и площадка смачиваются водой, чтоб исключить адсорбцию воды из раствора.
  • Конус переворачивается широкой частью вниз.
  • Форма в несколько шагов заполняется свежайшей бетонной консистенцией через воронку (после каждого шага нужно кропотливо штыковать слой железным стержнем для удаления излишков воздуха).
  • Воронка снимается, уровень бетона приравнивается по краю формы.
  • Железный конус аккуратненько снимается и ставится рядом с бетонным.

Под действием собственного веса материал оседает, пока не будет достигнуто равновесие меж усилиями адгезии и растекания.

При помощи перекрестья линеек измеряется разница меж высотой 2-ух конусов, которая определяет подвижность.

При недостаточной текучести бетонщик может прибегнуть к методу разбавления раствора. Отступление от нормативов содержания воды (0,4-0,5 от массы цемента) чревато снижением прочности материала.

Классификация и как обозначается

Подвижность бетона обозначается буквой «П». По этому критерию бетонные растворы классифицируются на 5 групп от П-1 до П-5. Чем выше текучесть материала, тем больше цифра, указанная в марке подвижности.

Способы определения

Определение подвижности бетонной смеси может проводиться как непосредственно на площадке, так и в лабораторных условиях.

Подвижность бетонной смеси (бетона): что это такое, как измеряется, основные способы определения

Текучесть (подвижность) бетонной смеси является одним из основных факторов, которые влияют на формование материала в опалубке, и определяется соотношением главных компонентов смеси, наличием добавок-пластификаторов, количеством воды и качеством бетона.

Подвижность определяется как опытным путем, исходя из состава и размера частиц наполнителей, так и экспериментальным — с помощью лабораторных испытаний и измерения в формах.

Подвижность смеси из бетона.

Факторы, влияющие на подвижность растворов

Технологические особенности бетонной смеси определяет ее состав и свойства применяемых материалов.

В какой степени будут происходить изменения характеристик растворов, и с какими результатами, зависит от следующих факторов:

  • Чем выше объем цементного теста, тем более жидкой будет его консистенция, и тем выше подвижность раствора. Добавление в цементное тесто заполнителей уменьшает подвижность в следующей прогрессии — чем больше состав заполнителей и их удельная поверхность, тем меньше подвижность бетона.
  • С понижением количества заполнителей и увеличением объема цементного теста, при неизменном В/Ц, подвижность смеси увеличивается, а прочность остается неизменной.
  • Значительно влияют на удобоукладываемость растворов свойства цемента. Бетонные растворы, имеющие в своем составе пуццолановый портландцемент, особенно с активной кремнеземистой присадкой, при равном расходе воды, имеют существенно ниже осадку конуса, чем бетоны на обычном портландцементе.
  • Изменение количества воды — основной фактор при помощи которого регулируется консистенция смеси. С повышением объема воды, при неизменном количестве цемента, подвижность раствора увеличивается, а прочность снижается.
  • С увеличением зернистости заполнителей снижается их воздействие на цементный камень, и в результате подвижность бетона увеличивается. Пыль, глинистые компоненты, обычно, понижают удобоукладываемость.
  • Немаловажным фактором является соотношение объемов песка и щебня. При ненормируемом увеличении этих компонентов друг относительно друга, увеличивается удельная площадь заполнителей и снижается подвижность.

Другими словами, в бетонном растворе существует такая пропорция между заполнителем и цементом, включая соответствие между щебнем и песком, при которой структурная вязкость бетона будет минимальная, подвижность — наибольшая, а для его укладки и уплотнения будет затрачено минимум энергии.

Общие сведения

Что такое бетонная смесь? Это рационально составленный и тщательно перемешанный раствор компонентов до начала периода схватывания и твердения. Состав смеси рассчитывается с учетом требований к самому раствору и эксплуатационных характеристик будущих сооружений.

Подвижность бетонной смеси и факторы, влияющие на ее показатели

Подвижность бетонной смеси — это один из важнейших показателей, определяющих ее способность растекаться и уплотняться в опалубке под действием собственного веса. Для производства строительных работ и обеспечения необходимого качества бетона в конструкциях, необходимо, чтобы подвижность бетонной смеси ГОСТ7473-2010 соответствовала всем нормам и требованиям этого документа.

Что такое подвижность бетона, и какое влияние она оказывает на удобоукладываемость смесей, рассмотрим в этой статье.

Свойства

Формирование эксплуатационных характеристик бетонных конструкций начинается с приготовления, укладки и технологически правильного твердения смеси.

Эти процессы во многом предопределяют будущее качество железобетонных изделий.

  • Поэтому, очень важно знать свойства и поведение бетонной смеси, ее зависимость от всевозможных факторов, умело руководить процедурой приготовления, укладки и схватывания бетона.
  • Основным свойством бетонного раствора является его формуемость или удобоукладываемость — то есть, способность композиции растекаться и принимать необходимую форму, сохраняя при этом однородность и монолитность (см. видео в этой статье).
  • Удобоукладываемость определяется текучестью (подвижностью) смеси в период заполнения опалубки и пластичностью — способностью деформироваться без изменения структуры.
  • Основное влияние на эти параметры оказывают качество и количество цементного теста, а также расход воды, используемый для приготовления раствора. Именно вода обуславливает структуру жидкой фазы и формирование сил сцепления, определяющих подвижность и связность системы.
  • По своей структуре смесь представляет собой однородное физическое тело, в котором зерна вяжущего, воды и частицы заполнителя связанны внутренней силой взаимодействия. Главным структурообразующим компонентом в бетонном составе выступает цементное тесто. По мере роста реакции гидратации цемента увеличивается плотность твердой фазы, и возрастает связующая способность цементного камня (твердое тело).
READ  Как укладывать паркетную доску на бетонный пол

На заметку: Под действием протекающих процессов, в определенный момент, смесь преодолевает структурную прочность, и начинает течь подобно густой жидкости. Поэтому, бетонный раствор и классифицируют как упругое вязкое тело, одновременно обладающее свойствами жидкости и твердого тела.

  • Консистенция смеси зависит от состава компонентов, и может меняться в границах от жесткой формы до жидкой, легко подвижной.
  • Определение подвижности бетонной смеси определяется при помощи специального оборудования (об этом ниже). Критерием подвижности (удобоукладываемости) служит осадка конуса бетонной смеси, на основании которой и делаются выводы по состоянию конкретного раствора.

Удобоукладываемость согласно ГОСТ 7473-2010 обозначается буквой «П», и имеет несколько значений (таблица ниже).

Чем выше марка, тем подвижнее растворы. Марки П1—П3 — малоподвижные пластичные композиции, а подвижность бетона П4—П5 относится к категории очень подвижных смесей.

Методы определения удобоукладываемости бетона

Для определения консистенции раствора и его технологических свойств, определяющих возможность заполнять опалубку и уплотняться в момент укладки, предложено несколько способов. Нас же в этой статье будет интересовать подвижность растворов, и как измерить осадку конуса бетона.

Для определения подвижности смеси существует несколько различных методов, один из них — это проверка конуса осадки бетона. Этот способ довольно прост в исполнении, и не требует специальных измерительных приборов.

Поэтому, если у вас в хозяйстве есть конус для определения подвижности бетона, приобретенный или изготовленный своими руками, то данную процедуру измерения вы можете с легкостью провести по месту заливки бетона. Тем более, что цена остального оборудования вполне приемлема для любого застройщика.

Определение свойств бетонной смеси

  • Конус для определения подвижности бетонной смеси, изготовленный из оцинкованного железа (см. фото). Высота прибора 300 мм; диаметр нижней части равен 20 см, верхней — 10 см.
  • Загрузочная воронка, устанавливаемая в верхнюю часть конуса.
  • Площадка 700×700 мм, сбитая из досок и обшитая оцинкованной сталью.
  • Стальной прут с закругленным концом.
  • Две стальные или деревянные линейки длиной 50–70 см.
  • Кельма.

Все измерения должны соответствовать ГОСТ — осадка бетонного конуса.

  • Площадку и рабочую поверхность конуса увлажняют.
  • Конус ставят в середину площадки, и при помощи ног, через специальные упоры, прижимают к основанию.
  • С помощью загрузочной воронки, в три этапа, заполняют форму. Каждый последующий слой, при помощи стального стержня, необходимо уплотнять штыкованием не менее 25 раз.
  • Далее, воронку удаляют с конуса, и вровень с верхним основанием срезают излишки раствора.
  • Затем, осторожно снимают форму и устанавливают рядом с образовавшимся конусом из бетонного раствора.
  • После снятия формы начинается медленная осадка конуса бетона.
  • На верхнюю часть прибора, параллельно площадке, укладывают одну из линеек, а вторую ставят вертикально, слегка опирая на конус из раствора. Насколько в данный момент конус раствора окажется ниже формы и есть значение подвижности смеси (пересечение линеек).

Вышерассмотренные измерения проводят в два этапа. Затем определяют среднее значение двух результатов, которое и будет являться точным показателем удобоукладываемости бетона.

Расчет состава бетона

Регуляторы консистенции смесей

С целью регулирования свойств бетона и экономии цемента используют химические присадки двух видов:

  • Добавки, вводимые в смесь в небольших количествах (0,1–2% от массы цемента) и регулирующие их свойства.
  • Тонкомолотые лигатуры (5–20%), применяемые для сокращения расхода цемента, без изменения качества готовых изделий.

Применение химических присадок — это наиболее универсальный и доступный метод управления технологией бетона.

  • Наиболее эффективными регуляторами подвижности бетонов являются химические добавки пластификаторы и суперпластификаторы.
  • Введение данных присадок позволяет существенно увеличить подвижность смесей и снизить их водопотребность, что дает возможность производить растворы одинаковой подвижности при незначительном объеме воды и цемента.
  • Присадки оценивают по величине значения максимального эффекта, получаемого при введении той или иной добавки. Лигатуры одного класса влияния могут заметно отличаться своим эффектом действия.
  • Например, пластифицирующие и суперпластифицирующие добавки, по результирующему эффекту, делят на следующие категории (см. таблицу).

Наибольшее распространение в современном строительстве получили комплексные добавки — суперпластификаторы (СП).

Эти присадки, в отличие от пластификаторов, в большей степени и более комплексно улучшают свойства смесей:

  • существенно увеличивают подвижность растворов;
  • повышают строительно-технологические свойства бетонов;
  • снижают расход цемента.

По своей структуре суперпластификаторы — это синтетические полимерные материалы. Расход составляет 0,1–1,2% от общего объема цемента. Действие данных пластификаторов ограничено 2–3 часами, начиная с момента их присадки в бетонный раствор.

Использование СП наиболее эффективно при производстве сборного железобетона, где скорость схватывания бетона имеет существенное значение.

Применение суперпластификаторов позволяет использовать бетоны с низким В/Ц со следующими преимуществами:

  • высокая прочность изделий (60–80 Мпа);
  • благодаря высокой подвижности раствора, шире применять литьевой метод производства конструкций;
  • эффективно применять укладку смесей с пониженным водоцементным отношением, используя краткосрочное вибрирование;
  • бетонировать конструкции усложненного профиля;
  • снижать расход цемента;
  • повышать качество лицевых поверхностей железобетонных изделий.
READ  Сколько цемента идет на 1 куб бетона

Определение подвижности бетонной смеси в условиях строительной площадки, позволяет оперативно реагировать на непредвиденное изменение технологических свойств растворов. Это значительно облегчает производство строительных работ и непосредственно влияет на конечные эксплуатационные характеристики конструкций.

Марки жесткости по ГОСТ 7473-2010):

То есть, чем больше времени для уплотнения бетона, тем он становится жестче: Ж 5 – самый жесткий, Ж1 – наименее жесткий.

По ГОСТу 747З-94 (на который отдельные производители до сих пор ориентируются) допустимо использование следующей классификации: бетоны по удобоукладываемости делились на: подвижные (П) жёсткие (Ж) и сверхжёсткие (СЖ).

Как появляются поры в бетоне?

Чтобы понять, откуда в бетоне поры, нужно представлять процесс образования бетонного камня. Составляющие цемента, смешиваясь с водой, вступают в реакции гидратации, в ходе которых образуются новые кристаллические соединения. Но для реакции нужно меньше воды, чем необходимо для замешивания более-менее пластичного раствора, поэтому часть воды не вступает в реакцию. Кроме того, смесь захватывает воздух, который также способствует появлению пор.

Поры в бетоне уменьшают его плотность (и, соответственно, массу кубометра бетона), следовательно, снижают и его прочность.

Применение пластификаторов позволяет более полно вовлечь цемент в реакции гидратации и уменьшить воду затворения, благодаря чему уменьшается пористость бетона: количество пор и их диаметр уменьшается, что повышает плотность и, следовательно, прочность бетона.

Подвижность бетонной смеси (бетона): что это такое, как измеряется, основные способы определения

Текучесть (подвижность) бетонной смеси является одним из основных факторов, которые влияют на формование материала в опалубке, и определяется соотношением главных компонентов смеси, наличием добавок-пластификаторов, количеством воды и качеством бетона.

Подвижность определяется как опытным путем, исходя из состава и размера частиц наполнителей, так и экспериментальным — с помощью лабораторных испытаний и измерения в формах.

Регуляторы подвижности бетонных смесей

Простейший способ повышения текучести пластичной массы – добавление воды – приводит к снижению прочности отвердевшего продукта. Нарушение оптимального водоцементного соотношения становится причиной недобора марочной прочности на несколько классов. Такой вариант применим только при устройстве монолитных конструкций, не запланированных для серьезных нагрузок. Больше всего прочность готового элемента снижается при добавлении воды в уже готовую смесь.

Для регулирования подвижности бетонной смеси и экономии цемента в ответственных конструкциях применяют химические присадки, вводимые в малых количествах (0,1-2,0%), и тонкомолотые лигатуры (до 20%), позволяющие сократить расход вяжущего с сохранением нормативного качества пластичной массы и готового продукта. Наиболее эффективными химическими добавками являются пластификаторы и суперпластификаторы, которые обеспечивают:

  • увеличение подвижности с одновременным снижением водопотребности;
  • снижение времени вибрирования, что сокращает расход электроэнергии;
  • возможность применения смеси в литьевом методе;
  • экономию цемента;
  • повышение прочности отвердевшего продукта – актуально не для всех химических присадок;
  • продление времени технологической текучести материала;
  • возможность бетонирования строительных конструкций сложных форм;
  • улучшение технологических свойств бетона.

Суперпластификаторы – полимерные вещества, вводимые в количестве 0,1-1,2% от общего объема вяжущего. Активное действие присадки продолжается в течение 2-3 часов с момента ее введения. В индивидуальном строительстве часто вместо дорогостоящих промышленных пластификаторов применяют жидкое мыло или моющее средство для посуды в пропорции: примерно столовая ложка на ведро бетонной смеси.

Требования к конусу

Конус Абрамса изготавливают из листовой стали не менее 1,5 мм толщиной. Его внутренняя поверхность имеет шероховатость не более 40 мкм. Есть два вида конуса: нормальный и увеличенный.

Нормальный конус используют для растворов, содержащих заполнители фракции не более 40 мм. Для смесей с более крупным заполнителем применяется увеличенный конус.

Как проводится испытание бетона на осадку

Перед проведением испытаний внутреннюю поверхность конуса очищают и смачивают.

Конус устанавливают на металлический лист и заполняют его бетонной смесью с помощью воронки. Смесь закладывается в 3 слоя (для марок П1—П3), причем каждый слой уплотняется штыкованием при помощи металлического стержня 25 раз (в увеличенном конусе — по 56 раз для каждого слоя). Для марок П4—П5 конус заполняется в один прием, а штыкование применяется 10 раз в конусе нормального размера или 20 — в увеличенном.

Когда смесь уложена и уплотнена, излишек срезают кельмой по верхней кромке и, не позднее, чем через 3 минуты плавно снимают конус (в течение 5—7 секунд).

Затем измеряют осадку конуса бетона и сравнивают с высотой металлического конуса. Для увеличенного конуса значение умножают на 0,67.

Подвижность (П)

Подвижность рассчитывается по осадке конуса. То есть, это способность бетона расплываться и заполнять форму, в которую она помещена. В этом случае материал может быть жестким (малоподвижным – П1), подвижным (П2), сильноподвижным (П3), литым (П4) или текучим (П5).

Её определяют опытным путем. Смесь заливается в конус высотой 30см. После снятия конуса измеряют величину осадка. Если форма сохранилась практически без изменений (осела на 1-5см) то такая смесь называется жёсткой.