Что такое подвижность бетонной смеси — 2 способа определения показателя

Для чего и как определить подвижность бетонного раствора

16.01.2021
Бетон используется при строительстве для возведения различных конструктивных элементов здания, поэтому важно точно знать его качественные характеристики. Для отдельных структурных частей сооружения используется товарный бетон разных марок.

Бетон используется на всех этапах строительства

Важным его показателем является подвижность. Её еще называют удобоукладываемостью или пластичностью. Она отражается в паспорте, наряду с маркой, водонепроницаемостью и морозостойкостью.

Что такое подвижность бетонной смеси

Степень подвижности бетонной смеси характеризуется её способностью заполнять опалубки и строительные формы. Это свойство зависит от компонентов, используемых в составе бетона, а именно:

  • Размер фракции щебня и песка;
  • Марка и качество цемента;
  • Наличие добавок;
  • Соотношение воды, цемента и наполнителей;
  • Погодные и окружающие условия, при которых проводилась заливка.

Вообще, подвижность бетона, она же усадка конуса, это способность смеси растекаться по форме опалубки или иной заливаемой конструкции за счёт собственного веса материала.

Подвижность бетона (осадка конуса) — способность смеси растекаться только за счет веса материала. Это свойство бетона очень важно, наряду с его прочностными и другими эксплуатационными характеристиками.

Определение подвижности бетонной смеси поможет вам подобрать правильную методику заливки, рассчитать сопутствующие ресурсы.

Если, во время заливки правильно учесть все характеристики бетонной смеси, то можно получить прочное, надёжное и долговременное строение.

Как определяется?

Существует несколько проверенных методик, с помощью которых проводят измерения. За более подробной информации обратитесь к ГОСТ 10181-2014. Мы же остановимся на наиболее простом и универсальном способе, который подойдёт как для частного строительства, так и для заливки больших монолитных сооружений.

Для того, чтобы установить уровень параметра для бетонной смеси, применяется специальный конус для определения подвижности бетонной смеси. Размер агрегата определяется габаритами фракции щебня.

Процесс определения подвижности бетонной смеси при помощи осадочного конуса выглядит следующим образом:

  • Подбирается металлический конус, подходящий по размеру;
  • Его размещают на ровной поверхности, вблизи от бетонной смеси;
  • Он наполняется тремя слоями испытуемого вещества;
  • Каждый из слоёв утрамбовывается гладким прутком арматуры (5-9 раз на каждый слой);
  • Затем удаляют конус, освобождая раствор;
  • Спустя время, специалисты замеряют изменение высоты относительно верхнего среза формы;
  • Опыт повторяется несколько раз, для получения более точного результата.

На основе полученного результата можно установить марку подвижности бетонной смеси. Сильное снижение высоты конуса характеризует смесь как подвижную, а если разница высоты конусов не превышает 150 мм, смесь относится к группе малоподвижных.

Существуют более точные способы, требующие большего времени. К ним можно отнести замер вискозиметром и испытание в формах.

Подвижность бетона

Текучесть, пластичность бетонной смеси, его способность полностью заполнить опалубку ленты или ростверка небольших габаритов, без пустот и каверн. Причем подвижность нельзя задать просто – побольше, такое «не прокатит». Воды затворения в бетон добавляют точно по рецепту, и лишняя вода весьма плохо влияет на будущие эксплуатационные качества конструкции — в первую очередь на ее прочность и морозостойкость.

Бетон с «лишней водой» люди, имеющие опыт, видят на глаз, а «испытав» бетонную смесь лабораторным инструментом – лопатой или кельмой, определяют и осадку конуса с точностью до 1-2 сантиметров. И проверка стандартным конусом эти выводы подтверждает. Но не в цифрах дело – даже если у вас нет многолетнего опыта бетонных работ, но при выгрузке смеси с лотка миксера или кузова самосвала вы видите, что часть зерен крупного заполнителя голые, а не покрыты рубашкой раствора, смесь расслаивается, щебень отдельно, песок с жидкой фазой отдельно, и даже на глаз по краешкам видна отделяющаяся водичка – наверное, сразу поймете, что-то с бетоном не то… и будете правы.

Подвижность бетона 1416

Бетонная смесь должна быть подвижной и связанной, без расслоения.

Задачку приходится решать по принципу золотой середины – необходимо заказать такую подвижность смеси, чтобы была возможность качественно ее уложить в опалубку, но при этом максимально выдержать рецептурное водоцементное отношение данного подбора состава, дающее гарантию марочной прочности конкретного бетона. Лишняя вода в замесе снижает будущую прочность бетона, и нужно, чтобы ее было как можно меньше.

Перед тем, как заказать на участок бетон, нужно точно рассчитать время, составить себе график. Основные данные – если бетон доставят в бетоносмесителе – миксере, то от момента его изготовления до полного окончания заливки и уплотнения в опалубку у вас полтора часа. Не превысив это время, можно за бетон волноваться намного меньше. Если же бетон едет не в миксере, а в кузове самосвала, и свойство тиксотропии использовать нет возможности – то это время намного меньше, всего сорок минут.

Тиксотропия – свойство структурированной системы изменять свои параметры при механическом воздействии, а при его прекращении – восстанавливать. У бетона свойство тиксотропии имеется. Он прекращает схватывание, если его шевелят и перемешивают. Это связано с тем, что кристаллические связи, которые начинают образовываться с момента затворения водой, при перемешивании бетонной смеси рвутся, и при этом мгновенно начинают образовываться новые. Возможностей образования этих связей много, в этом смысле «потенциал» у цемента гигантский, но не бесконечный. Тяжелые ситуации, когда миксера с бетоном молотят на стройке по восемь – десять и больше часов, а бетонировать по какой-то причине стало нельзя, известны, наверно, любому строителю. А также известно то, что бетон в этих миксерах уже сварился. Он еще похож на бетон, он жидкий, и его можно уложить, а если и потерял подвижность, то все равно можно уложить — добавив пластификатор. Но прочности уже не будет, бетон погиб.

Поэтому так важно рассчитать время – доставка плюс укладка. И приложить все усилия к тому, чтобы бетонирование прошло без экстрима – проверить раскрепление опалубки и установленного в ней армокаркаса, наличие и крепления всех подкосов, опор и стяжек палуб. Если бетон выдавит опалубку, исправлять ситуацию будет очень сложно, да и не всегда возможно. Приготовить для штыкования лопату, кирку, арматурные стержни, если есть вибратор – отлично. Убедиться, что подъезд миксера к бетонируемой конструкции беспроблемный, и заливать можно будет с лотка.

Подвижность бетона 1418

Таблица подвижности бетонной смеси, схема усадки конусом

Для наглядности, вашему вниманию предоставлена схема проведения испытания на установление марки подвижности бедонной смеси.

Таким образом, если распределить в таблицу марки по подвижности, она будет выглядеть следующий образом:

Марка подвижности, ПОсадка конуса, СМ
П11-5
П25-10
П310-15
П415-20
П5Более 20

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:

  1. 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.
  2. С увеличением зернистости заполнителей снижается их воздействие на цементный камень, и в результате подвижность бетона увеличивается. Пыль, глинистые компоненты, обычно, понижают удобоукладываемость.
  3. Немаловажным фактором является соотношение объемов песка и щебня. При ненормируемом увеличении этих компонентов друг относительно друга, увеличивается удельная площадь заполнителей и снижается подвижность.

Кавабанга! Керамзитобетонные блоки: виды, размеры, область применения

Регуляторы консистенции смесей

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

  1. Добавки, вводимые в смесь в небольших количествах (0,1–2% от массы цемента) и регулирующие их свойства.
  2. 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.

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:

Добавки в бетон для подвижности смеси – какие можно использовать?

В зависимости от того, какой параметр вам нужно использовать, температуры рабочей среды и состава бетонной смеси, можно подобрать подходящие добавки, которые позволят улучшить качество бетона.

предлагает вам ознакомиться с нашим ассортиментом продукции. Низкие цены, высокое качество и гарантированный эффект добавок в бетон Polytem ®.

Для повышения подвижности подойдут добавки с пластифицирующим эффектом:

  • Polytem Force®
  • Polytem Extra time®
  • Polytem NoFrost®

Каждая из добавок производится по уникальной формуле, которая положительно сказывается на общих эксплуатационных характеристиках бетонных смесей, увеличивает подвижность смеси, тем самым позволяя повысить прочность конструкций

Какой вид бетона нужен для бетононасосов?

Особенность транспортировки строительного раствора заключается в необходимости учета определенных качеств состава. Если смесь будет перемещаться по бетоноводу, то она должна обладать однородностью, пригодностью к перекачке и связанностью компонентов, чтобы избежать расслоения. Все ингредиенты, используемые при изготовлении раствора должны соответствовать ГОСТам.

Заливка бетона бетононасосом будет эффективной и качественной, если раствор не будет смывать смазочный слой со стенок бетоновода, а работники организуют необходимое давление для перемещения. Для этого необходимо следить за удобоукладываемостью смеси и соотношении ней мелких и крупных частиц. Если в растворе обнаруживается высокая пустотность, он будет с трудом передвигаться по трубам. Структура бетонной смеси должна соответствовать показателям, при которых раствор под воздействием давления не окажется выведенным из формы заполнителя.

Подготавливая строительный состав к использованию, необходимо обращать внимание на необходимую подвижность смеси, а также соотношения компонентов. Учитывайте требуемую марку бетонной смеси.

Цемент и вода могут быть добавлены в раствор для стабилизации необходимого состояния массы, а оптимальным считается раствор, наиболее соответствующий условиям, необходимым для комфортной перекачки. При определенных необходимостях бетонная смесь может быть дополнена пластифицирующими добавками, которые серьезно влияют на качество раствора и его физические показатели. Последние напрямую влияют на возможность транспортировки состава посредством специализированного оборудования.

Обозначение

Для того чтобы кратко обозначить показатель подвижности элемента, используют букву «П». В зависимости от такого фактора, как градация, к данному обозначению добавляю индекс. Чем выше значение индекса, тем выше будет текучесть состава. Существует 5 марок подвижности бетона. Таким образом, все составы от П1 до П3 считаются малоподвижными, а П4 и П5 относятся к категории высокоподвижных.

класс подвижности бетона

К примеру, раствор П1 используется для таких целей, как сооружение лестниц. Хотя стоит отметить, что все же такой бетон применяется редко, и при этом всегда проходит через механическое уплотнение состава. Практически все стандартные строения возводятся с применением таких подвижных смесей бетона, как П2 и П3.

Марки с обозначением П4 используются в случаях возведения колонн или высокого фундамента. Эта категория работы относится к плотному армированию. Наиболее текучий раствор П5 предназначен для заливки лишь в практически герметичные опалубки.

Применение бетона и цементного раствора в зависимости от типа подвижности

  • Жесткий. Используется очень редко. В частном малоэтажном домостроении не применяется вообще;
  • Малоподвижный. Используется для заливки монолитных ЖБИ при обязательном применении вибрирования специальным оборудованием;
  • Высокоподвижный. Используют для возведения армированных конструкций в условиях сложности вибрирования и трамбования: высокие фундаменты, колонны, монолитные стены и пр. Раствор имеющий подвижность П4, является оптимальным для строительства любых сооружений и не требует вибрирования и трамбования.

Разбавление водой

Жидкий привозной продукт

Малая эластичность материала может существенно увеличить время на производство строительных работ при условии отсутствия на строительной площадке необходимого оборудования. И для того чтобы решить данную проблему многие прибегают к методу разбавления, делая из смесей п2-п3 смеси п4-п5.

Обратите внимание! Специалисты не рекомендуют прибегать к методу разбавления, потому что соотношение жидкости и цемента в растре является основополагающим, нарушение которого приведет к потере прочности и качества конструкции.

Если уплотнение будет произведено правильно и метод разбавления будет исключен, то вы получите прочную надежную конструкцию, механическая обработка которой может быть произведена такими методами, как резка железобетона алмазными кругами и алмазное бурение отверстий в бетоне.

Определение класса

Для того чтобы определить показатель подвижности бетона таким способом, необходимо выполнить следующие манипуляции. В форму конусообразного типа с ее широкой стороны в три порции укладывается бетонный раствор. Каждый из этих слоев должен уплотняться посредством применения штыкования. Необходимо сделать 8-9 движений на каждый слой, используя для этих целей гладкую арматуру.

Если образуется лишняя смесь, то ее необходимо убрать. После этого форму необходимо перевернуть, как детский куличик. Таким образом, удастся освободить всю смесь, имеющуюся внутри. После этого дается некоторое время на то, чтобы бетон осел и проводят процесс проверки величины подвижности.

Для этого вычисляют сниженную высоту раствора относительно верхнего края формы. Для того чтобы получить более точный результат или же среднее арифметическое, необходимо несколько раз повторить процедуру. Разница между высотой конуса — 300 мм и тем, насколько осел бетон, и будет являться подвижностью вещества.

бетон тяжелый подвижность

Если разницы нет вовсе, то смесь приписывается к максимально жесткому составу. Если в процессе осадки разница достигла до 150 мм, то такой состав считается малоподвижным. Если же разница достигла 150 мм и более, то марка считается высокоподвижной.

Читайте также:  Теплопроводность металлов: описание

Категории подвижности

Здесь важно отметить, что удобство применения данного раствора заключается как раз в подвижности бетона. Кроме того, этот параметр имеет несколько установленных ступеней текучести. Зависимость примерно такая: чем выше эта характеристика, тем лучше она будет заполнять опалубку и обтекать объемную арматуру, а также лучше распространяться по опалубкам сложных конфигураций.

Все бетонные смеси можно разделить на две категории — это малоподвижные и высокоподвижные. Все растворы, относящиеся к первой категории, не применяются в строительстве без предварительного смешивания с пластификаторами, а также без прохождения предварительной процедуры вибропрессования. К этой категории изначально относятся те марки, которые содержат вышеупомянутых пластификаторов в малом количестве.

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 бетонной смеси

Подвижность — что это такое

Основным технологическим параметром свежей бетонной смеси является удобоукладываемость — способность раствора заполнять опалубку и принимать ее форму, не теряя однородности и монолитности.

Формуемость влияет не только на скорость работы с материалом на стройплощадке, но и на его конструктивные характеристики. При высокой вязкости в бетоне будут образовываться пустоты и поры, а при сильной текучести — будет снижена прочность конструкции.

Удобоукладываемость зависит от способности смеси деформироваться без изменения структуры (пластичности) и склонности к растеканию под собственным весом (подвижности). За счет двухфазной структуры — матрицы из цементного теста и наполнителей — свежий бетон образует вязкую массу, которая одновременно проявляет свойства твердого и жидкого тела.

При большом содержании воды в цементном тесте матрица будет иметь аморфную структуру. Связей, которые будут образованы при гидратации цемента, окажется недостаточно для обеспечения нужной вязкости. Водянистая смесь будет хорошо заполнять емкость и растекаться по поверхности.

Большое количество наполнителя сделает раствор неподатливым, малоподвижным и жестким. Жесткость бетона определяется не только содержанием частиц наполнителя (песок, гравий и др.), но и их дисперсностью.

Чем мельче частицы, тем больше площадь их поверхности, которая обволакивается цементным тестом. Процессы адгезии на границе матрица-частица удерживают бетонную смесь от растекания.

Если в разведенный цемент добавить наполнитель со слишком крупными частицами, то сил адгезии не хватит для удержания вязко-жидкой структуры в стабильной форме. Жидкая основа будет относительно свободно растекаться между частицами наполнителя, что негативно повлияет на однородность бетона.

Жесткие бетонные растворы являются наиболее выгодными для застройщиков, т.к. позволяют добавить пыль и некондиционный мелкий наполнитель. Это позволяет сэкономить на дорогом цементе, но сказывается на свойствах будущей конструкции. Чтобы получить заданную прочность, перед заливкой опалубки бетонщик проверяет подвижность смеси.

Способы определения

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

Определение эластичности конусом

Наиболее простой и часто применяемый метод измерения — это проверка осадки бетонного конуса.

Определение эластичности конусом

Проверка выполняется в следующей последовательности:

  1. Берется деревянная площадка, обшитая оцинкованным металлом, и оцинкованный срезанный конус высотой 30 см и диаметрами 10 см и 20 см (верхней и нижней части соответственно).
  2. Внутренняя поверхность формы и площадка смачиваются водой, чтобы исключить адсорбцию воды из раствора.
  3. Конус переворачивается широкой частью вниз.
  4. Форма в несколько этапов заполняется свежей бетонной смесью через воронку (после каждого этапа необходимо тщательно штыковать слой металлическим стержнем для удаления излишков воздуха).
  5. Воронка снимается, уровень бетона равняется по краю формы.
  6. Металлический конус аккуратно снимается и ставится рядом с бетонным.

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

Когда движение бетонной формы останавливается, проводятся измерения: одна линейка устанавливается в бетон, другая — перпендикулярно первой, с опорой на металлическую форму.

С помощью перекрестья линеек измеряется разница между высотой двух 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.

Определение эластичности путем анализа монолита

Проверка монолита является наиболее длительным методом контроля (занимает до 1 месяца), но позволяет установить не только технологические, но и конструктивные параметры.

Проверка выполняется следующим образом:

  1. Подготавливается несколько деревянных ящиков-кубиков с длиной стороны 10-15 см.
  2. Каждый куб устанавливается на ровную площадку, внутренняя поверхность форм тщательно увлажняется.
  3. Свежий бетон заливается в ящики, а затем уплотняется штыкованием. Для дополнительной усадки можно слегка постучать по стенкам форм молотком, обеспечивая слабый эффект виброуплотнения.
  4. Образцы-кубики сохнут 28-30 суток. Влажность воздуха должна быть не меньше 90%, а температура — не ниже 20°С.
  5. После отвердения образцы отправляются в лабораторию для проверки конструктивной прочности, однородности и наличия дефектов.

С помощью лабораторного вибростола

При строительстве ответственных конструкций могут проводиться лабораторные измерения текучести смеси. Для этого применяются вибростолы, которые уплотняют свежий бетон.

Вибростол

Подвижность материала может оцениваться двумя методами:

  1. Измерение времени снижения 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 достигает нужной отметки, виброустройство выключают и фиксируют время.
  2. Измерение времени заполнения формы. В этом случае сформированный конус заключается внутрь металлического 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.

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.

Таблица подвижности смеси из бетона

Вид смесиОсадка испытательного конуса, смКуда заливаетсяОсобенности
П-11-5Монолиты с минимальной сложностью конфигурацииОбязательно уплотняется вибрацией

Жесткие и сверхжесткие смеси, которые имеют нулевую осадку конуса, обозначаются Ж и СЖ (например, СЖ-2). Из-за технологических сложностей укладки в опалубку они применяются в ограниченном диапазоне работ.

Зависимость подвижности от состава смеси

Подвижность бетона определяется его составом, дисперсностью наполнителей, долей матрицы и твердых частиц. Глинистые включения, грязь, пыль и тонкая фракция наполнителя изменяют текучесть по-разному, но однозначно ухудшают качество смеси.

Регуляторы консистенции смесей

Основными регуляторами консистенции бетона являются:

  1. Вода. Повышает подвижность бетона, но снижает его прочностные характеристики и замедляет твердение. Чтобы не потерять в прочности, нужно разбавлять смесь цементным тестом.
  2. Цемент. За счет адгезии и гидратации разведенный цемент делает раствор пластичным, но прочным. Для получения нужной консистенции следует использовать правильную марку цемента: смеси от П-1 до П-3 готовятся на основе портландцемента, а П-4 и П-5 — на основе цемента с пуццоланом.
  3. Пластификаторы. Пластифицирующие добавки повышают текучесть смеси, сохраняют ее вязко-жидкую структуру при длительной транспортировке и позволяют заполнить сложные опалубки. Парафин, ПАВ, фосфаты, эфир фталевой кислоты и другие пластификаторы позволяют исключить вибрационную утрамбовку смесей средней подвижности (П-2 и П-3).

Размер частиц наполнителей также влияет на консистенцию раствора, поэтому при выборе состава рекомендуется придерживаться оптимальных параметров дисперсности. Для армирования бетона применяется средний и крупный песок (2-3,5 мм), крупный гравийный щебень (40-70 мм) и гранитный щебень фракций 5-20 мм, 20-40 мм и 40-70 мм.

Что такое подвижность бетонной смеси — 2 способа определения показателя

Бетонная смесь используется строителями во всех типах работ. Одним из решающих факторов в выборе материала является подвижность бетона. Она характеризует уровень удобства в работе с раствором и степень самовыравнивания материала. Этот показатель влияет на прочность и долговечность конструкции, поэтому указывается в технической документации.

Осадка конуса бетона под действием собственного веса определяет уровень воздухосодержания конструкции. Так, чем выше коэффициент текучести, тем быстрее и качественнее будут заполнены пустоты строения.

Что собой представляет?

Подвижность бетонной смеси определяет способность готовой массы заполнить всю площадь покрываемого пространства. При необходимости характеристику можно менять и контролировать за счет добавления химических соединений и жидкости. Удобоукладываемость бетонной смеси строители берут во внимание при выборе материала для строительных работ.

Нормы и обозначение

Подвижность строительной смеси указывается производителем и обозначает класс, к которому относится раствор.

Подвижность бетона определяется производителем. Характеристика имеет обозначение в виде буквы «П» с цифрой. Число указывает класс, к которому относится смесь. Согласно ГОСТу 7473—2010, выделяют такие параметры:

  • П1. Означает осадку раствора до 4 см. Состав с таким свойством называется «сухой бетон» и практически не используется в стройке.
  • П2. Осадка смеси до 9 сантиметров. Марка бетона относится к полусухому типу.
  • Состав со значением П3. Оседает на глубину до 15 см. Этот класс бетона широко применяют во всех видах внешних работ или внутри дома.
  • Марка по удобоукладываемости П4. Характеризуется подвижностью до 20 сантиметров. Используется для фундамента монолитного типа.
  • Пластичный материал со значением П5. Оседает до 25 см. Подвижность бетона с более высоким коэффициентом не гарантирует долговечности строения.

Таблица подвижности по удобоукладываемости:

Способы определения

Использование приборов

Удобный способ определения пластичности — использование конуса. Метод легкий в исполнении и помогает вычислить текучесть в домашних условиях. Полезен при самостоятельном замесе, без использования таблицы соответствия. Для выполнения необходим конус, жесткость которого прописана в ГОСТ 10181–2014, с высотой до 30—40 сантиметров. Устанавливают его широким концом вниз. В меньшее отверстие заливают приготовленный раствор. Для удаления лишнего воздуха советуют проткнуть бетонную смесь палочкой в нескольких местах. Далее конус аккуратно поднимают и с помощью линейки прослеживают уровень оседания. Разница в высоте конуса и конечный результат характеризует подвижность.

Исследования и анализ

Лабораторные исследования бетона включают проведения химических и механических экспериментов.

Для проверки подвижности бетона в строительных лабораториях существует ряд методов. Используют для этого химикаты или проводят механические эксперименты. У лаборантов существует таблица с описанием химических характеристик раствора в зависимости от класса. В условиях проведения анализа химики сравнивают образцы с евро стандартами, прописанными в нормативных документах. Перед началом тестирования необходимо создать образец в виде куба из бруса. Заполняют его исследуемым раствором. Оставляют на открытом воздухе на срок до 28 суток для полного застывания. По истечении времени кубик отвозят в лабораторию, где начинается серия исследований.

От чего зависит подвижность?

Пластичность бетона во многом определяет простоту в транспортировке. Для предотвращения преждевременного застывания смеси строители используют пластификаторы. Химические добавки делают бетон более жидким и сохраняют его характеристики. Рекомендованный пластификатор для увеличения подвижности — С3. Работа со смесями в местах с холодным климатом или при температуре ниже нуля, проводится с использованием добавок с противоморозными свойствами. Класс бетонной смеси по пластичности во многом зависит от качества использованных ингредиентов.

Подвижность бетона

Удобоукладываемость бетонной смеси – показатель ее способности эффективно заполнять форму и не расслаиваться при транспортировке и хранении. Эта характеристика является одной из основных при определении возможности использовать пластичный материал в строительстве. Требования к этому показателю указаны в ГОСТе 7473-2010.

В зависимости от уровня удобоукладываемости, смеси разделяют на три вида: сверхжесткие, жесткие, подвижные.

Подвижные (текучие) бетоны заполняют опалубку под действием собственной силы тяжести. Применительно к ним удобоукладываемость характеризуется показателем подвижности (П1-П5). Смесь хорошей текучести заполняет форму с образованием минимального количества пор или с их полным отсутствием. Это важно, поскольку поры, занимающие 2% от объема, снижают прочность строительной конструкции на 10%, занимающие 5% – на 30%.

Что такое подвижность пластичной смеси бетона? Какие факторы на нее влияют?

Консистенция бетонной смеси меняется от жесткой до легко подвижной. В соответствии с ГОСТом 7473-2010 она обозначается буквой П и цифрами 1-5. Чем больше цифра, тем выше текучесть пластичной массы. Бетоны П1-П3 относятся к материалам малой подвижности, П4-П5 – к очень подвижным.

Параметры, увеличивающие и снижающие текучесть смеси:

  • Самопроизвольному заполнению опалубки препятствует сцепление частиц наполнителя между собой и со стенками формы. Гравий с гладкой поверхностью снижает трение смеси с поверхностью опалубки и повышает подвижность раствора. Однако прочность бетонных и железобетонных элементов на гравии значительно ниже, чем прочность конструкций, изготовленных с применением щебня.
  • Текучесть снижают глинистые и пылевидные включения в заполнителях. К тому же они становятся причиной появления дефектов в готовом отвердевшем продукте.
  • Подвижность повышают путем увеличения количества воды и цемента, добавления пластификаторов. Увеличение объема цементного теста и уменьшение количества заполнителей при неизменном водоцементном соотношении приводит к повышению текучести смеси с сохранением прочности затвердевшего продукта.
  • На показатель текучести влияет тип используемого цемента. Бетонные смеси с пуццолановым портландцементом, особенно если они имеют кремнеземистую присадку, показывают большую осадку конуса, по сравнению с осадкой конуса бетона, изготовленного на обычном портландцементе.
  • Недостаточную подвижность компенсируют штыкованием и вибрированием.

У смесей со слишком высокой текучестью тоже есть недостатки. Слишком подвижный бетон, уложенный на щебневую подушку, не держится на ее поверхности, а уходит вглубь. При заливке в дощатую опалубку высокоподвижная смесь начнет выливаться сквозь щели.

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.

Способы определения подвижности бетонной смеси

Определение этого показателя на месте ведения строительства позволяет оперативно регулировать технологические свойства бетонов. Существует несколько вариантов установления степени текучести. Наиболее распространенный, простой и не требующий использования сложных специальных инструментов, – проверка осадки конуса бетонной смеси. Для проведения испытаний понадобятся:

  • конус из оцинкованного или нержавеющего стального листа, высотой 30 см, диаметром нижней части – 20 см, верхней части – 10 см, оснащенный упорами и ручками;

  • загрузочная воронка, которая вставляется в верхнюю часть конуса, или совмещенная с конусом;
  • дощатое основание 70х70 см, обитое оцинкованным стальным листом, в домашних условиях используют оргалит или фанеру;
  • стальной стержень диаметром 16 мм и длиной 600 мм с закругленным концом;
  • две деревянные или стальные линейки длиной 700 мм;
  • кельма.

Как определяется подвижность бетонной смеси:

  • Дощатое основание увлажняют.
  • В середину основания устанавливают конус и фиксируют его с помощью упоров.
  • Конус заполняют бетонной смесью в три слоя. Каждый загруженный слой штыкуют с помощью стального штыря не менее 25 раз.
  • Излишки пластичной массы срезают по верхнему основанию конуса.
  • Стальную форму медленно снимают с бетонного конуса в течение 3-7 секунд. После этого конус начинает медленно осаживаться.
  • Стальной конус устанавливают рядом с осевшим бетонным. С помощью двух линеек измеряют разницу их высот в сантиметрах.

Текучесть материала с крупнофракционным заполнителем – более 40 мм – проверяется с помощью увеличенного конуса. Полученный результат умножают на коэффициент 0,67.

Еще один способ проверки на класс подвижности бетона, в котором фракции крупного заполнителя находятся в пределах 5-40 мм, – испытания с помощью вискозиметра. Стальной конус с загруженной в него смесью (по технологии, описанной выше) устанавливают на вибростол. В форму втыкается штатив с делениями и надетым на него металлическим диском. Одновременно активируются виброплита и секундомер. Груз под действием вибрации должен опуститься до установленной отметки. Время, в течение которого проходит этот процесс, и определяет подвижность пластичной массы.

Измерения проводят дважды и находят среднее арифметическое значение результатов. Осадка конуса в сантиметрах соответствует определенной марке подвижности.

Для чего и как определить подвижность бетонного раствора

Производители бетонных растворов в сопроводительной документации обязательно указывают нормативную базу и маркировку. В описании с условными обозначениями отражается среди прочего подвижность бетонной смеси. Рассмотрим, что скрывается под этим понятием. Ознакомимся с факторами, от которых зависят показатели осадки конуса. Читайте до конца и Вы узнаете о способах определения параметра, в том числе без специального оборудования.

Понятие подвижности раствора

Бетон применяется для решения множества строительных задач. Это могут быть ответственные конструкции здания и отдельные архитектурные элементы, целые аэродромные площадки и искусственный камень для оформления пешеходных зон, геометрические формы, резервуары, декоративные изделия. В каждом отдельном случае к рабочему раствору предъявляются свои требования.

К базовым критериям выбора цементного состава относится подвижность бетонной смеси – это способность не затвердевшей массы заполнять формующие конструкции естественным образом под влиянием собственной массы. При этом однородность и заявленные технические характеристики изначального состава должны оставаться неизменными. Для более простого понимания мастера термин нередко заменяют форму емостью, текучестью или удобоукладываемостью.

Значения

Технически подвижность бетона регламентируется ГОСТом 7473 от 2010 года. Производители в сопроводительной документации обязательно указывают среди прочего характерную для конкретного раствора текучесть. Условно показатель обозначается буквой «П». В таблице представлена классификация бетонов по осадке конуса на основе лабораторных исследований.

Марка (П)Норма (в см)
1До 4
25-9
310-15
416-20
521-25

Определение показателей подвижности или пластичности бетона проводится с помощью металлической формы. Конус для проверки можно сделать из оцинкованного железа: высота 300 мм, диаметры кромок снизу 300 мм, сверху 100 мм. Вместимость такой емкости всего 7 литров. Образцы идентичные по составу проверке подлежат минимум 2 раза, за результат принимается среднее значение. На строительной площадке выполнить задачу можно следующим образом:

  • собирается ровная и прочная металлическая основа (желательно, чтобы раствор максимально сохранялся внутри испытательной емкости);
  • оборудование смачивается водой (так цементный компонент не успевает связаться с металлом во время эксперимента);
  • конус ступнями, подручными материалами либо специальными приспособлениями прижимается к рабочей площадке (нужно создать условия для минимального вытекания жидкости из испытательной емкости);

  • бетонная смесь сразу после замешивания заливается в конус в три этапа (проще будет выполнять задачу используя воронку);
  • раствор уплотняется с помощью арматурного прутка или иного подручного материала поочередно при каждой заливке (рекомендуется протыкать состав в сумме примерно 25-30 раз);
  • после срезания мастерком излишков металлический конус с бетона снимается и ставится рядом на рабочую плоскость.

Далее будет происходить процесс усадки созданной растворной формы. Происходит это до момента затвердевания массы. Разница между высотами испытательной опалубки и осевшего бетона является итоговым показателем подвижности или осадки конуса бетона, который измеряется в сантиметрах.

Еще один способ проверки бетона подразумевает наличие конуса, вибростола, секундомера, штатива с мерной шкалой (в мм). Здесь нужно выяснить время, за которое во время уплотнения масса опустится до определенного уровня (проверяется мерным инструментом). Результат умножается на неизменный коэффициент 0,45. Условием актуальности методики является фракция гравия от 0,5 до 40 мм.

Если бетонный раствор замешивается с заполнителем размером до 70 мм, то можно прибегнуть к иной технике как измеряется подвижность бетона. Здесь сформированный конус помещается в открытый куб (например, размером ребра в 200 мм). За расчетное время принимается период, за который при виброуплотнении смесь заполнит углы и образует равномерный слой. Коэффициент в таком случае равен 0,7.

Определяющие факторы

На удобоукладываемость можно влиять различными способами. Также воздействие оказывается со стороны окружающих условий. Рассмотрим каждый воздействующий фактор на подвижность бетона. Вот что это такое:

Вяжущий компонент при смешивании с водой образует относительно слабые связи до отвердевания и легко растекается. Твердые заполнители создают дополнительное сопротивление, что меняет подвижность в меньшую сторону.

От этого ингредиента зависит консистенция рабочей смеси. Если сохранить пропорции остальных компонентов, но добавить больше воды, то текучесть раствора будет увеличиваться. Правда такой подход негативно сказывается на конечной прочности монолита.

  • Объемные доли песка и гравия с цементным водным раствором.

Существует способ изменения состава, при котором итоговая прочность монолита остается неизменной. Здесь можно увеличивать содержание минералов и уменьшать долю вяжущего теста или наоборот. При этом важно сохранять пропорции воды с цементом. Подвижность бетонной смеси при таком подходе будет меняться по аналогии с базовой основой: увеличивается с повышением нормы водно-цементной смеси.

Цемент является продуктом обжига минеральной смеси, состав которой может быть различным. Таким образом можно выделить материалы с разной адгезией, скоростью отвердевания и свойствами в целом. Так, например, бетон с пуццолановой или кремнеземистой основой отличается меньшей подвижностью, чем раствор на базе обычного портландцемента.

  • Фракция и природа заполнителя.

С целью повышения подвижности раствора можно добавить песок или гравий большего размера. Аналогичный результат получается при использовании щебня с округлыми и более гладкими гранями. С ними цемент дольше и хуже сцепляется. Ниже текучесть будет при условии наличия в составе пыли и глины. Здесь будет происходить ускорение процесса затвердевания раствора. Но это локальные связки и низкого качества. Поэтому будут ухудшаться технические показатели монолита в целом.

На уменьшение осадки конуса бетона может повлиять еще 2 момента, которые связаны с нарушениями технических требований. Это превышение количества твердых компонентов и работа при низкой температуре и излишне высокой влажности. Исключениями могут быть только специализированные составы с модифицирующими добавками.

Дополнительные компоненты

К таковым относятся любые добавки кроме базовых цемента, чистой воды, промытого и просеянного песка, гравия или щебня. У дедов было принято использовать сажу, опилки, металлическую стружку, хозяйственное мыло. Предприимчивые мастера сегодня из подручных материалов используют битый кирпич, асфальт или бетон, жидкое мыло, средство для мытья посуды или стиральный порошок. Производители на этот случай предлагают специальные присадки.

Условно все химические добавки можно разделить на 2 группы. Первые допустимо вводить в бетонную смесь объемом менее 2 % от общей порции раствора. Как правило, это жидкости с различной концентрацией активных веществ. Вторые тонкомолотые компоненты составляют 5-20 % от общего объема. Здесь присутствуют средства для армирования, заменители цемента (только частично) с целью снижения их расхода. Все заводские образцы объединяет одно – улучшение конкретных параметров или общего состояния монолита без снижения его качества.

На подвижность бетона в большей степени влияние оказывают различного рода пластификаторы. Их применение позволяет снизить дозировку воды и цемента сохраняя характеристики бетона. Добавление суперпластификаторов (СП) дополнительно оказывает комплексное улучшающее воздействие на качество монолита.

Применение бетона в зависимости от подвижности

Раствор из цемента, песка и гравия чаще используется для строительства домов или дорог, отливки железобетонных элементов. Наиболее подвижный состав актуален для создания конструкций с армированием или сложными геометрическими формами. Также это имеет значения в условиях, когда провести вибротрамбование или штыковое уплотнение затруднительно. Стоит отметить, что, например, для бетона П4-П5 необходима опалубка или формовочная конструкция с максимальной герметичностью.

Жесткие и малоподвижные растворы также пользуются спросом. Например для формирования строительных блоков, устройства полусухой стяжки. Здесь уплотнение выполняется беспрепятственно. Например, бетон П1 часто используется для создания монолитных лестниц.

Видео описание

В этом видео наглядно показан процесс определения подвижности бетонной смеси без специального оборудования:

Коротко о главном

Подвижность бетонного раствора – один из базовых критериев выбора материала.

Под термином подразумевается способность смеси до отвердевания заполнять заданную форму под воздействием собственного веса.

Обозначается параметр буквой «П» и числом от 1 до 5. Определяется показатель осадкой растворного конуса в сантиметрах.

На подвижность влияют пропорции и природа базовых компонентов, состав и назначение добавок, температура и влажность воздуха.

Что необходимо знать о подвижности бетонной смеси?

Бетон относится к самым популярным строительным материалам, он имеет широкий спектр характеристик, определяющих его качество и особенности укладки. К ним относится подвижность бетонной смеси, указывающая на текучесть бетона – свойства, важного для правильной работы с ним. Эта характеристика влияет на прочность и долговечность конструкции, поэтому указывается в технической документации.

Определение подвижности бетона

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 раковин и пустот, а вибротрамбовка в таких случаях затруднена. В результате качество и прочность бетона падают. Для каждого типа армирования индивидуально подбирается подвижность бетонного раствора.

Пустоты в конструкции

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.

Способы определения

Подвижность бетонной смеси определяется разными способами, которые отличаются сложностью и скоростью, дают разную точность результатов, но все они отвечают стандартам ГОСТ по удобоукладываемости.

К наиболее быстрым и практичным методам, дающим приемлемую точность, относится осадка конуса бетона. Для этого используется специальная форма, размеры которой зависят от фракции наполнителей. Эта форма называется усеченный конус Абрамса и чаще всего имеет такие размеры конуса: высота 300 мм, больший диаметр 200 мм, меньший диаметр 100 мм. Для определения марки бетонной смеси по ее удобоукладываемости, емкость заполняют в три приема, уплотняя гладким металлическим прутом, чтобы убрать пустоты. Конус переворачивается, и раствор выкладывается на ровную поверхность подобно детской пасхе. После того, как смесь перестанет двигаться, определяют, на какую высоту она осела. Если высота уменьшилась менее чем на 150 мм, бетон считается малоподвижным, когда более 150 мм – подвижным.

Осадка конуса

Для составов с фракцией щебня до 40 мм применяется еще один метод испытания с применением вискозиметра. Содержимое конуса для определения подвижности исследуемой бетонной смеси выкладывается на вибростол. В него устанавливается штатив, на который нанесены деления, надевается диск. Вибростол запускается и засекается время, за которое диск опустится до специальной отметки на штативе. Измеренный временной промежуток умножается на коэффициент 0,45, результат показывает подвижность раствора.

определение подвижности вискозиметром

Удобоукладываемость бетона проверяется еще одним способом – через испытание в форме. Этот способ подходит для растворов с фракцией заполнителя до 70 мм. Для этого берется открытый с одной стороны стальной куб со стороной 20 см, в котором размещают конус бетона. Куб устанавливается на вибростол, замеряется время, за которое раствор полностью заполнит квадратную форму, а его поверхность станет горизонтальной. Время, за которое все это произошло, умножается на 0,7, в результате чего оценивается подвижность материала.

испытание на удобоукладываемость в форме

Классификация

Удобоукладываемость бетонной смеси, зависящая от ее пластичности, определяется по результатам испытания, чаще всего при помощи конуса или после вибрации. Если при испытании раствор не усаживается, то есть разность высот бетона после выкладки и через определенный промежуток времени равна 0, такой состав называется жестким. Такие материалы маркируются буквой «Ж» и применяются при ограниченном круге работ в связи со сложностями в его укладке.

При разнице высот до 5 см раствор определяют как малоподвижный бетон. Разница в высоте конусов от 6 до 15 см означает, что материал относится к пластичным – это самый распространенный вид растворов. Если конус раствора уменьшается более чем на 15 см, он называется литая масса и применяется в специальных конструкциях.

Каждая марка бетона по удобоукладываемости имеет свое обозначение с индексом «П» и числовому значению. Подвижность заносится в таблицу, которая облегчает поиск характеристик. Они могут включать в себя различные параметры, для подвижности важна усадка конуса раствора:

Марки бетона по удобоукладываемости

Согласно показателям подвижности выделяют основные свойства бетонов: П1-П3 – малоподвижные составы, П4-П5 – составы с повышенной текучестью или подвижностью. Малоподвижные составы делаются с применением портландцемента, но в них большее количество песка. Они хорошо подходят для возведения монолитов. Для их качественной заливки требуется вибрация. Нельзя увеличить пластичность такого раствора, добавляя воду, в результате изменится цементное отношение и снизится прочность бетона. Повысить текучесть помогают пластификаторы.

Высокоподвижный бетон применяют, когда густое армирование приводит к образованию пустот и мешает трамбовке. Такое часто встречается при отливке колонн или других высоких и узких форм опалубки. Для этого лучше подходит подвижность класса П4. В этом случае бетон под действием силы тяжести сам заполняет все пустоты и не теряется своих свойств.

От плотности бетонной смеси во многом зависит прочность будущей конструкции. Поэтому при ее выборе нужно знать, в каких условиях изготавливается и заливается строительный состав, для какой цели она будет использоваться. Для каждой конкретной работы подбирается своя подвижность и жесткость смеси.

Зависимость подвижности от состава смеси

Бетон, применяемый в строительстве, состоит из цемента и нейтральных наполнителей – щебня разных фракций, песка. Его подвижность зависит от соотношения, качества наполнителей и наличия примесей. Чтобы изменить некоторые характеристики применяют специальные присадки, добавки для увеличения текучести называются пластификаторы. Идеальная пластичность достигается при правильном соотношении водоцементной смеси, увеличение количества наполнителей делает ее более жесткой.

Чтобы добиться оптимальной прочности и текучести растворов, пропорция воды и цемента в растворе по массе должна составлять 0,4. Нарушение этого баланса приводит к снижению прочности после затвердевания. А добавление воды в готовый состав для увеличения подвижности приведет к тому, что расслаиваемость бетонной смеси резко снизит качество конструкции. Малая подвижность достигается добавлением песка, в результате чего она не расслаивается, но для качественной укладки требуется трамбовка.

график водопотребности смеси

Повысить подвижность раствора, можно увеличив долю цемента в нем. Это связано с тем, что тонкая фракция цемента обволакивает поверхности зерен наполнителей, не позволяя соприкасаться, трение между ними уменьшается, а текучесть увеличивается. Данный способ повышения текучести не сказывается на прочности, но увеличивается стоимость раствора. Повышает подвижность и укрупнение фракции щебня, поскольку меньшая площадь снижает внутреннее трение. Но галечный щебень не рекомендовано использовать, поскольку его гладкая поверхность снижает прочность состава.

Сильно влияет на показатели П1-П5 наличие различных примесей. Поэтому в щебне или песка неприемлемо большое количество пыли, органических включений или глины. При затвердении такие примеси создают зоны со сниженной прочностью, что сказывается на надежности зданий и сооружений.

После изготовления раствор сохраняет пластичность в течение 2 часов. Чтобы доставить его на место с сохранением нужной текучести применяют пластификаторы. Это присадки, позволяющие сохранять и даже увеличивать пластичность раствора до 25%. Их применение даст возможность отказаться от трамбовки или применения вибрации даже с растворами П2-П3. В их состав входят парафин, эфир фталевой кислоты, фосфаты и другие вещества. Раствор с пластификатором сохраняет показатели текучести на протяжении 6 часов после изготовления, этого достаточно для естественного заполнения пустот. При домашнем строительстве в качестве пластификатора иногда применяют мыло или средства для мытья посуды.

Правильно подобранная пластичность обеспечит быструю и качественную укладку бетона, повысит его технические характеристики после затвердевания. Это достигается оптимальным соотношением компонентов и условиями укладки. Подвижность раствора оперативно подбирается непосредственно во время проведения работ, исходя их этих факторов.

Подвижность бетонной смеси

Строительная индустрия востребовала строительные материалы с различными характеристиками. К ним относятся бетоны, имеющие широкое разнообразие свойств и показателей качества. Соответственно, при проведении работ необходимо оперативно получить точную оценку свойств данного материала, к примеру, текучести бетона, которая напрямую влияет на его эксплуатационные характеристики наряду с прочностью.

Что такое подвижность затворенного бетона?

То, как материал заполняет опалубку при определенном способе трамбования с формированием им уплотненной однородной массы, характеризует удобоукладываемость бетонной смеси. Для ее оценки используются показатели связности, подвижности, жесткости раствора. Подвижность бетона (осадка конуса) — способность смеси растекаться только за счет веса материала. Данное свойство ключевое при оценке допуска раствора к использованию на конкретном объекте.

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.

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).

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.

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.

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.

Подвижность и состав смеси

Товарный бетон состоит из песка, цемента, воды, щебенки и специальных добавок. Их наличие, качество и процентное соотношение определяют подвижность бетона. Нужную величину показателя обеспечивают оптимальные пропорции цемента и воды, а вот щебенка и песок снижают вероятные деформации искусственного камня при наборе прочности, уменьшая его усадку. Данные компоненты поднимают упругость материала, уменьшая нагрузочные деформации.

Водно–цементное соотношение — основной показатель (оптимальное соотношение 0,4 в массовой пропорции), нарушение которого приводит к недобору прочности материалом на несколько классов, тем более к последнему ведет добавление воды в уже готовую композицию. Подобная операция только внешне увеличивает подвижность замеса, но через короткое время заметным становится его расслоение. Соотношение компонентов создает определенную способность удержания воды в смеси. Ее подвижность изначально можно регулировать количеством воды. В малоподвижным смесях, считающихся наиболее выгодными, ее объем незначительный, что требует применения машинного трамбования для заполнения пустот в опалубке (при литье лестниц, фундаментов).

Увеличение массы цемента (к примеру, портландцемента) повышает подвижность раствора без уменьшения прочности. Данное явление имеет место, так как цемент обволакивает зерна наполнителей (щебня, песка) и раздвигает их собой, не давая соприкасаться. Трение снижается, подвижность растет.

Пластификаторы используют как добавку для повышения текучести.

Форма и фракции наполнителей также участвуют в формировании текучести. Так, их укрупнение сокращает общую площадь поверхности зерен в растворе, что неминуемо поднимает подвижность бетона. К примеру, гладкая поверхность речного гравия снижает силу трения заполнителей, что поднимает подвижность, но в результате конструкция не доберет марочную прочность и жесткость. Влияние песка в этом смысле незначительно.

А вот наличие примесей в песке и щебенке (например, глины, пыли) уменьшают текучесть затворенного состава, но после твердения создает дефекты в изделиях. На замешивание раствора или его доставку требуется время. Он сохраняет технологическую текучесть порядка 2-х часов. Однако если время доставки нельзя сократить, да еще имеет место низкая температура воздуха, то применяют пластификаторы. Данные добавки повышают текучесть, адгезию, позволяют сократить внесение воды.

Их добавка не снижает набираемую изделием прочность (пластификатор с химическими компонентами С3, к примеру, даже поднимет ее еще до 25%), позволяет отказаться от вибротрамбования. Это могут быть промышленные пластификаторы (в состав входят фосфаты, эфиры фталевой кислоты, парафины и пр.), позволяющие сохранить текучесть в течение 6-ти часов после заливки, что особенно важно, к примеру, зимой. Схожее действие имеют мыло, жидкое стекло, средства для мытья посуды и пр.

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.

Ссылка на основную публикацию