Удобоукладываемость и сохраняемость бетонной смеси: изучаем обстоятельно

[desc][/desc]

Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Предмет:

Файл:

Скачиваний:

634

Добавлен:

Размер:

29.55 Mб

Скачать

Характеристики

Требуется, чтобы бетонная смесь была удобоукладываемой. Данное понятие очень важно, оно характеризует возможность приготовленной бетонной смеси быть уложенной в конструкцию с наименьшими усилиями. Понятие удобоукладываемость бетона сложно охарактеризовать однозначно. Это научное определение, включающее в себя разные составляющие. Основное свойство бетона – текучесть, зависящая от водоцементного соотношения. Такой раствор должен хорошо литься в форму, заполнить форму в условиях определенной работы, которую необходимо выполнить, чтобы добиться полного уплотнения.

Если бетонная смесь под действием определенных механизмов и приемов легко укладывается в форму, уплотняется и при этом не расслаивается, то она считается удобоукладываемой.

Удобоукладываемости бетона можно добиться добавлением воды с использованием пластифицирующих добавок. Тесно связано с понятием удобоукладываемости понятие подвижности. Бетон растекается, характеризуется текучестью. Подвижность – консистенция раствора. Но удобоукладываемость и консистенция – не одно и то же понятие. При той же самой консистенции удобоукладываемость бывает разной.

Поскольку раствор неоднороден, каждый состав обладает своими характеристиками цементного теста, своими характеристиками наполнителей, содержит разные добавки, то удобоукладываемость требуется определять в каждом конкретном случае.

Калькулятор

Сервис бесплатной оценки стоимости работы

1. Заполните заявку. Специалисты рассчитают стоимость вашей работы
2. Расчет стоимости придет на почту и по СМС

Номер вашей заявки

Прямо сейчас на почту придет автоматическое письмо-подтверждение с информацией о заявке.

Оформить еще одну заявку

Метод определения подвижности

Определение удобоукладываемости бетонной смеси: а) прибор (конус) для определения подвижности бетонной смеси: 1 – жесткая смесь; 2 – подвижная смесь; 3 – осадка конуса; б) прибор для определения жесткости бетонной смеси: 4 – схема испытания.

Для определения удобоукладываемости существует несколько методов. Ни один из методов не определяет удобоукладываемость напрямую, так как данное понятие условное, на практике характеризуется для разных бетонов либо свойством подвижности, либо жесткости. Есть распространенные приборы, которые могут более-менее точно определить удобоукладываемость бетона.

Для подвижных смесей с малой жесткостью принят метод определения удобоукладываемости бетона по осадке конуса. Подвижные растворы заполняют форму заливки под воздействием собственной тяжести. Некий прибор, представляющий собой усеченный конус, описанный в российском стандарте (ГОСТ 10181), заполняется раствором, а потом медленно поднимается. Раствор во время подъема конуса “оседает” на определенную высоту. Высоту осадки измеряют в середине конуса. Эта осадка, измеряемая в миллиметрах, характеризует свойство подвижности.

Конус изготавливают обычно из листовой стали высотой 300 мм. У нижнего основания он имеет 200 мм, верхнее основание – диаметром 100 мм. Его устанавливают на достаточно гладком листе, потом заполняют в три ровных слоя бетоном, осторожно уплотняют штыкованием металлическим стержнем, то есть просто протыкается стержнем 25 раз после укладки каждого слоя. Затем, когда бетон уложен, избыток аккуратно срезается. Нельзя допускать перекоса конуса в процессе его подъема.

Марки бетона по удобоукладываемости

Измерение удобоукладываемости бетона

ГОСТ 7473-94 (межгосударственный стандарт) подразделяет бетонные смеси  в зависимости от их удобоукладываемости на следующие  марки:

• сверхжесткие (СЖ);
• жесткие (Ж);
• подвижные смеси (П).

Оценка удобоукладываемости бетона производится на основании показателей:

• подвижности —   оценка (в см) по осадке конуса (ОК) или расплыву конуса (РК), отформованного из бетона;
• жесткости — времени вибрации в секундах, необходимого для уплотнения бетона.

В соответствии со значениями показателей жесткости и подвижности ГОСТом 7473-94 выделены следующие марки бетонных смесей:

Марка по удобоукладываемости	Показатель подвижности, см		Показатель жесткости, с
	ОК	РК
Подвижные бетонные смеси
П5	21 и более	31 и более	—
П4	16 — 20	26 — 30	—
П3	10 — 15	—	—
П2	5 — 9	—	—
П1	1 — 4	—	4 и менее
Жесткие бетонные смеси
Ж1	—	—	5 — 10
Ж2	—	—	11 — 20
Ж3	—	—	21 — 30
Ж4	—	—	31 — 60
Сверхжесткие бетонные смеси
СЖ1	—	—	50 и менее
СЖ2	—	—	51 — 100
СЖ3	—	—	более 100

Стандартами НОСТРОЙ (национальное объединение строителей) СТО 2.6.54-2011 расширено деление бетонных смесей на марки по удобоукладываемости:

Марка по удобоукладываемости	ОК, см	РК, см	Жесткость, с
СУ3	76-85
СУ2	66-75
СУ1	55-65
Р6	63 и более
Р5	56-62
Р4	49-55
Р3	42-48
Р2	35-41
Р1	Менее 35
П5	21 и более
П4	16-20
П3	10-15
П2	5-9
П1	1-4
Ж1	5-10
Ж2	11-20
Ж3	21-30
Ж4	31-50
Ж5	51 и более

.

Подвижность раствора

Для испытаний, согласно ГОСТ 10181-2014, применяют конус из листового металла, без дна.

Размер формы зависит от фракции заполнителя:

Размер, мм			Размер зерна, мм
d	D	H
Нормальный	100	200	300	До 40
Увеличенный	150	300	450	Более 40

Показатели подвижности – осадка и расплыв конуса.

Порядок определения осадки конуса (ОК):

1. Конус помещается на гладкий лист из влагостойкого материала.
2. Раствор П1-П3 заливают в три приема, слои штыкуются. Смесями с маркировкой П4, П5 заполняют единожды с последующим уплотнением.
3. Не позднее 180 секунд с момента заливки форму удаляют.
4. Металлический стержень диаметром 1,6 см, длиной 600 мм помещают на верхнюю площадку образца.
5. Не позднее 10 минут от начала испытаний выполняют определение подвижности. Показатель – округленное до целого среднее арифметическое глубин погружения стержня в тело бетона по двум образцам. Единица измерения – сантиметр.

Испытание конуса на расплыв (РК):

1. Встряхивающий стол располагают горизонтально на ровной плоскости. В центре верхней плиты устройства вычерчен круг (D=21см) и проведены диаметры окружности параллельно краям.
2. Стол и форму увлажняют.
3. Конус (d = 200, D = 130, H = 200 мм) жестко крепят к поверхности устройства.
4. Заливают в два приема. Каждый слой уплотняют брусом.
5. Излишки раствора срезают. Через полминуты конус снимают.
6. Плиту с конусом поднимают вверх для выполнения резкого падения.
7. Делают замеры растекания по диаметральным линиям. Среднее арифметическое длин – величина расплыва.
8. Испытания проводят, регистрируют 15 раз.
9. Вычисляют среднее арифметическое значение показателей с точностью до сантиметра.

Жесткость бетонной смеси

Существует несколько способов определения образцов:

• Скрамтаева.
• Вебе.
• Красного.

Этапы метода Скрамтаева:

1. Конус (d = 100, D = 194, H = 300 мм) закрепляют на виброплощадке.
2. Выполняют заливку аналогично опытам по определению подвижности.
3. Удаляют конус.
4. Включают виброплощадку и секундомер.
5. Приборы отключают в момент горизонтального выравнивания поверхности образца. Показания секундомера регистрируют, округляют до 1 секунды.
6. Опыты проводят с двумя пробами.
7. Среднее арифметическое результатов испытаний – жесткость бетонной смеси.

Два остальных метода определяют время вибрации до выделения цементного молочка. При испытаниях применяют приборы специальной конструкции. Порядок действий по заливке в конус, расчету показателя жесткости аналогичен предыдущему способу.

Этапы методики Вебе:

1. На виброплощадке закрепляют прибор.
2. Заполняют конус раствором.
3. Снимают форму.
4. На поверхность образца опускают диск с отверстиями.
5. Включают секундомер одновременно с виброплощадкой. Колебательные движения прибора – вертикального направления.
6. Фиксируют время, прекращают вибрацию в момент появления цементного теста в любом из отверстий диска.

Порядок определения жесткости методом Красного отличается установкой диска непосредственно в форму с раствором. Фиксация времени – в момент проступания цементного молочка через отверстие во время работы вибрационной площадки.

Факторы, влияющие на удобоукладывамость

Для получения смеси с заявленными параметрами жесткости или подвижности технологи регулируют:

1. Процентное отношение воды и цемента. Подвижность возрастает с увеличением показателя В/Ц.
2. Вид заполнителя – размер, пористость, гладкость поверхности зерна.
3. Качество цемента – соответствие заявленной марке, отсутствие слеживаемости.
4. Вид связующего в значительной степени влияет на удобоукладываемость. Замена пуццаланового на портландцемент повысит подвижность. Это объясняется различной водопоребностью.
5. Компоненты заполнителя – применение крупного и мелкого зернового состава одновременно позволяет улучшить удобоукладываемость.
6. Использование пластифицирующих добавок.

Сферы применения бетонов различной подвижности и жесткости

Назначение смесей с различными показателями удобоукладываемости:

Марка	Использование
Ж1, П1	Подушка под фундамент, стяжка пола
П1	Дорожные покрытия, бетонные и армированные конструкции
П1, П2	Балки, плиты
П2	Колонны
П3, П2	Сильноармированные горизонтальные и вертикальные элементы
П5	Фундамент, туннельная облицовка, перекрытия, малоармированные ЖБИ
П3, П4	Подача бетононасосом, конвейером

Необходимо отметить важность времени транспортировки раствора от изготовителя до бетонирования на строительной площадке, способа заливки и уплотнения.

Показатель жесткости

Схема определения подвижности (величины осадки конуса) бетонной смеси.

Жесткие смеси, которые необходимо укладывать вибрационным воздействием, испытывают на удобоукладываемость другими прибором – техническим вискозиметром. Технический вискозиметр состоит из металлических форм и виброплощадки с определенными параметрами. У площадки амплитуда вертикальных колебаний в минуту – 0,35 мм, количество колебаний – примерно 2800-3000. Стандартный конус ставят на площадку, заполняют до верха. Сначала производят стандартное уплотнение штыкованием (как для определения подвижности), а затем окончательное уплотнение производится вибровоздействием до того момента, когда на поверхности конуса и под нижним основанием выступит цементное тесто.

Схема возможного расслоения бетонной смеси: а — в процессе транспортирования и уплотнения; б—после уплотнения; 1 — направление, по которому отжимается вода; 2 — вода; 3, 4 — мелкий и крупный заполнители.

Уплотнение производится в течение определенного периода времени (от 5 до 30 секунд). После уплотнения бетонную смесь аккуратно срезают вровень с конусом, поднимают его. На поверхность этого бетонного конуса устанавливают диск прибора со штангой, тогда снова включается виброплощадка.

Под воздействием вибрации бетон оседает на определенный уровень. После достижения нужной осадки вибрация прекращается, секундомер выключается. Удобоукладываемость измеряется в этом случае в секундах и характеризуется уже не показателем подвижности, а показателем жесткости. Такой способ измерения удобоукладываемости применяется, если берется наполнитель с крупностью зерен ? 40 мм.

Какую марку бетона по удобоукладываемости выбрать?

При бетонировании конструкций разного вида рекомендованы бетонные смеси разных марок по удобоукладываемости.

В зависимости от вида конструкций СТО  НОСТРОЙ 2.6.54-2011 рекомендуют:

Вид конструкции	Марка бетона по удобоукладываемости
Подготовка под фундаменты и полы	Ж1, П1
Основания дорог / аэродромов
Полы	П1
Покрытия дорог / аэродромов
Массивные бетонные / малоармированные
Массивные армированные	П1, П2
Плиты
Балки
Колонны массивные	П2
Горизонтальные сильноармированные	П2, П3
Вертикальные сильноармированные	П3, П4
Конструкции, для бетонирования которых используется скользящая опалубка	П2, П3
Бетонные / малоармированные железобетонные конструкции, плиты перекрытий, трубопроводы; облицовки туннелей; фундаменты	П5, Р1–Р6
То же, но без уплотнения бетона	СУ1
Массивные сильноармированные конструкции, плиты, балки, колонны	Р4-Р6
То же, но без уплотнения бетона	СУ2
Сильноармированные конструкции (бетонируемые без уплотнения бетона)	СУ3
При подаче бетона по бетоноводам с использованием бетононасосов / пневмонагнетателей	П3, П4 и выше
Конструкции с качеством поверхности после распалубки А	СУ1, СУ2

При выборе марки бетона по удобоукладываемости следует учитывать, что бетон теряет свою подвижность, что зависит от вида бетонной смеси, её температуры, а также скорости движения. Падение подвижности бетонной смеси ориентировочно составляет:

• 2-5 см осадки конуса на 10 км пути;
• 1-5 см осадки конуса на каждые 30 минут.

В видео показан процесс контроля качества бетонной смеси, в том числе показано как определить удобоукладываемость бетона:

{lang: ‘ru’}

Расслаиваемость бетона

Схемы приборов для определения реологических свойств цементного теста и бетонной смеси:

а – по изменению скорости истечения смеси через отверстие; б – по измерению глубины проникания конуса;

в – по скорости погружения шарика; г – по усилию выдергивания; д – по усилию вращения коаксиальных цилиндров.

Кроме характеристик жесткости и подвижности, раствор характеризуется средней плотностью и пористостью. Пористость – отношение массы к объему. Свойство пористости используется в бетонах, имеющих пористые наполнители. Каждый вид обладает характеристикой пористости, определяемую объемом воздуха в бетоне. Для таких бетонов пористость определяется по объему пор в наполнителе. Важным показателем является свойство бетона расслаиваться. Бетонная смесь иногда становится неоднородной, расслаивается на отдельные составляющие. Расслаиваемость характеризуется водоотделением и раствороотделением.

Динамическое воздействие вызывает то, что более крупные частицы заполнителя под воздействием своего веса опускаются вниз, вода стремится подняться вверх, так как вода легче камня и песка. Водоотделение – нормальное явление для обычной бетонной смеси, оно не вызывает негативных изменений бетона. Ведь вода иногда испаряется и снижает водоцементное соотношение, что повышает прочность бетона. Если наступает расслаиваемость во время транспортировки, сопровождающаяся водоотделением, то данное явление негативное.

Плотные и легкие консистенции

Определение удобоукладываемости бетонной смеси

упрощенным способом: а – общий вид прибора;

б – бетонная смесь до вибрирования; в – то же, после вибрирования;

1 – конус; 2 – форма куба; 3 – бетонная смесь; 4 – виброплощадка.

Расслоение вызывает небрежная транспортировка или неправильная укладка. Технология приготовления также влияет на последующую сохраняемость бетонной смеси. В связи с этим если раствор приготовлен с расходом цемента по минимуму, с превышением размера заполнителя, то сохраняемость слабая, она недолговечна и не соответствует качеству по плотности или по подвижности. Плотность бетона – характеристика непростая. Существует бетоны разной плотности: легкие, тяжелые, а также особо тяжелые. Плотность измеряется весом бетона по отношению к его объему. У легкого плотность находится в диапазоне 500-1800 кг/м3. Бетон же тяжелый – 1800-2500 кг/м3.

Можно увеличить плотность бетона использованием расширяющиеся портландцемента, пуццоланового портландцемента. Особо плотные бетоны широко применяют во время строительства АЭС, так как они защищают от воздействия ионизирующего излучения. Несущая способность бетона зависит от наполнителя и характеристики плотности. Легкие бетоны с малой плотностью обладают малой несущей способностью. Общие характеристики улучшаются при помощи пластификаторов. Это такие добавки, которые могут увеличить его плотность, препятствуют расслоению, улучшают удобоукладываемость жесткого бетона с крупным наполнителем.

Нормы расслаиваемости и удобоукладываемости

Типы структур бетонной смеси и их влияние на водопотребность

равноподвижной смеси: I – смесь с плавающим заполнителем, II – смесь

с плотной упаковкой заполнителей, III – крупнопористая смесь с недостатком цементного теста.

Склонность к расслоению можно компенсировать тем, что ее укладывают в опалубку непосредственно на месте приготовления. Если бетон транспортируют по желобам, особенно с большой высоты, либо из-за изменения направления желоба, то он часто расслаивается. Оседание смеси часто происходит при слабой удобоукладываемости, когда работают вибратором долго. Расслоение бетона легко заметить, но измерить степень расслоения трудно. Степень расслоения видно хорошо во время испытаний на пластичность, когда бетонный кубик в течение 10 минут вибрируется, а потом разламывается. При избыточной вибрации расслоение видно по тому, как распределяется в кубике крупный наполнитель.

Норма расслаиваемости для разных смесей характеризуется значениями водоотделения и значениями раствороотделения (в процентах), указанными в ГОСТ 7473. Таблица 1 данного стандарта содержит сведения по норме удобоукладываемости, таблица 2 характеризует нормы расслаиваемости. Таблица 1 стандарта содержит количественные измерения нормы удобоукладываемости для разных марок бетонов по удобоукладываемости: сверхжестких смесей, жестких смесей и смесей подвижных. Для жестких и сверхжестких смесей таблица показывает жесткость в секундах, для подвижных – значение подвижности в миллиметрах.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...