Определение подвижности бетонной смеси и удобоукладываемости

Подвижность бетонной смеси необходима для производства работ и обеспечения высокого качества бетона в сооружении. Бетонная смесь в зависимости от состава может иметь различную консистенцию - от жидкой до густой (тестообразной) и жесткой, едва влажной

Для полной оценки бетонной смеси необходимо знать:

1. удобно ли перемешивать ее в мешалках;
2. достаточна ли ее подвижность, т. е. способность смеси под действием собственного веса перемещаться по наклонным желобам и трубам или расплываться при выгрузке из них;
3. легко ли погружать в бетонную смесь, лопаты, стержни, трамбовки, вибраторы и другие орудия, предназначенные для механической обработки бетонной смеси;
4. легко ли заполняются формы бетонной смесью под действием ее собственного веса, штыкования или под влиянием колебаний высокой частоты — вибрирования;
5. какова связность бетонной смеси не будет ли она расслаиваться при транспортировке, выгрузке и укладке.

Конус для определения подвижности бетонной смеси

Для оценки свойств бетонной смеси предложено много приборов и методов. Ниже описываются два из них, наиболее широко используемые на стройках и в лабораториях. Оба эти метода должны применяться одновременно, так как они дополняют друг друга.
Стандартный конус служит для определения растекаемости (под действием собственного веса и связности бетонной смеси. Это усеченный открытый с обеих сторон конус, изготовленный из листовой стали толщиной в 1 мм. Конус ставится на деревянную квадратную подставку 70х70 см обитую кровельной сталью.

Метод испытания

Метод испытания заключается в следующем: форму смачивают водой и ставят на подставку, после чего наполняют в три слоя ( по 10 см) бетонной смесью, взятой непосредственно из бетономешалки, или смесью, привезенной на место укладки. Каждый слой протыкают (без удара) стальным стержнем (длиной 75 см, диаметром 15 мм) 25 раз. Во время наполнения и штыкования конус плотно прижимают ногами к подставке. Тотчас же после наполнения конуса и удаления излишка бетонной смеси форму снимают, поднимая ее медленно и строго вертикально за ручки. Подвижная бетонная смесь, освобожденная от формы, дает осадку или даже растекается. Немедленно после снятия формы осадку измеряют (в миллиметрах), прикладывая к конусу линейку и метр. Из каждого замеса пробу берут два раза, измеряют осадку конуса и принимают средний результат.

Рис. Стандартный конус для определения подвижности бетонной смеси: 1 - стальная форма, 2 - ручки, 3 - заклепки, 4 - упор.

Величина осадки конуса является мерой подвижности бетонной смеси. Осадку конуса (сокращенное ее обозначение ОК) называют также сплывом.

Различают бетонные смеси жесткие, подвижные и литые.

Жесткая бетонная смесь

но влажности напоминает сырую землю, требует при укладке трамбования, прессования или длительного вибрирования, дает осадку конуса, близкую к нулю, и применяется только для бетонных неармированных или слабо армированных конструкций, а также при изготовлении бетонных деталей.

Подвижная бетонная смесь

уплотняется при укладке штыкованием (при осадке конуса 80—150 мм) или кратковременным вибрированием (при осадке конуса 10—100 мм); она применяется чаще всего для бетонирования железобетонных и бетонных конструкций.

Литая бетонная смесь

жидкая, при укладке ее нужно только распределять в опалубке, она дает осадку конуса более 180 мм. В настоящее время литая бетонная смесь не применяется, так как в этом случае необходим слишком большой расход цемента, иначе получится бетон пониженной прочности.

Кроме определения осадки конуса, необходимо знать удобоукладываемость бетонной смеси при вибрировании, которую можно определить следующим способом.В обычную металлическую форму для приготовления кубиков вставляют стандартный конус. У конуса снимают упоры и немного уменьшают нижний диаметр, чтобы конус вместился в кубик размером 20X20X20 см . Наполняют конус так, как указано выше. После снятия металлического конуса бетонную смесь подвергают вибрации на лабораторной площадке.
Вибрация длится до тех пор, пока бетонная смесь не заполнит всех углов формы и поверхность ее не станет горизонтальной

Продолжительность вибрирования в секундах принимается за меру удобоукладываемости бетонной смеси. Характеристика стандартной виброплощадки следующая: - кинетический момент — 1 кг •см, амплитуда — 0,35 мм, частота — 2500—3000 колебаний в минуту.

Факторы, влияющие на подвижность бетонной смеси

Различные цементы. Бетонные смеси, содержащие цемент с активной кремнеземистой добавкой особенно осадочного происхождения (трепел, диатомит), дают значительно меньшую осадку конуса, чем смеси с обыкновенным портландцементом.

Большое влияние рода цемента на подвижность бетонных смесей вытекает из того, что водопотребность различных цементов сама по себе колеблется в широких пределах (25—40% воды для теста нормальной густоты).

1. С повышением содержания воды подвижность бетонной смеси увеличивается (но прочность понижается). Однако каждая бетонная смесь обладает определенной водоудерживающей способностью, устанавливаемой опытным путем; при большем содержании воды часть ее отделяется от бетонной смеси.
2. С повышением содержания цементного теста при постоянном В/Ц или (что все равно) с уменьшением количества заполнителей подвижность бетонной смеси увеличивается, а прочность остается практически неизменной. Если цементное тесто взято только в количестве, необходимом для заполнения пустот между заполнителями, то бетонная смесь получается жесткой. Для того чтобы смесь стала подвижной, нужно не только заполнить пустоты, но и раздвинуть заполнители, поместив между ними прослойки из цементного теста. Чем толще будут эти прослойки (иначе говоря, чем жирнее будет бетонная смесь), тем выше ее подвижность.
3. При большой крупности зерен применяемых заполнителей их суммарная поверхность, требующая смазки,уменьшается в результате подвижность бетонной смеси увеличивается.
4. При содержании песка в смеси заполнителей сверх определенного предела, устанавливаемого опытом, бетонная смесь делается менее подвижной. Это объясняется увеличением поверхности заполнителей. Загрязняющие примеси в заполнителях обычно снижают подвижность жирной бетонной смеси.
5. Подвижность бетонной смеси тем выше, чем округленнее и глаже зерна заполнителей, так как при этом уменьшается трение между ними. Поэтому бетонная смесь с округленным гравием подвижнее, чем смесь со щебнем. Однако у гравия сцепление с цементным раствором меньше, чем у щебня. Следовательно, прочность бетона в этом случае ниже
6. Подвижность бетонной смеси может быть сильно увеличена путем введения в нее специальной добавки (пластификатора)

Подвижность бетонных смесей, применяемых для бетонирования различных конструкций.

Ввиду многообразия факторов, влияющих на подвижность бетонной смеси, нельзя вычислить подвижность по какой-либо формуле, она определяется всегда опытным путем. Степень подвижности бетонной смеси выбирают в зависимости от размеров конструкции, густоты армирования, способа укладки и уплотнения; приблизительно выбирать подвижность бетонной смеси для бетонирования различных конструкций можно по данным табл. 2.
Следует учитывать, что при перекачивании бетонной смеси насосом осадка конуса должна быть 60—80 мм.

Удобоукладываемая бетонная смесь плотно, быстро и легко укладывается

При перевозке она не расслаивается, при испытании конусом садится целиком, не разваливаясь, от нее не отделяется разжиженное цементное тесто. При неудовлетворительно составленной бетонной смеси цементное тесто или раствор при встряхивании отделяется от щебня. Удобоукладываемость бетонной смеси зависит от правильного подбора ее состава, в частности, от достаточного (для заполнения пустот) содержания песка в смеси заполнителей, от достаточного, но не избыточного количества цементного теста.