Значение подвижности бетона — познаем со всех сторон

Применение бетонных растворов в промышленном и индивидуальном строительстве происходит в разных условиях, поэтому и параметры состава отличны для каждого случая. Технические и эксплуатационные качества растворов на основе бетона, такие, как текучесть и подвижность, оказывают прямое влияние на прочностные и временны́е характеристики конструкций.Определение подвижности бетонного раствора при помощи конуса

Что такое подвижность бетона?

Под подвижностью бетона понимают способность растекаться по поверхности под собственным весом. Эта характеристика является ключевой для его использования при выполнении конкретных работ. Технологически от этого свойства зависит удобоукладываемость бетонной смеси, и ее возможность заполнять все пустоты в опалубке. Для составов с достаточной текучестью не требуется добавка пластификаторов или вибропрессования, что снижает стоимость работ на строительных площадках. Подвижность и жесткость материала зависит от нескольких основных факторов:

• Качество и марка цемента;
• Количество и густота цементного теста;
• Фракция, чистота песка и щебня;
• Водно-цементного соотношения;
• Соотношение цемента и наполнителей;
• Наличия специальных присадок;
• Условий заливки бетонных конструкций.

Удобоукладываемость бетона важна при производстве или заливке на месте армированных конструкций. Недостаточная пластичность приводит к образованию пустот и раковин, а вибротрамбовка в таких случаях затруднена. В результате качество и прочность бетона падают. Для каждого типа армирования индивидуально подбирается подвижность бетонной смеси.

Эта характеристика обозначается индексами от П1 до П5, чем выше число, тем выше подвижность у раствора. Исходя из этого растворы классифицируются, в документации указываются их свойства и применение.

Определение подвижности

На рисунке выше поясняется, как можно определить текучесть по состоянию раствора с применением конуса:

1. а – вид конуса;
2. б – жесткий раствор;
3. в – малоподвижный;
4. г – подвижная смесь;
5. д – очень подвижный раствор;
6. е – литой.

Такое исследование визуально способно показать, как бетон будет распределяться в опалубке при выбранной технологии трамбовки с параллельным формированием однородной и плотной структуры. Такие параметры называют удобоукладываемостью бетонного раствора, которая оценивается значениями вязкости, пластичности и жёсткости, и определяют ее согласно методикам, регламентированным ГОСТ 10181-2000. Из рисунка понятно, что текучесть бетона выглядит как осадка конуса и означает способность растекания раствора под собственным весом и силами тяжести. Растекание является основным свойством, которое влияет на допуск материала к строительству того или иного объекта.Методы установления консистенции бетонного раствора

На рисунке показано общее устройство оборудования для исследований текучести:

Рисунок «а» – определение усадки по подвижности смеси при помощи конуса:

1. 1 – металлическая воронка;
2. 2 – металлический конус;
3. 3 – подставка;
4. 4 – измерительная линейка.

Рисунок «б» – как определить пластичность бетона по жесткости при помощи технического вискозиметра:

1. I – исследовательское оборудование;
2. II – бетон до уплотнения вибрацией;
3. III – после уплотнения вибрацией;
4. 1 – стальное кольцо;
5. 2 – образцовый конус;
6. 3 – лейка;
7. 4 – держатель;
8. 5 – металлическая пластина с отверстиями;
9. 6 – штатив;
10. 7 – площадка виброуплотнителя.

Технологически при использовании бетонной смеси разной вязкости подвижные бетоны классифицируются согласно ГОСТ по уровням текучести. Текучая смесь быстрее и плотнее заполняет армированную форму опалубки со сложной геометрией. Также бетон в жидком состоянии подразделяется на высокоподвижный и малоподвижный. Малоподвижный раствор – это стандартная смесь без добавления пластификаторов, которая укладывается без уплотнения. Подвижный же состоит из некоторого количества пластификаторов или готовится с добавлением нескольких синтетических компонентов, обеспечивающих высокую текучесть смеси.График прочности

Удобоукладываемость бетона отражается в следующей классификации (таблица удобоукладываемости):

Марка	Удобоукладываемость по параметрам:
	Жесткость	Подвижность
		осадка конуса	Расплывание конуса
Сверхжесткий раствор
СЖ-3	≥ 100	—	—
СЖ-2	51-100	—	—
СЖ-1	≤ 50	—	—
Жесткий раствор
Ж-4	31-60	—	—
Ж-3	21-30	—	—
Ж-2	11-20	—	—
Ж-1	5-10	—	—
Подвижный раствор
П-1	≤ 4	1-4	—
П-2	—	5-9	—
П-3	—	10-15	—
П-4	—	16-20	26-30
П-5	—	≥ 21	≥ 31

Расслаиваемость тяжелого и легкого бетона указана в таблице ниже:

Марка смеси	Коэффициент расслаиваемости в %, ≤
	Влагоотделение	Бетоноотделение
		Тяжелый бетон	Легкий бетон
СЖ-3 – СЖ-1	≤ 0,1	2,0	3,0
Ж-4 – Ж-1	≤ 0,2	3,0	4,0
П-1 – П-2	≤ 0,4	3,0	4,0
П-3 – П-5	≤ 0,8	4,0	6,0

Подвижность бетонной смеси не только отличается заполняемостью формы, но и зависит от пропорций связующих веществ, качества и количества компонентов, марки портландцемента, плотности состава, объема воды и пластификаторов, зернистости наполнителей (щебня, гравия, песка, извести). В последнюю очередь на текучесть влияет технология заливки раствора в форму опалубки.График водопотребности и водоотделения

При заливке смеси в опалубку с плотным наполнением арматурой нужно готовить раствор с повышенной текучестью, так как утрамбовать такой бетон вибраторами, даже глубинными, будет невозможно. Если текучесть будет ниже рекомендуемой, то в конструкции обязательно образуются поры и раковины, что уменьшит прочность объекта.

Виды подвижности

Технологическое удобство пользования бетонной смесью — подвижность бетона имеет установленную классификацию степеней текучести. Чем более текучий бетон, тем лучше он заполняет объемную и густую арматуру в опалубках сложных конфигураций. Растворы разделяются на малоподвижные и высокоподвижные. Первые не применяются без вибропрессования и добавления пластификаторов. Малоподвижными считаются композиции, в составе которых меньше упомянутых компонентов.

Вернуться к оглавлению

Разбавление водой

Схема состава бетона.

Зачастую невысокая подвижность бетона существенно тормозит ход строительных работ. Как правило, это происходит тогда, когда на стройплощадке отсутствует такое необходимо оборудование, как вибраторы. В подобном случае для облегчения заливки п2 или п3 прорабы предпочитают разбавлять бетон, добиваясь повышения его подвижности до показателей п4 или п5. Но, как считают специалисты, делать это категорически нежелательно.

Соотношение воды и цемента в бетоне – ключевая пропорция, нарушение которой может привести к утере качества и прочности, что в свою очередь может иметь отрицательные последствия. Даже малозаметное добавление воды обычно приводит к потере прочности на 1-2 показателя.

От чего зависит?

Подвижность бетона зависит от компонентов, их качества и количества.

Подвижность бетонной смеси определяется маркой цемента, плотностью цементного теста, водно-цементным содержанием, фракцией и формой зерна наполнителей (песка и щебня), чистотой наполнителей (воды, песка и щебня), соотношением компонентов (песка, цемента, воды, извести, щебня), качеством и количеством добавок. Также она зависит от условий заливки в опалубку на объекте.

Плотный и объемный арматурный каркас потребует повышенной текучести бетонных смесей, так как вибротрамбование в таких условиях затруднено. Когда в подобных условиях используется малоподвижный состав, плотность после уплотнения может не соответствовать установленным нормам (поры, раковины). Поэтому при подборе бетонного состава по степени подвижности (жесткости и связности) следует знать требования к несущей конструкции сооружения (особенно важно для фундамента) и конкретные условия его заливки (сложность формы опалубки и плотность арматурного каркаса).

Вернуться к оглавлению

Показатели подвижности

График водопотребности пластичной (а) и жесткой, (б) бетонной смеси, изготовленной с применением портландцемента, песка средней крупности (водопотребность 7 %) и гравия наибольшей крупности: 1 – 70 мм; 2 – 40 мм; 3 – 20 мм; 4 – 10 мм.

При необходимости заказа бетона у поставщиков могут возникнуть сомнения в соответствии доставленного материала требуемому. В этом случае можно провести проверку на удобоукладываемость или подвижность.

Проверка осуществляется во время разгрузки из автобетоносмесителя. Ей можно подвергать любой из видов бетона – п2, п3, п4 или п5. Но следует сказать, что результатов подобной проверки понадобится ждать достаточно длительное время.

Перед осуществлением проверки необходимо сколотить несколько кубообразных ящичков из деревянных дощечек с размерами в см по каждой из сторон. Перед заливкой в формы ящички требуется слегка увлажнить, что предотвратит забор древесиной влаги. Уложенную в формы смесь требуется тщательно проштыковать острым куском арматуры. Данное действие позволит уплотнить смесь и выпустит из нее лишний воздух. Кроме того, уплотнения можно достичь, постучав молотком по стенкам ящичков.

Конус для определения подвижности: 1 – ручка; 2 – корпус прибора; 3 – упоры; 4 – сварной шов.

Кубики со смесью нужно хранить в течение 28 дней при температуре не меньше 20 градусов и влажности воздуха, равной 90%. По истечении требуемого срока кубики с застывшим бетоном следует доставить в лабораторию, где и будет проведена проверка соответствия показателям п2, п3, п4 или п5.

Также существует достаточно распространенный метод определения подвижности, называемый методом осадки конуса. Для проведения исследования необходим конус высотой в 30 см. Количество бетона, помещающегося в нем, не должно превышать 6 л. Перед исследованием производят замес с любыми показателями – п2, п3, п4, п5 – в количестве не менее 7 л. Конус заполняют подготовленным раствором, не забывая тщательно штыковать для удаления воздушных пустот.

Когда форма заполнена полностью, конус снимают и устанавливают рядом с бетоном. Если осадка бетонного конуса составляет менее 5 см, это значит что смесь имеет характеристики подвижности п2 или п3, и ее достаточно сложно уплотнить без специального инструмента.

Осадка более 5 см указывает на то, что бетон соответствует параметрам п4 или п5 и будет легко заполнять формы при незначительном воздействии.

Работая с бетоном, необходимо помнить одно важное правило: чтобы качество не потерялось, она должна сохранять заданную при изготовлении подвижность не менее 2 часов. Обычно такое время требуется для доставки материала на объект автобетоносмесителем. Позже смесь утратит эластичность и станет непригодной для проведения работ. Современные производители часто добавляют в смеси специальные химические добавки – пластификаторы, которые позволяют бетону оставаться удобоукладываемым и эластичным не только в течение длительного времени до заливки, но и в течение 6 часов после нее.

Как обозначается?

Подвижность бетонной смеси обозначается символом «П», который в зависимости от градаций подвижности имеет соответствующий цифровой показатель (марку). Чем выше значение марки, тем более текучий состав. Так, малоподвижные композиции — от П1 до П3, а П4 и П5 обладают высокой подвижностью.

Марка П1 для наиболее густых составов (к примеру, монолитных лестниц), которые используются не часто, но обязательно с механическим уплотнением. Классификации подвижности П2 и П3 предназначены для стандартных построек. П4 применяется для работ с плотным армированием (колонны, высокий фундамент), такие растворы можно не уплотнять. Растворы с обозначением П5 заливаются только в практически герметичные опалубки.

Вернуться к оглавлению

Как определить подвижность?

Применяются различные методы, определяющие подвижность бетонной смеси, которые различаются сложностью получения результатов. Осадка конуса — самый быстрый метод. В соответствии с ним определяется, насколько естественным образом (под своим весом) усаживается бетонный раствор, предварительно сформированный в конус. Используется конусообразная металлическая форма, размеры которой зависят от величины фракций щебня. К примеру, конструкция высотой 300 мм, малым диаметром 100 мм и большим — 300 мм, внутренним объемом 7 л.

В нее с широкой стороны тремя порциями укладывают бетонную композицию, каждый слой которой уплотняют путем штыкования (8 – 9 движений на один слой) гладкой арматурой. Лишний раствор убирают. Затем конус переворачивают, как детскую паску, и освобождают раствор, уложенный конусом. Далее дают время, чтобы смесь осела, и осуществляют проверки величины подвижности вычислением снижения высоты раствора относительно верхнего среза формы (высота 300 мм), в которой он находился. Проверка проводится несколько раз для получения усредненного (более точного) результата.

Отсутствие разницы сообщает о максимальной жесткости состава. Когда смесью набрана разница высот до 150 мм — это малоподвижная композиция. Снижение конусом высоты до 150 мм и больше характеризует раствор как максимально текучий (подвижный).

Еще один метод — испытания вискозиметром (используется, когда в смесях щебень имеет размеры 0,5 – 4 см). Конусообразная форма раствора (формируется аналогично описанному выше) ставится на вибростол. В нее втыкается штатив с делениями, на который сверху надевается металлический диск. Включается виброплита и секундомер. Засекается время, когда груз под действием вибрации опустится вдоль штатива до определенной отметки. Полученная величина времени умножается на постоянный коэффициент 0,45. В результате определяется подвижность состава.

Следующий метод — испытания в формах. Используется открытый с одной стороны металлический куб (к примеру, 200 х 200 х 200 мм) для композиций с фракциями щебня до 7 см. В нем размещается конусообразная масса бетона.

Далее куб устанавливается на виброплиту. Одновременно с плитой включается секундомер. Измеряется интервал времени, за которое испытуемые бетонные смеси заполнят углы формы, а поверхность раствора становится ровной. Полученное время умножается на коэффициент 0,7. Результат — оценка подвижности состава.

Вернуться к оглавлению

Таблица подвижности бетонной смеси

Для практического использования показатели подвижности, демонстрируемые бетонными смесями, систематизированы, что удобно для использования. Аналогичным образом структурируются и другие свойства удобоукладываемости. Согласно таблице, размещенной ниже, усадка состава до 5 см — жесткие бетонные растворы (П1). Если показатель снижения высоты составляет от 50 до 150 мм — это малоподвижные (используются для заливки фундаментов) составы. Марки подвижности более высокие, вплоть до П5, получают усадку в диапазоне от 150 мм и больше.

Вернуться к оглавлению

Заключение

Удобство укладки бетона не только облегчает выполнение работ, но и прямо влияет на конечные эксплуатационные показатели бетонных конструкций. Подвижность смесей обеспечивается их составом и должна соответствовать условиям заливки изделия на объекте. Ее параметры могут быть оперативно определены прямо на стройплощадке.

Поделитесь в соц.сетях:

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