Как определяется подвижность бетонной смеси


Определение подвижности бетонной смеси

Один из самых востребованных материалов в строительстве — бетон.

Наряду с основной характеристикой бетона — прочностью — большое значение имеет удобоукладываемость бетонной смеси, поскольку она влияет на трудозатраты при производстве бетонных работ и качестве готовых контрукций.

Удобоукладываемость бетонного раствора: что это такое

Бетонный камень — прочный строительный материал, продукт реакций гидратации, протекающих в водном растворе цемента. Дополнительно в состав могут быть добавлены заполняющие компоненты:

  1. песок;
  2. щебень;
  3. гравий.

Количество воды в составе бетонного раствора может быть разным.

Важно!

Показывает количество воды в составе бетонного теста водоцементное соотношение. Обычное значение в/ц, как правило, 0,3—0,55. Для реакции гидратации достаточно в/ц менее 0,3, но смесь получается очень густой.

Удобоукладываемость бетона зависит от двух параметров:

  1. подвижность;
  2. расслаиваемость.

Подвижность бетона

Подвижностью называется способность бетонного раствора самопроизвольно растекаться под влиянием собственного веса или незначительной обработки. Чем больше воды в растворе, тем он подвижнее.

По подвижности все смеси делятся на 3 вида:

  1. подвижные;
  2. жесткие;
  3. сверхжесткие.

Расслаиваемость бетонного раствора

Расслаиваемость смеси связана с ее подвижностью. Чем больше в растворе воды, тем выше его расслаиваемость, то есть осаждение заполнителей и отсекание воды.

Расслаиваемость регламентируется по ГОСТ 10181.4-81.

Для определения расслаиваемости существуют разные методы. Например, смеси дают отстояться и собирают сверху воду пипеткой. Исходя из соотношения собранной воды к объему раствора определяют расслаиваемость.

Как определяют подвижность бетонной смеси

Для определения текучести бетона используют метод испытания с конусом Абрамса, который также называется «испытанием бетона на осадку».

Этот метод используется в отечественной практике и соответствует европейским нормам.

Видео: Конус Абрамса

Требования к конусу

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

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

Как проводится испытание бетона на осадку

Перед проведением испытаний внутреннюю поверхность конуса очищают и смачивают.

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

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

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

Видео: Учимся определять подвижность бетона

Классификация бетона по удобоукладываемости

В зависимости от величины осадки конуса выделяют 5 марок бетонной смеси по удобоукладываемости, где П1 — малоподвижная смесь, а П5 — текучая.

Жесткие и сверхжесткие смеси осадку конуса не дают. Жесткость смеси измеряют при помощи специального прибора (технического вискозиметра), который уплотняет смесь вибрацией. В зависимости от необходимого времени (в секундах) на обработку, смеси классифицируют по жесткости на жесткие и сверхжесткие.

Факторы, влияющие на подвижность

Представим себе бетонные растворы с разным содержанием воды. Густой раствор с низким водоцементным соотношением держит форму и не растекается. Чем выше водоцементное соотношение, тем выше текучесть раствора. Таким образом, основной фактор, влияющий на подвижность бетонной смеси — пропорции воды к цементу.

Но чем больше в растворе воды, тем меньше прочность готовой конструкции.

Казалось бы, выход – уменьшить количество воды в смеси, но густые растворы тяжело заполняют опалубку, особенно, если конструкция густо армирована. Требуется приложить много усилий и затрат электроэнергии на уплотнение бетонной смеси в опалубке; в противном случае, в готовой конструкции будут пустоты, что снизит ее прочность.

Подвижность бетонной смеси зависит также от следующих факторов:

  1. Вид цемента. Портландцемент, содержащий кремнеземистые компоненты, позволяет получить более подвижные смеси.
  2. Размер и форма заполняющих материалов. Крупные заполнители увеличивают подвижность бетона.
  3. Наличие примесей в песке. Примесь глины снижает текучесть цементной смеси.

В настоящее время существует простой, экономически целесообразный и эффективный метод повышения подвижности бетона без снижения его прочностных характеристик. Это применение пластификаторов.

В качестве пластифицирующих добавок используют:

  1. хлористые соли;
  2. электролиты;
  3. поверхностно-активные вещества;
  4. клей ПВА-МБ;
  5. известь (для штукатурных цементных растворов).

У каждого из этих видов добавок есть свои ограничения, кроме того, не всегда возможно точно подобрать дозировку и рассчитать эффект.

Чтобы получить гарантированный результат, применяют пластификаторы промышленного производства, которые могут поставляться как в форме порошка, так и в форме жидкости, удобной для дозирования и добавления в раствор.

Пластифицирующие добавки подразделяются на 4 группы в зависимости от силы воздействия на бетонный раствор.

Помимо увеличения пластичности, применение пластификаторов обеспечивает дополнительные преимущества:

  1. Экономия цемента. Например, пластификаторы CEMMIX Plastix и CemPlast позволяют экономить до 10—15% цемента.
  2. Экономия воды.
  3. Улучшение смешиваемости раствора.
  4. Предотвращение расслаивания смеси.
  5. Увеличение срока «жизни» раствора, что может быть важно при необходимости транспортировки.
  6. Качественное заполнение опалубки.
  7. Самоуплотнение смеси, благодаря чему можно уменьшить затраты на ее обработку.
  8. Более быстрый набор прочности (например, раствор с добавкой для теплых полов CemThermo показывает марочную прочность бетона уже на 10-й день, то есть прочность через 28 суток будет выше расчетной).
  9. Улучшение сцепления с арматурой.

Пластификаторы испытаны в лаборатории, их точная дозировка рассчитана. Они не оказывают негативного влияния на арматуру и не провоцируют появление высолов на поверхности бетона.

Как применяются в строительстве смеси разной подвижности

Подвижные смеси классифицируются на 4 категории, с П1 по П5:

  1. П1 — малоподвижные. Наиболее густые смеси. Используются для монолитных конструкций (например, лестниц). Обязательно применяется механическое уплотнение бетонной смеси.
  2. П2—П3 используются часто, подходят для большинства стандартных конструкций. Подвергаются уплотнению.
  3. П4 применяются для армированных конструкций, например, колонн, высоких фундаментов. Не требуют уплотнения.
  4. П5 — текучие смеси (литьевые) применяются только в герметичных опалубках. Подходят для густоармированных конструкций.

Пористость бетона. Что это такое, и на что она влияет

На вид готовый бетон — сплошная плотная субстанция. На самом деле, в структуре бетона имеются поры.

Пористость и плотность обратны по отношению друг к другу: чем выше пористость бетона, тем ниже его прочность.

Как появляются поры в бетоне?

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

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

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

Другие факторы, влияющие на плотность бетона

Помимо плотности бетонного камня как такового, на плотность бетона оказывает влияние состав смеси, в том числе, заполнители:

  1. В самые тяжелые бетоны добавляют стальную стружку. Плотность такого бетона свыше 2500 кг/куб. м
  2. Плотность тяжелых бетонов от 2100 до 2500 кг/куб. м. В качестве заполнителей используется диабаз, гранит, известняк.
  3. Облегченный бетон с плотностью 1800—2000 кг/куб. м изготавливают, применяя в качестве заполнителя щебень.
  4. При изготовлении легких бетонов применяют пористые заполнители — керамзит, туф, вспученный шлак и пемзу.

Температура бетонной смеси

Для набора прочности бетона основополагающее значение имеет температура смеси.

Важно!

Оптимальная температура твердения бетона +18—20°С. Чем ниже температура, тем медленнее происходит набор прочности, и в итоге это влияет на конечные характеристики прочности бетона. При +5°С твердение практически останавливается, а при 0°С и ниже полностью прекращается. Напротив, при высоких температурах +30°С и выше, бетон твердеет слишком быстро. Обе ситуации снижают прочность готовых бетонных конструкций.

Вот почему в условиях неподходящей температуры окружающей среды применяются меры ухода за бетоном: укрывание, прогрев либо, напротив, поливание холодной водой, чтобы обеспечить оптимальные условия набора прочности.

Сохраняемость свойств бетона

Сохраняемостью свойств называют способность бетонной смеси сохранять удобоукладываемость в течение заданного времени.

Применение пластификаторов позволяет замешивать смеси повышенной сохраняемости. По сравнению со смесями, не содержащими специальные добавки, смеси повышенной сохраняемости имеют следующие преимущества:

  1. переносят длительную транспортировку без потери свойств;
  2. оптимизируют организацию арматурных, опалубочных и бетонных работ;
  3. повышают монолитность конструкций благодаря уменьшению количества швов;
  4. уменьшают потери бетона, связанные с быстрым схватыванием;
  5. снижают объем работ и затраты электроэнергии;
  6. повышают качество бетонных конструкций.

Качество бетонных конструкций напрямую зависит от свойств бетонной смеси: подвижности, удобоукладываемости, плотности и пористости, способности смеси сохранять ее свойства, а также от условий, в которых происходит ее отвердевание. Улучшить все перечисленные показатели смеси позволяет применение специальных добавок для бетона — пластификаторов. Современные пластификаторы — экономичные и удобные в применении жидкости, которые улучшают удобоукладываемость бетона, повышают его плотность и прочность, и позволяют экономить время, расходные материалы, трудозатраты и электроэнергию при производстве бетонных работ.

виды, таблица подвижности и как определить?

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.

Вернуться к оглавлению

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

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

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

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.

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.

что это такое, как измеряется

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

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

Подвижность смеси из бетона.

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.

Способ определения 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.

Для определения подвижности используют 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

При заливке в холодное время года предварительно подогревается

П-26-10Стандартные постройкиОбладают оптимальной пластичностью и прочностью

Могут уплотняться вибрацией

П-311-15
П-416-20Сложные опалубки

Высокие фундаменты, колонны и другие армированные конструкции

Для марок П-4 и П-5 обязательно использование пластификаторов
П-5Более 21Относительно герметичные опалубкиЯвляется литым раствором

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.

определение, таблица, класс и степень подвижности 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.

Таблица соответствия осадки конуса маркам подвижности бетона

Осадка конуса, см

Марка подвижности

1-4

П1

5-9

П2

10-15

П3

16-20

П4

Более 20

П5

Области применения бетонных смесей различных степеней подвижности

Необходимая марка удобоукладываемости определяется на стадии проектирования строительной конструкции и зависит от ее назначения. Чем выше текучесть бетона, тем лучше он заполняет опалубки сложных форм с густым расположением арматуры. В случае густого армирования вибрирование смеси невозможно или затруднительно.

Необходимая текучесть состава в зависимости от области применения:

  • Малоподвижные составы марки П1 и жесткие Ж1. Устройство бетонных подушек под фундаменты и стяжек для пола.
  • П1. Покрытия дорог и аэродромов, плитные железобетонные фундаменты с редким расположением арматурных стержней или плиты без армирования.
  • П1, П2. Железобетонные балки и плитные фундаменты с умеренным количеством стальной арматуры.
  • П2. Крупногабаритные колонны.
  • П2, П3. Горизонтально расположенные железобетонные конструкции с плотным армированием.

  • П3, П4. Вертикально расположенные строительные конструкции с густым расположением арматурных прутьев – колонны, высокие фундаменты. Бетоны с подвижностью марки П4 в вибрировании не нуждаются.
  • П5. Производство плит перекрытий и монтаж трубопроводов. Смеси с таким высоким показателем подвижности можно заливать только в полностью герметичные опалубки.

Оптимальная удобоукладываемость бетона не только облегчает бетонные работы, но и оказывает непосредственное влияние на качество отвердевшего бетона.

Подвижность бетонной смеси - осадка конуса, марки по удобоукладываемости

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.

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.

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.

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.

Вискозиметр: 1 — сосуд, 2 — внутреннее кольцо, 3 — образец, 4 — диск со штангой, 5 — штатив.

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 раствора в форме. 1 — конус, 2 — форма, 3 — смесь, 4 — вибростол.

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:

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 бетонной 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.

» От чего зависит и как определить подвижность бетона

Для простых обывателей основным качеством бетона является его прочность, которая определяется маркой смеси. А вот специалисты всегда к прочности добавляют и подвижность бетона. Этот термин основан на таком свойстве раствора, при котором бетон под действием свой массы или при небольшом воздействии (вибрация, утрамбовка) заполняют предназначенную для него форму. То есть показатель подвижности, который указан в специальной таблице, определяет удобство применения раствора. Для больших объемов строительных работ это важно.

Как определить подвижность раствора?

Для этого нет необходимости использовать лабораторное оборудование. Процесс определения достаточно прост. Понадобится специальный конус, изготовленный из листовой стали толщиною 1,5 мм.

Размеры конуса:

  • высота – 30 см;
  • большой диаметр – 30 см;
  • малый диаметр – 10 см.

Это стандартный размер. Но есть дополнения, которые определяются фракцией, используемого в растворе щебня.

Если фракция щебня не превышает 70 мм, то размеры конуса будут такими: 30×20х10 см (высота — большой диаметр — малый диаметр). Если фракция превышает 70 мм, то размеры будут такими: 45×30х15 см.

С боков фигуры припаяны две ручки для удобства проведения испытательного процесса.

Испытание

Приготовленный бетонный раствор закладывают в конус тремя слоями с широкой стороны фигуры. Внутреннюю поверхность конуса обязательно надо увлажнить. Каждый слой утрамбовывается с помощью куска арматуры. Общее количество штыковых движений должно быть 25 раз, то есть по 8-9 раз на один слой. Если используется увеличенный конус, то штыковать придется 56 раз.

Излишки смеси, которые будут выпирать, надо срезать шпателем. После чего конус переворачивается и снимается с бетона, который принял коническую форму.

В таком состоянии раствор должен немного постоять, чтобы произошла его естественная усадка. После чего замеряется высота бетонного конуса и сравнивается с высотой металлической фигуры (30 см).

Для точности определения разницы высот двух конусов, рекомендуется делать два пробных тестирования. Среднее число и есть необходимый показатель.

Виды подвижности

Если разница высот равна нулю, то бетонный раствор относится к категории жестких бетонов (обозначаются они в маркировке буквой «Ж»). Их используют очень редко. В частном домостроении не используется вообще. Работать с такими смесями очень сложно, жесткость у них высокая.

Если разница высот составляет 1-5 см – это малоподвижный раствор. Если 6-14 см – это пластичный бетон. Существует и четвертый вид, при котором разница конусов составляет более 15 см. Специалисты такие растворы называют «литая масса». Такая подвижность бетона позволяет использовать материал только в определенных условиях для специальных конструкций.

Практика показывает, что густота бетонной смеси определяет прочность заливаемой конструкции. Поэтому, выбирая тот или иной бетонный раствор по показателю подвижности, необходимо точно знать, в каких условиях будет заливаться раствор, и для каких целей предназначается несущая конструкция дома. То есть под каждый отдельный вариант заливки придется подбирать состав и по подвижности, и по жесткости.

Сводная таблица

Таблица различных показателей упрощает поиск нужных параметров или характеристик. С бетонными растворами то же самое. Существуют объединенные таблицы, в которых включены все характеристики смесей, а есть отдельные, по разным параметрам состава. Таблица снизу показывает только подвижность материала.

Подвижность Усадка конуса (см)
П1 1-5
П2 5-10
П3 10-15
П4 15-20
П5 Больше 20

Испытание вискозиметром

Такое тестирование проводят для смесей, в которых используется щебень размерами 5-40 мм. Для этого используется специальный измерительный инструмент – вискозиметр.

Инструменты

Для точности проведения опыта понадобится виброплита и конус (как и в первом случае). Готовится коническая форма бетона, которую устанавливают на виброплиту.

Затем в бетон втыкается штатив, на который надевается диск, выполняющий роль пресса. На штативе нанесены риски по длине инструмента.

Процесс измерения и учет результата

Включается секундомер одновременно с виброплитой. При этом диск под действием вибрации и своей массы начинает уплотнять бетонную форму. Как он только дойдет до определенной риски, выключается плита и секундомер, время прохождения записывается.

Показатель времени умножается на коэффициент, равный 0,45. Это стандартная величина. Полученный результат и есть жесткость или подвижность бетона. На больших строительных площадках результат каждой проверки записывается в специальный журнал.

Испытание в формах

Для этого необходимо подготовить кубическую форму из листового железа. Для растворов, где использовался щебень размерами до 70 мм, готовится куб 20×20х20 см. Где использовался щебень размерами до 20 мм, готовится куб со стороной 10 см.

Куб устанавливается на виброплиту. Затем в него помещается конической формы бетон, приготовленный по рецептуре, описанной выше. После чего включается виброплита и секундомер.

Необходимо измерить время, за которое бетонный конус развалится, заполнит все углы куба и его поверхность станет горизонтальной. Этот временной показатель умножается на 0,7. Это и есть подвижность массы.

Обозначение бетона

Маркируется показатель подвижности буквой «П» с добавлением цифрового значения от 1 до 5. То есть П1, П2… И чем выше числовой показатель, тем выше подвижность раствора. Поэтому существует определенное разделение бетона по показателю подвижности:

  • П1, П2, П3 – малоподвижные;
  • П4, П5 – с высокой подвижностью.

Малоподвижные

Первая группа в своем составе имеет большое количество песка по отношению к цементу, поэтому консистенция таких бетонов густая. Их обычно используют для сооружения монолитных конструкций. При их заливке обязательно применяют вибраторы.

Обратите внимание, что дополнительно заливать в такие бетоны воду, чтобы увеличить их текучесть, нельзя. Сразу же снижается марка, а значит, и прочность всей конструкции в целом. В данном случае увеличить текучесть можно только добавлением специальных пластификаторов.

Высокоподвижные

Бетоны из второй группы используют для заливки в опалубки, где установлен частый армокаркас, или в опалубки, в которых сложно провести утрамбовку. К примеру, это могут быть колонны или узкие, но высокие фундаменты.

Кстати, специалисты считают, что бетон П4 является оптимальным. Его не надо утрамбовывать или проводить вибрацию.

Подвижность и состав смеси

Определение подвижности бетонной смеси влияет на качество конечного результата, поэтому такое тестирование необходимо обязательно проводить. И если качество раствора (а точнее сказать, его подвижность) вас не устраивает, то можно изменить рецептуру смеси или изменить параметры и марки составляющих компонентов. То есть добавить в раствор цемент другой марки, более мелкую или крупную фракцию песка или щебня, изменить объем воды.

Цемент

При увеличении соотношения вода-цемент в сторону жидкости, подвижность бетонной смеси увеличивается. При этом прочность и жесткость состава сразу же снижается. Добавленные в цемент пластификаторы и модификаторы снижают подвижность.

Если по рецептуре увеличить объем вносимого цемента, то текучесть массы тоже увеличивается. Но при этом прочность раствора не изменяется. Все дело в том, что при таком содержании цемента увеличивается объем цементного теста. Оно заполняет собой все пространство между наполнителями и не дает соприкасаться им между собой. А это снижает силу трения, отсюда и высокая подвижность массы.

Песок и щебень

Размеры, качество поверхности и форма крупных наполнителей также влияют на текучесть бетонной смеси. К примеру, гладкая поверхность гравия (щебня) дает возможность снизить трение между его элементами. Это в свою очередь, увеличивает подвижность массы, но в итоге снижается жесткость и прочность всей конструкции. Поэтому речной гравий для бетонных растворов не используется.

Что касается песка, то на показатель подвижности он практически не влияет. Конечно, не стоит использовать песок мелкой фракции, который увеличит текучесть, но сильно снизит прочность состава.

Условия заливки

На подвижность бетонной смеси будут влиять и условия заливки. К ним в основном относится частота армирующего каркаса и форма заливаемой конструкции.

Чем чаще установлена в каркасе арматура, тем текучее раствор придется изготавливать. Это делается для удобства проведения работ. Ведь работать тем же вибратором в таких условиях будет сложно. И если в данную конструкцию заливается жесткий раствор, то есть большая вероятность, что его плотность после вибрации не будет соответствовать норме. Появятся раковины и поры, а это снижение качества.

Размеры заливаемой конструкции тоже влияют на выбор пластичности бетонной массы. И в этом случае основной причиной является удобство проведения работ. Чем больше и сложнее конструкция, тем пластичнее придется готовить бетон.

Расчет нормальных бетонных смесей с использованием метода удобоукладываемости-дисперсии-сцепления

Метод удобоукладываемости-диспергирования-сцепления - это новый предложенный метод для расчета обычных бетонных смесей. В этом методе используются специальные коэффициенты, называемые коэффициентами обрабатываемости-дисперсии и обрабатываемости-когезии. Эти коэффициенты связывают удобоукладываемость с подвижностью и стабильностью бетонной смеси. Коэффициенты получаются из специальных таблиц в зависимости от требований к смеси и свойств заполнителя. Этот метод практичен, поскольку он охватывает различные типы заполнителей, которые могут не соответствовать стандартным спецификациям, различное соотношение воды к цементу и различные степени удобоукладываемости.Простые линейные зависимости были разработаны для переменных, встречающихся в дизайне смеси, и представлены в графической форме. Этот метод можно использовать в странах, где классификация или тонкость доступных материалов отличается от общепринятых международных спецификаций (таких как ASTM или BS). Результаты сравнивали с методами ACI и британскими методами дизайна смесей. Метод может быть расширен на все типы бетона.

1. Введение

Составление бетонной смеси - это процедура, с помощью которой пропорции составляющих материалов выбираются подходящим образом, чтобы произвести бетон, удовлетворяющий всем требуемым свойствам при минимальных затратах.Было сделано много попыток разработать надежный метод расчета нормальной бетонной смеси в различных частях мира с тех пор, как бетон стал использоваться в качестве конструкционного материала [1–12]. Среди всех доступных методов ACI 211.1 [13], Британская дорожная записка № 4 и британский DoE [14, 15] методы проектирования смесей являются наиболее широко используемыми на Ближнем Востоке. Многие страны Ближнего Востока адаптировали один или несколько из этих методов в качестве основы для дозирования бетонной смеси (примеры - спецификации Кувейта, Саудовской Аравии и Иордании [16–18]).Из-за того, что доступные материалы (во многих странах) отличаются от американских или британских спецификаций, использование американских или британских методов конструирования смесей требует особой осторожности, индивидуального опыта и особых суждений для достижения оптимального результата. дизайн. Поэтому настройка пропорций смеси может стать медленной и утомительной. Наиболее распространенными вариантами доступных материалов являются зернистость, форма, тонкость и текстура заполнителя. Эти изменения напрямую влияют как на удобоукладываемость, так и на конечные свойства бетона [11].Согласно Мердоку и Бруку [19], Невиллу [14] и Эль-Райесу [10], двумя наиболее необходимыми и жизненно важными условиями для достижения экономии в процессе разработки смесей являются использование местных доступных материалов и принятие меньшего количества материалов. ограничительные требования спецификации. Было опубликовано несколько исследований, в которых подчеркивается необходимость модификации имеющихся методов проектирования смесей (таких как ACI 211.1) с целью соответствия местным материалам [20–25]. Чтобы добиться лучшего соотношения между соотношением и прочностью, некоторые исследователи использовали полученные специальные графики для цементов EN и BS [26, 27].Следовательно, использование методов ACI или BS не обязательно приведет к оптимальному дизайну микширования. Следовательно, возникает необходимость в новом методе, учитывающем различия в материалах.

В дополнение к вышеупомянутым проблемам, еще одна трудность, обычно возникающая на объекте и встречающаяся при проектировании смеси, - это оценка удобоукладываемости. Технологичность использовалась качественно для описания легкости, с которой бетон можно смешивать, транспортировать, укладывать, уплотнять и отделывать.Таким образом, удобоукладываемость довольно сложно определить точно, потому что она тесно связана, среди прочего, со следующим: (а) подвижность: это свойство, которое определяет, насколько легко бетон может течь в формы и вокруг арматуры, (б) стабильность : это свойство, которое определяет способность бетона оставаться стабильной и когерентной массой во время производства бетона, (c) уплотняемость: это свойство бетона, которое определяет, насколько легко бетон может быть уплотнен для удаления воздушных пустот, и (d) пригодность к отделке: то свойство, которое описывает легкость изготовления заданной поверхности [28, 29].

На площадках для оценки работоспособности обычно используются вместе специальный опыт и результаты испытаний на оседание. Хотя испытания на осадку недостаточно для измерения и описания удобоукладываемости бетона, это испытание широко используется при строительных работах по всему миру. Тем не менее, его связь с другими показателями работоспособности и, таким образом, его связь со степенью работоспособности хорошо установлена ​​и опубликована в литературе. Некоторые из приведенных здесь ссылок, описывающих такие отношения, - это [8, 9, 13–15, 29, 30].Из-за проблем, возникающих при измерении и оценке работоспособности, автор ссылался (в исследовании) на степень работоспособности, а не описывал ее в абсолютных величинах. Следовательно, необходимо получить факторы, которые напрямую связаны со степенью удобоукладываемости и могут быть использованы при оценке пропорций смеси. Это, конечно, лучше, чем связывать структуру смеси с некоторыми тестовыми значениями, которые могут не отражать фактическую степень работоспособности, могут быть непрактичными или не могут использоваться на объектах.

Еще одна проблема, которая возникает при проектировании бетонной смеси, - это выбор водоцементного соотношения для удовлетворения требуемых свойств. С тех пор, как Абрамс сформулировал закон о соотношении вода / цемент в 1918 г. [1], стало хорошо известно, что при обычных условиях воздействия и использования портландцемента соотношение вода / цемент в основном определяется требованиями прочности [13–15]. Таким образом, соотношение, показанное на рисунке 1, можно использовать для оценки соотношения вода / цемент, необходимого для определенной прочности. Рисунок 1 представляет собой повторную диаграмму рисунка, который появился в методе расчета смеси DoE [15], но соотношение цемент / вода показано как зависимость от прочности на сжатие вместо обычного отношения вода / цемент.Использование отношения вместо отношения приведет к линеаризации кривых, что, в свою очередь, приведет к более точным оценкам результатов. Значения, приведенные в ACI 211.1, также нанесены на график. Опять же, использование отношения приводит к прямолинейным отношениям. Стоит отметить, что использование графиков DoE требует определения прочности на сжатие бетонных смесей, изготовленных с соотношением свободного цемента / воды 2, когда используются местные материалы. Это значение можно легко получить в любой стране или регионе, используя собственные местные материалы.


(a) Участки DoE и ACI 211.1
(b) Участки CEM цементов и ACI 211.1
(a) Участки DoE и ACI 211.1
(b) Участки CEM цементов и ACI 211.1

Из Из приведенного выше обзора видно, насколько важно рекомендовать практический метод расчета смеси, при котором фактические свойства местного материала и оценка технологичности учитываются на этапах разработки смеси.

Метод, описанный в этой работе, распространяется на обычные бетонные смеси, в том числе на заполнителях нормального веса в нормальном диапазоне прочности (от 15 до 45 МПа, как в ACI 211.1), не содержат специальных материалов, таких как волокна, имеют нормальную степень удобоукладываемости от низкой до высокой (осадка от 25 до 175 мм, как в ACI 211.1), всегда содержат крупный и мелкозернистый заполнитель (например, бетон без мелких фракций исключены), и не содержат специальных примесей. Другими словами, использование специального бетона исключено.

2. Общие принципы

Метод составления смеси, описанный в этой работе, использует следующие принципы и допущения.

(1) Принцип теории абсолютного объема (ACI 211.1) считается применимым. Теория утверждает, что сумма абсолютных объемов всех ингредиентов, включая воздушные пустоты, равна объему бетона на его конечной стадии. В математической форме это задается следующим образом: где - объем бетона на последней стадии, - объем воздушных пустот в бетоне, - объем твердых частиц грубых заполнителей, - объем раствора, который равен сумме обоих объемов. частиц песка () и объема пасты (),. Причем объем пасты равен сумме объемов воды () и объема цемента ():.

Для единицы объема бетона (УФ = 1,0 кубический метр или 27 кубических футов) уравнение может быть записано как

(2) Перед уплотнением объемный объем раствора покрывает крупные частицы заполнителя, заполняя пустоты между частицами. , и разносит их. На основе этого предположения (3) может быть получено и записано в виде где - коэффициент, связывающий объемный объем строительного раствора с твердыми объемами частиц строительного раствора, является фактором, учитывающим диспергирование крупных частиц заполнителя, на которое в основном влияет степень удобоукладываемости и изменение объемного объема до и после уплотнения - это объемный объем сухих рыхлых крупных частиц заполнителя, а также отношение пустот в рыхлых крупных заполнителях, выраженное в относительной форме.

Уравнение (3) можно переписать в виде Коэффициент WD, который представляет собой отношение между и, в данной работе называется коэффициентом «удобоукладываемости-дисперсии». Из определения коэффициента WD и соответствующих коэффициентов можно легко сделать вывод, что коэффициент WD учитывает свойства агрегатов, которые включают (а) максимальный размер, (б) тонкость, (в) градацию , (d) форма и текстура, (e) удельный вес (уплотнение легче с более тяжелыми частицами), и (f) степень обрабатываемости.Комар [7] предложил фактор для дизайна смеси, основанный на похожем принципе.

В этом исследовании вышеуказанные факторы принимаются во внимание путем измерения коэффициента пустотности в заполнителях, измерения модуля дисперсности мелкозернистого заполнителя и получения классификации заполнителей с помощью простого ситового анализа. Фактор «WD» представляет принцип мобильности-компактности, который фигурирует в определении работоспособности во введении.

(3) Другое предположение (которое принимает во внимание цементно-песчаную матрицу) гласит, что частицы цемента покрывают мелкие частицы заполнителя и диспергируют их, но сохраняют их когезию и стабильность.На основе этого предположения можно вывести (5). В математической форме (как это сделано с (4)) соотношение может быть уменьшено в окончательном виде до

.

Экспериментальное исследование прочности на сжатие бетона с большой подвижностью с использованием метода неразрушающего контроля

Завершено экспериментальное исследование кубиков бетона с большой подвижностью C20, C25, C30, C40 и C50, поступивших из лаборатории и со строительной площадки. Неразрушающий контроль (NDT) проводился с использованием методов ударного отбойного молотка (IRH), чтобы установить корреляцию между прочностью на сжатие и числом отскока. Построена локальная кривая для измерения силы метода регрессии и доказана его эффективность.Представленный метод отскока прост, быстр и надежен и охватывает широкий диапазон прочности бетона. Метод отскока можно легко применить к бетонным образцам, а также к существующим бетонным конструкциям. Окончательные результаты сравнивались с предыдущими из литературы, а также с фактическими результатами, полученными на образцах, извлеченных из существующих структур.

1. Введение

Прямое определение прочности бетона подразумевает, что образцы бетона должны быть нагружены до разрушения.Следовательно, определение прочности бетона требует отбора, отправки и испытания специальных образцов в лабораториях. Эта процедура может привести к фактической прочности бетона, но может вызвать проблемы и задержку в оценке существующих конструкций. По этой причине были разработаны специальные методы, в которых были предприняты попытки измерить некоторые свойства бетона, отличные от прочности, а затем связать их с прочностью, долговечностью или любым другим свойством. Некоторые из этих свойств - твердость, число отскока, устойчивость к проникновению или ударам, резонансная частота и способность пропускать ультразвуковые импульсы через бетон.Однако термин «неразрушающий» [1–3] применяется к любому тесту, который не повреждает и не влияет на структурное поведение элементов, а также оставляет структуру в приемлемом для клиента состоянии. Однако успешным неразрушающим испытанием является тот, который может применяться к бетонным конструкциям в полевых условиях, быть портативным и легко управляемым с наименьшими затратами.

Среди доступных неразрушающих методов отбойный молоток является наиболее часто используемым на практике.Испытание отбойного молотка описано в ASTM C805 [4] и BS 1881: Часть 202 [5]. Испытание классифицируется как испытание на твердость и основано на том принципе, что отскок упругой массы зависит от твердости поверхности, о которой она сталкивается. Энергия, поглощаемая бетоном, зависит от его прочности [6]. Несмотря на кажущуюся простоту, испытание отбойным молотком связано со сложными проблемами удара и связанного с ним распространения волны напряжения.

Не существует однозначной связи между твердостью и прочностью бетона, но зависимости экспериментальных данных могут быть получены для данного бетона.Однако это соотношение зависит от факторов, влияющих на поверхность бетона, таких как степень насыщения, карбонизация, температура, подготовка поверхности и расположение, а также тип отделки поверхности [7]. На результат также влияют тип заполнителя, пропорции смеси и наклон молота. Следует избегать участков с сотами, чешуйками, шероховатой текстурой или высокой пористостью. Бетон должен быть примерно одинакового возраста, влажности и степени карбонизации (обратите внимание, что карбонизированные поверхности дают более высокие показатели отскока).Очевидно, что число отскока отражает только поверхность бетона. Из-за сложности получения соответствующих данных корреляции в данный момент отбойный молоток наиболее полезен для быстрого обследования больших площадей однотипных бетонных конструкций в рассматриваемой конструкции. Невилл [8] представил преимущества использования отбойного молотка в бетоне и заявил, что это испытание само по себе не является испытанием на прочность и не следует принимать преувеличенные заявления о его использовании в качестве замены испытания на сжатие.

Одним из последних достижений в бетонной промышленности стало использование летучей золы и порошкообразного известняка в качестве частичной замены портландцемента при производстве бетонной смеси. Этот новый бетон широко используется в Китае для строительства мостов и морских сооружений. Анализ прочности на сжатие и затрат показал, что производитель бетона может добиться важной экономии кремнезема в бетонной смеси.

В этой работе автор использовал отбойный молоток, чтобы получить подходящую, надежную простую диаграмму для оценки прочности бетона с большой подвижностью.В данной статье представлено экспериментальное исследование применения методов отбойного молотка в составе бетона с высокой подвижностью C15, C20, C30, C40 и C50 в соответствии со Стандартом для метода испытаний механических свойств на обычном бетоне, GBT50081-2002. [9], и Технические условия для проверки прочности бетона на сжатие методом отскока, JGJ / T 23-2001 [10].

2. Экспериментальная программа
2.1. Материалы и пропорции смеси

В этом исследовании все образцы были изготовлены из местных материалов, которые включали следующее: Китайский стандарт (GB175-2007) [11] Использовался портландцемент.Мелкие заполнители представляли собой природный речной песок (модуль крупности 2,6) и крупный заполнитель из местных природных источников или твердый известняк (диаметр от 5 до 20 мм). Пропорции смеси и основные параметры, перечисленные в таблице 1, должны были быть приняты.


Цемент Песок Летучая зола Вода
(кг / м 3 ) (кг / м 3 ) (кг / м 3 ) (кг / м 3 )

C15 220 642 110 180 ~ 190
C20 290 615 80 180 ~ 190
C30 390 587 70 180 ~ 190
C40 410 568 70 170 ~ 180
C50 480 520 60 170 ~ 180

2.2. Испытательные образцы и программы испытаний

Были подготовлены пять наборов больших подвижных бетонных кубов C20, C25, C30, C40 и C50 (150 мм × 150 мм × 150 мм). Каждый набор состоял из 21 экземпляра. Образцы были отлиты в стальных формах, уплотнены внешней вибрацией и извлечены из формы через 24 часа. Все образцы были отверждены при температуре 20 ± 3 ° C и относительной влажности 95% в течение 27 дней.

Метод испытания начинается с тщательного выбора и подготовки бетонной поверхности для испытания.После того, как поверхность выбрана, ее следует обработать абразивным камнем, чтобы испытательная поверхность была гладкой. Затем прикладывают фиксированное количество энергии, прижимая молоток к испытательной поверхности. Плунжер должен ударяться перпендикулярно поверхности. На результат влияет угол наклона молотка. После удара следует записать число отскока. В соответствии с JGJ / T 23-2001 необходимо снять не менее 16 показаний с каждой тестируемой зоны. На рис. 1 показан образец бетона на испытательной машине.


2.3. Программа исследований

Фактическое состояние участков показывает, что полученные материалы сильно различаются. К ним относятся различия в качестве бетона и качества изготовления, в некоторых случаях отсутствие технологии, неправильные измерения объемов используемых в смесях количеств, периодический надзор и неправильные методы производства бетона, обычно заканчивающиеся низкой или средней степенью контроля качества [ 12]. Поэтому было необходимо разработать программу исследований, которая не зависит от предыдущей истории испытуемого образца, и следовать ей.

Целью исследования было получить простую кривую отскока между числом отскока через бетон и прочностью на сжатие бетона с большой подвижностью. Выражение кривой отскока должно быть как можно более простым, чтобы его могли легко использовать инженеры, работающие на месте. Кроме того, диаграмма была использована позже для оценки прочности некоторых образцов бетона. Процедура, которой следовали во время экспериментов, состояла из следующих шагов: (1) Из различных бетонных смесей были приготовлены стандартные кубики со стороной 150 мм.(2) Бетонные кубики, изготовленные в условиях стройплощадки, были доставлены с разных площадок для испытаний. (3) Каждая из двух противоположных граней куба была подготовлена ​​для испытания отбойным молотком. (4) Кубики были помещены в испытательную машину и была приложена небольшая нагрузка (30 ~ 80 кН). Число отскока было получено путем измерения двух граней куба. Отбойный молоток был горизонтальным во всех измерениях. Результаты теста числа отскоков оценивались в соответствии с правилами JGJ / T 23-2001.(5) После завершения неразрушающего контроля каждого куба куб был нагружен до отказа и была записана максимальная нагрузка. (6) Результаты были нанесены, как показано на рисунках 2 и 3. Были получены новые образцы, которые были испытаны таким же образом. для проверки результатов, полученных по кривой. (7) Из конструкций было взято шесть образцов, была получена эквивалентная прочность куба для каждого образца, и результаты были представлены в таблице 3.



3. Результаты и Обсуждения

Калибровочные кривые для каждого метода отскока построены с использованием регрессионного анализа.Влияние степени карбонизации было представлено построением средних значений числа отскока от прочности на сжатие. В таблице 2 представлены различные модели регрессии кривой отскока между числом отскока бетона с большой подвижностью и прочностью на сжатие бетона с большой подвижностью в соответствии с экспериментальными данными.

Мощность

Регресс-модель Функциональное выражение Корреляционный коэффициент Средняя относительная ошибка (%) Относительная стандартная ошибка (%)

Экспоненциальная функция 0.824 12,43 15,33
Экспоненциальная функция 0,850 11,88 14,7
Функция логарифма 0,868 11,21 16.88
0,850 11,17 14,05
Степенная экспоненциальная функция
.

Определение, будет ли бетон укладываться или закачиваться - Информация из сети бетонных блоков.

Определение того, можно ли укладывать бетон прямо из грузовика или его нужно будет перекачивать

Можете ли вы подъехать на грузовике к месту конечного пункта назначения бетона?

Грузовики не могут подобраться к месту разлива по четырем причинам:

  • Земля вокруг объекта слишком мокрая, и грузовик утонет.
  • Уклон, ведущий к заливке бетона, слишком велик для грузовика.
  • Слишком узкое отверстие, через которое грузовик должен проехать, чтобы добраться до места, где требуется бетон.
  • Заливка большая, и желоб грузовика не может достать везде, где нужно заливать бетон.

Уточните у поставщика готовой смеси, что есть доступ к грузовику. У каждой компании Ready Mix есть свои критерии того, что, по их мнению, доступно для их грузовиков, и с ними следует консультироваться.

Планируйте заранее, чтобы обеспечить своевременную доставку

Спросите поставщика готовой смеси, сколько дней необходимо для выполнения заказа и можно ли доставить бетон в желаемое время суток (например, до рассвета или раннего вечера, чтобы избежать укладки в жаркую погоду) .Подробное уведомление вашего поставщика поможет обеспечить приоритетное обслуживание и своевременную доставку. Для дополнительной уверенности обязательно подтвердите свой заказ за день до заливки.

Для более крупных проектов, требующих нескольких грузовиков бетона, также обсудите со своим поставщиком оптимальную последовательность прибытия грузовиков. Например, если вы предполагаете, что вашей бригаде понадобится час, чтобы разместить полный грузовик с бетоном, затем запланируйте прибытие грузовиков с интервалом в час. Свежий бетон является скоропортящимся и потеряет качество, если слишком долго находится в грузовике.ASTM C 94, «Стандартные технические условия на готовый бетонный бетон», гласит, что бетон должен выгружаться в течение 90 минут и до 300 оборотов миксера после добавления воды в цемент.

Убедитесь, что вы получаете то, за что платите

Все материалы в смеси влияют на характеристики бетона, поступающего на вашу рабочую площадку. Некоторые качества, такие как удобоукладываемость и легкость отделки, становятся очевидными при укладке бетона. Но другие, такие как прочность на сжатие и содержание воздуха, не наблюдаются.Вот почему так важны испытания поставленного бетона на месте. Эти тесты убедят вас, что заказанный вами материал - это тот же материал, который прибывает в грузовик.

Испытания на оседание (мера консистенции), содержание воздуха, удельный вес и прочность на сжатие являются наиболее распространенными полевыми испытаниями для определения качества свежезамешенного бетона. Следующие стандарты ASTM определяют процедуры и приемлемые сроки для проведения этих испытаний, которые должны проводиться сертифицированными специалистами:

  • ASTM C 172: Стандартная практика отбора проб свежесмешанного бетона
  • ASTM C 143: Стандартный метод испытаний на оседание гидравлического цементного бетона
  • ASTM C 138: Стандартный метод испытаний на плотность (удельный вес), текучесть и содержание воздуха (гравиметрический) в бетоне
  • ASTM C 231: Стандартный метод определения содержания воздуха в свежезамешенном бетоне методом давления

Тест на единицу веса также покажет, получаете ли вы то количество бетона, за которое вы заплатили, потому что оно определяет выход образца готового смешанного бетона в том виде, в каком он был доставлен, согласно PCA.Это простой расчет, но он требует, чтобы вы знали удельный вес всех загружаемых материалов. Информация об общем весе может быть указана в накладной или предоставлена ​​вашим поставщиком.

На основании результатов этих полевых испытаний или внешних факторов, таких как длительное время доставки или жаркие погодные условия, может потребоваться добавить воздухововлекающие, водоотталкивающие, замедляющие схватывание или другие добавки в бетон перед разгрузкой. Пусть ваш поставщик готовой смеси проконсультирует вас в таких обстоятельствах и возьмет на себя ответственность за точную настройку смеси.Ваш поставщик не может нести ответственность за качество бетона, которое вы изменили самостоятельно, например, добавив больше воды.

Найдите поставщика готовой смеси в вашем районе

.

Покупка бетона - 12 советов по определению успеха проекта

Независимо от того, является ли проект маленьким (например, ступеньки) или большим, как внутренний дворик, вычисление необходимого количества бетона выполняется одинаково. Как бетон попадает в ваш дом - это отдельная история.

Хотя большинство проектов выражается в квадратных футах, при покупке бетона вы измеряете его в кубических ярдах - длина, ширина и глубина проекта определяют необходимое количество. Умножьте длину на ширину (чтобы найти квадратные футы), умножьте это на глубину или толщину (для кубических футов) и разделите на 27 (количество кубических футов в кубическом ярде), чтобы определить, сколько бетона (в кубических ярдах) требуется. . Поставщики строительных материалов предлагают бесплатные таблицы преобразования для тех, кто не умеет математику. Или вы можете купить недорогие портативные калькуляторы проекта «введите свои размеры»; и в Интернете есть оценщики проектов.

После того, как вы подсчитали, сколько бетона вам понадобится, решите, как использовать его для работы. Бетон представляет собой смесь песка, гравия, воды и портландцемента. Его можно получить тремя способами: отдельные сухие ингредиенты, которые вы смешиваете на месте, предварительно смешанные в мешке, куда вы просто добавляете воду, и готовые к смешиванию с завода по производству партии и доставленные грузовиком. Существует разновидность последнего, когда вы можете перевозить небольшое количество готовой смеси, используя прицеп, предоставленный заводом по производству замеса или сдачей в аренду. Из трех методов смешивание сырья на месте используется реже всего из-за наличия готового продукта.

Небольшие проекты, такие как заливка ступеней или ступенек, установка нескольких столбов забора или небольшой ремонт, лучше всего выполнять с помощью предварительно приготовленного мешка. Пакеты с готовой смесью по разумной цене. Они доступны в двух размерах: 60 фунтов (в среднем 1,35–1,80 доллара США) и 90 фунтов (2–2,3 доллара США). Также существует ряд специальных смесей для установки столбов забора и почтовых ящиков. Они продаются в мешках по 40 и 50 фунтов в двух форматах «без смешивания»: 1) вы заливаете бетон в отверстие, затем добавляете воду, и 2) наоборот - сначала воду, затем бетон.

Взять на себя дорожку, патио или другой большой проект с использованием чего-либо, кроме готовой смеси, может стать катастрофой. Есть точка убывающей доходности, когда количество пакетов, необходимых для более крупных проектов, просто подавляет экономию на самостоятельном смешивании. Например, для патио размером 10 футов на 10 футов на 6 дюймов требуется 1,85 кубических ярда бетона или около двух ярдов с отходами. Для использования 60-фунтовых мешков, каждый из которых имеет половину кубического фута, потребуется 100 мешков. Бетон схватится быстрее, чем вы можете его перемешать и залить, и в итоге вы получите плохую заливку и неприятную отделку (если вы не хотите работать поэтапно с течением времени).

Ready-mix - это простая задача для средних и крупных проектов, но как насчет стоимости? Если вы используете 60-фунтовые мешки для патио, этот размер варьируется от 135 до 180 долларов. Но вам нужно будет арендовать миксер, что добавит еще 40-60 долларов в день. Готовая смесь снижает трудозатраты, но также увеличивает стоимость. Каждый кубический ярд стоит около 65 долларов. Однако полностью загруженный цементовоз будет вмещать 10 кубических ярдов, а частичные «короткие» загрузки стоят от 15 до 20 долларов США за каждый кубический ярд меньше полной.

Итак, наш 1.Для патио площадью 85 кубических ярдов сначала необходимо приобрести два кубических ярда (включая отходы) готовой смеси (2 X 65 долларов = 130 долларов) плюс еще 135 долларов за «короткую загрузку» (10 ярдов полной загрузки минус 2 ярда = 8 ярдов «короткой» X 17 долларов. в среднем на ярд) - и сейчас составляет около 265 долларов. С учетом дополнительных сборов (воздействие на окружающую среду, топливный сбор, налог с продаж и т. Д.) Окончательная стоимость составит около 295 долларов. Для этого проекта заказ готовой смеси будет стоить на 55–120 долларов больше, чем предварительная смесь - в зависимости от того, где вы покупаете пакеты и арендуете миксер.Это небольшая плата за работу, которую можно выполнить за день, и за то, чтобы конкретный проект не провалился.

Помимо покупной цены, есть еще кое-что, что нужно знать о заказе готовой смеси. Некоторые думают, что цементовоз ездит с места на место, сбрасывая бетон, пока он не опустеет, но это не то, как это работает. Скорее, каждая партия составляется индивидуально и смешивается для конкретного использования. Количество «мешков» с цементом, используемых на ярд бетона, влияет на прочность полностью затвердевшего продукта.Например, смесь «пять мешков» прочнее, чем «четыре мешка» и так далее. Кроме того, товарный бетон необходимо выгружать в течение 90 минут после смешивания или в пределах 300 оборотов от цистерны грузовика - в зависимости от того, что наступит раньше. Таким образом, местоположение поставщика является ключевым фактором. Слишком большое расстояние создает проблемы с «установками» и увеличивает стоимость доставки. Сузьте поиск до компаний, ближайших к вашему дому или месту работы, а затем приступайте к работе, сравнивая затраты и услуги. Также определите необходимое время выполнения заказа.

T Успех проекта зависит от знания того, сколько бетона вам нужно, и определения того, в какой момент доставка готовой смеси имеет больше смысла, чем готовая смесь. Помогает и знание других готовых вариантов, например:

  • Услуги «неполной загрузки» смешает заказы от 1 до 9 кубических ярдов прямо на вашем рабочем месте. Средняя стоимость: 85 долларов за обслуживание плюс 70 долларов за кубический ярд. Большинство берут только за то, что вы используете (с шагом 1/4 ярда).
  • Многие поставщики строительных материалов и компании по аренде инструментов предлагают товарный бетон, который можно перевозить с помощью небольшого прицепа объемом около 1 куб. Ярд, который они предоставят как часть цены. Тем не менее, вам понадобится достаточно мощный автомобиль, чтобы его перевезти, и проект, который не будет сорван к тому времени, когда придется возвращаться к поставщику и обратно, когда требуется более одного ярда. Средняя стоимость: 1 куб. Ярд, 75 долларов; 1/2, 65 долларов США; 1/3, 55 долларов. Совет: при самостоятельной транспортировке готовой смеси цемента, независимо от расстояния, постарайтесь арендовать установку с «спиннингом», а не с прицепом с «баком», если это возможно - во избежание отделения воды.

Следующие советы могут помочь определить успех (или провал) проекта:

  1. Не упирайтесь в заказ материала. Всегда добавляйте 10 процентов, чтобы компенсировать колебания содержания и разливы. Попытка немного сэкономить может в конечном итоге дорого вам обойтись.
  2. Бетон химически «затвердевает» в течение нескольких дней. Чтобы предотвратить растрескивание, накройте пластиком или влажной тканью.
  3. Добавки усиливают, добавляют цвет и скорость или замедляют время отверждения. Доступны как для предварительно смешанных мешков, так и для готовой смеси.
  4. Бетон обычно требует дополнительной опоры для прочности - стальной арматуры, проволочной сетки и т. Д.Обсудите потребности проекта с профессионалом.
  5. Цемент едкий. Надеть защитные очки и перчатки и немедленно смыть кожу. Не вдыхать пыль.
  6. Прочность бетона измеряется в фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм), что указывает на вес, который он может выдержать или выдержать.
  7. Прочность повышается за счет добавления в смесь большего количества цемента.
  8. Доставка готовой смеси на выходных лет стоит на 5–10 процентов дороже.
  9. Компании по производству товарных смесей выделяют от четырех до пяти минут для каждой доставленной верфи. После этого часы отсчитывают 2 доллара в минуту.
  10. Если бетон необходимо перекачивать с грузовика на строительную площадку, возникают дополнительные расходы и сборы. _Вместо того, чтобы возвращать товар для перевозки готовой смеси и избавляться от излишков заказа, заранее планируйте дополнительное использование: столбы ограды, флагшток, ступеньки и т. Д. Зачем тратить это впустую?
  11. Один кубический ярд товарной смеси дает девять тачек бетона размером с подрядчика.
  12. Гладкий бетон не всегда лучше. Оставьте верхнюю часть опор и фундамента шероховатой для лучшего сцепления с раствором.Для безопасности используйте метлу для текстурирования дорожек и ступенек.
.

3 МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ БЕТОНА

В зависимости от водоцементного отношения в бетонной смеси удобоукладываемость может быть определена следующими тремя методами.

  1. Тест на оседание
  2. Тест фактора уплотнения
  3. Тест консистометра Vee-bee

Пригодность

Этот метод подходит только для бетона с высокой удобоукладываемостью.

Это испытание проводится с использованием формы, называемой конусом оседания, верхний диаметр которого составляет 10 см, нижний диаметр - 20 см, а высота - 30 см.

Аппарат осадки

Процедура

Тест выполняется в следующие этапы:

  1. Поместите пресс-форму на гладкую ровную неабсорбирующую поверхность.
  2. Тщательно перемешайте сухие ингредиенты бетона до получения однородного цвета, а затем добавьте в него необходимое количество воды.
  3. Поместите бетонную смесь в форму примерно на четверть ее высоты.
  4. Уплотните бетон 25 раз с помощью утрамбовки равномерно по всей площади.
  5. Поместите смешанный бетон в форму примерно на половину ее высоты и снова утрамбуйте.
  6. Точно так же поместите бетон до его высоты в три четверти, а затем до его вершины. Каждый слой уплотняйте равномерно 25 раз утрамбовкой. Для второго и последующих слоев утрамбовочный стержень должен проникать в нижележащий слой.
  7. Счистите верхнюю поверхность формы шпателем или утрамбовкой так, чтобы форма была заполнена до верха.
  8. Немедленно снимите форму, убедившись, что она перемещается в вертикальном направлении.
  9. Когда оседание бетона прекратится, измерьте оседание бетона в миллиметрах, что является требуемой оседкой бетона.

Рекомендуемые значения просадки для различных бетонных работ

Тип конструкции Рекомендуемая просадка в мм
Минимум Максимум
Тротуары 25 50
Массивная бетонная конструкция 25 50
Неармированные опоры 25 75
Кессоны и мосты 25 75
Армированный фундамент, опоры и стены 50 100
Плиты и балки армированные 30 125
Колонны 75 125

Ограничения испытания на оседание

Ниже приведены ограничения

  • Не подходит для бетона с заполнителями размером более 40 мм.
  • Не подходит для бетона из сухой смеси.
  • Не подходит для очень влажного бетона.
  • Ненадежно, так как просадка может иметь любую форму.

Согласно этому тесту удобоукладываемость может быть определена как объем приложенной работы, необходимой для уплотнения бетона до максимальной плотности.

Пригодность

Этот метод принят для определения удобоукладываемости бетонной смеси в лабораториях. Дает неплохие результаты для бетона с низкой удобоукладываемостью.

Процедура

Аппарат, необходимый для проведения теста на коэффициент уплотнения, показан ниже.

Аппарат для испытания фактора уплотнения
  1. Испытание выполняется в следующие этапы:
  2. Очистите и высушите внутреннюю поверхность формы.
  3. С помощью ручного совка поместите бетон в верхний бункер A.
  4. Откройте люк бункера, чтобы облегчить падение бетона в нижний бункер B. Бетон, прилипший к стенкам бункера A, следует подтолкнуть вниз с помощью стального стержня.
  5. Откройте люк бункера B и дайте бетону упасть в цилиндр C.
  6. Удалите излишки бетона с верхней части цилиндра с помощью шпателя. Протрите и очистите внешнюю поверхность цилиндра.
  7. Взвесьте цилиндр с частично уплотненным бетоном с точностью до 10 г.
  8. Залить цилиндр свежим бетоном слоями толщиной не более 5 см и уплотнить каждый слой до 100% уплотнения.
  9. Вытрите и очистите внешнюю поверхность цилиндра и взвесьте цилиндр с полностью уплотненным бетоном с точностью до 10 г.
  10. Рассчитайте значение коэффициента уплотнения по следующей формуле.

Коэффициент уплотнения = вес частично уплотненного бетона / вес полностью уплотненного бетона

Рекомендуемые значения технологичности для различных условий укладки

Условия градус Значения технологичности
Бетонирование неглубоких участков вибрацией Очень низкий 20-10 секунд Время Vee-Bee

или 0.От 75 до 0,80 Коэффициент уплотнения

Бетонирование слабоармированных профилей вибрацией Низкий 10 - 5 секунд по времени Vee-Bee или

От 0,80 до 0,85 Коэффициент уплотнения

Бетонирование слабоармированных участков без вибрации или сильно армированных участков с вибрацией Среднее 5-2 секунды Время Ви-Би или

Коэффициент уплотнения от 0,85 до 0,92 или

Осадки 25-75 мм для заполнителей 20 мм

Бетонирование сильно армированных профилей без вибрации Высокая Больше 0.Коэффициент уплотнения 92 или осадка 75 - 125 мм для заполнителей толщиной 20 мм.

Преимущества теста на коэффициент уплотнения

Ниже приведены преимущества:

  • Подходит для проверки работоспособности в лабораториях
  • Подходит для бетона с низкой удобоукладываемостью
  • Подходит для обнаружения вариаций обрабатываемости в широком диапазоне
  • Его результаты более точны и чувствительны.

Аппарат, использованный в этом методе испытаний, показан ниже.

Vee-Bee-Consistometer

Пригодность

Этот метод подходит для сухого бетона с очень низкой удобоукладываемостью

Процедура

Испытание проводится, как описано ниже

  1. Тщательно перемешайте сухие ингредиенты бетона до однородного цвета, а затем добавьте необходимое количество воды.
  2. Залить бетон в конус осадки с помощью воронки, установленной на стойке.
  3. Удалите опалубку и поверните подставку так, чтобы прозрачный диск касался верхней части бетона.
  4. Запустите вибратор, на котором размещен цилиндрический контейнер.
  5. Из-за вибрации бетон начинает переформовываться и заполнять цилиндрическую емкость. Продолжайте вибрировать цилиндр, пока бетонная поверхность не станет горизонтальной.
  6. Время, необходимое для полной повторной формовки в секундах, является требуемой мерой технологичности и выражается в количестве секунд Vee-bee.
Обрабатываемость Описание Осадка в мм Vee-bee Время в секундах Коэффициент уплотнения
Чрезвычайно сухая 32–18
Очень жесткий 18–10 0.70
Жесткий 0–25 10–5 0,75
Жесткий пластик 25–50 5–3 0,85
Пластик 75–100 3–0 0,90
Текущий 150–175 0,95

.

Как делается бетон (новое исследование) - Цементный бетон

Как производится бетон: - Бетон представляет собой жидкую смесь цемента, воды, песка и гравия . Бетон можно заливать в формы или формы, и он затвердеет, чтобы создать необходимые компоненты бетонной конструкции. Вам интересно узнать о микроструктуре бетона? Вот Новое исследование по микроструктуре бетона.

Химическая реакция и гидратация

схватывание и твердение бетона вызвано химической реакцией между портландцементом и водой, это может быть продемонстрировано путем добавления небольшого количества цемента в воду, содержащую индикатор, быстрое развитие синего цвета отражает выделение гидроксила. Ионы из растворяющегося цемента химическая реакция между цементом и водой называется гидратацией.

Связанные: - Высокопрочные свойства бетона, прочность, добавки и состав смеси

Рис.1. Состав бетона

Растворение цемента увеличивает уровни кальция и кремния в растворе, когда концентрация растворенных веществ достигает критических уровней, в результате реакции осаждения образуются новые твердые продукты. Это эскиз цементных зерен, взвешенных в воде.

Твердые продукты Hydration образуют покрытия вокруг частиц цемента и постепенно заполняют пространство между ними, когда покрытия впервые начинают схватываться, происходит устойчивое увеличение прочности по мере того, как покрытия растут вместе, величина прочности, достигаемая за счет смесь цемента и воды зависит от того, насколько эффективно заполнено пространство между зернами.

Бетон затвердеет в течение нескольких часов, , но гидратация продолжается в течение недель, даже лет после укладки. Вот изображение частиц цемента до воздействия воды. Сухой цемент представляет собой мелкий порошок, и частицы не прикрепляются друг к другу после того, как цемент смешан с водой и оставлен стоять.

Сейчас картина совсем другая, частицы сгруппированы вместе и прикреплены твердым материалом, обеспечивающим структурную целостность.Ученые из Национального института стандартов и технологий научились моделировать гидратацию цемента на компьютере с помощью компьютерного моделирования.

Гидратация ускоряется за несколько минут, а не дней до гидратации. Моделирование частиц цемента размещаются на дисплее компьютера, компьютер определяет области частиц, которые могут растворяться в воде.

Кусочки растворенного цемента случайным образом диффундируют в воде и реагируют с образованием твердых фаз.Согласно определенным правилам после завершения цикла , растворения, диффузии и осаждения , компьютер переходит к другому циклу, поскольку этот процесс повторяется снова и снова.


Микроструктура бетона

Микроструктура развивает мосты между частицами, которые обеспечивают прочность материала. Компьютерное моделирование оказалось ценным, поскольку позволяет исследователям тестировать условия и проводить измерения, которые трудно достичь в реальной жизни.В конце моделирования гидратации структура затвердевшего цементного теста очень похожа на ту, что наблюдается под микроскопом.

Гидратация - это экзотермический процесс, при котором в результате химических реакций выделяется тепло, за процессом гидратации можно легко следить, отслеживая выделение тепла, которое сопровождает реакции,

это делается путем отхаркивания раствора из партии бетона и его взвешивания в бутылку, которая помещается в изотермический контейнер, термистор - это погруженный в свежий раствор , выходной сигнал термистора можно регистрировать с помощью На компьютере результаты этого эксперимента можно представить в виде кривой зависимости температуры от времени .

Подробнее : Производство портландцемента - процесс и материалы

Площадь под основным пиком может быть связана с ранним развитием прочности, начальное растворение цемента Purdue - это кратковременное выделение тепла, показанное первым пиком на калориметрической кривой.

После того, как продукты гидратации начального растворения быстро осаждаются на поверхности каждой частицы цемента, слой действует как защитный барьер и временно задерживает дальнейшее растворение частицы, это замедляет реакцию на несколько часов и называется период покоя.

Наличие периода покоя позволяет транспортировать бетон на строительную площадку, укладывать и обрабатывать формы, конец периода покоя представляет собой начало схватывания, после чего цемент снова начинает реагировать. быстро с водой, поскольку образуются новые продукты гидратации.

Ученые используют измерения других свойств для контроля схватывания и твердения бетона, исследователям часто необходимо знать, какая часть цемента гидратирована.


Степень гидратации

Степень гидратации можно оценить путем нагревания образца цементного теста и измерения потери веса в зависимости от температуры с помощью оборудования для термогравиметрического анализа . , свободная вода в образце удаляется путем нагревания до 105 градусов Цельсия при 105 градусах. . Образец сухой, но сохраняет свою прочность.

Вода, участвующая в реакциях гидратации, химически соединяется с цементом. Ее можно удалить из образца путем нагревания до 1000 градусов при 1000 градусов всей исходной смеси.вода была удалена из образца. Степень гидратации рассчитывается по весу химически объединенной воды, типичное цементное тесто, отвержденное во влажных условиях, достигает степени гидратации около 80% за 28 дней с,

Электрические свойства образцов цемента или раствора можно отслеживать с течением времени, что приводит к профилям изменений электрического сопротивления. Электрические свойства этого образца цемента измеряются с помощью двух металлических дорог и оборудования, которое измеряет сопротивление и импеданс.

На этой диаграмме показано, как сопротивление электричества через цемент увеличивается по мере того, как цемент гидратируется в раннем возрасте, вода легко проводит ток через образец, но когда продукты гидратации заполняют открытые пространства внутри образца, электрический ток не может проходить так же легко, в этом случае Таким образом, электрические свойства могут быть связаны со степенью гидратации.

Сопротивление и импеданс цемента - это тема исследований, которые когда-нибудь могут изменить методы испытаний свежего бетона в полевых условиях.Текучие свойства бетона очень важны в этой области, потому что качественное строительство требует соответствующего уплотнения.

Стандартное испытание на осадку обеспечивает грубую оценку удобоукладываемости бетона, это испытание широко используется, потому что его легко проводить в полевых условиях, свойства жидкости также являются предметом исследования в лаборатории из-за потока изменений цемента по мере гидратации. Такие свойства, как вязкость и начальное сопротивление потоку, используются для характеристики жидких материалов.

Вода - это жидкость с низкой вязкостью и низким начальным сопротивлением текучести, но бетонный раствор и свежий цементный клей имеют гораздо более высокую вязкость, чем вода.

Вибрация часто используется для преодоления этого сопротивления в бетоне в лаборатории, жидкие свойства цементного теста можно измерить с помощью этого реометра Brookfield , исследователи используют более крупное оборудование, такое как реометр Tattersall, для измерения свойств раствора и бетона.


Реологическое оборудование т может использоваться для измерения начального сопротивления потоку, которое во время схватывания называется пределом текучести.Предел текучести начинает увеличиваться, и способность к течению теряется, исследователи заинтересованы в характеристиках потока, чтобы понять, как процесс гидратации делает свежий бетон жестким и приводит к его затвердеванию.

Скорость гидратации можно контролировать несколькими способами, такими как температура, тип цемента и примеси . влияет на скорость, одной из наиболее важных переменных является температура окружающей среды, высокие температуры ускоряют гидратацию, так что схватывание также происходит быстрее. как последующее развитие силы.

Когда температура понижается, происходит обратное, хорошее практическое правило состоит в том, что на каждые 10 градусов Цельсия изменение температуры скорость гидратации изменяется в два раза, например, повышение температуры с 20 градусов Цельсия до 30. градусов Цельсия удваивает скорость увлажнения , важно помнить, что когда погода становится более прохладной, бетон медленно затвердевает и его необходимо хранить в формах в течение более длительного периода времени.

Гидратацию бетона также можно контролировать, используя различные типы цемента для противодействия влиянию высоких или низких температур в полевых условиях, например, использование 3-х типов цемента противодействует холодным температурам, поскольку они быстрее гидратируются, есть также специальные химические вещества которые регулируют гидратацию, могут быть добавлены в бетон, чтобы ускорить процесс гидратации.

Установить замедлители гидратации эти материалы широко доступны.

Таким образом, гидратация - это химическая реакция между цементом и водой, которая связывает частицы цемента и заполнитель в бетоне в прочный, и во время массирования одним из важных преимуществ бетона перед другими строительными материалами является то, что он смешивается. и формируется на месте и может принимать очень больших и гибких. Способность бетона быстро набирать прочность делает его ценным материалом для дорог, зданий, мостов и других важных сооружений .

Вам также понравится:

(Посещали 1587 раз, сегодня 6 посещений)

Продолжить чтение

.

Смотрите также

Новости

Скидки 30% на ремонт квартиры под ключ за 120 дней

Компания МастерХаус предлагает качественные услуги по отделке, которые выполнены в соответствии с вашими пожеланиями. Даже самые невероятные фантазии можно воплотить жизнь, стоит только захотеть.

29-01-2019 Хиты:0 Новости

Подробнее

Есть вопросы? Или хотите сделать заказ?

Оставьте свои данные и мы с вами свяжемся в ближайшее время.

Индекс цитирования