Выбор бетона основывается на требованиях к прочности конструкции. Характеристики необходимо рассматривать в комплексе. Удобоукладываемость и подвижность – не исключение. Изменение одного показателя может отрицательно повлиять на значения всех остальных: прочность, морозостойкость, плотность и другие.
Классификация по удобоукладываемости
Бетон – искусственный камень, формованный из такой смеси:
- Связующее – вещество, образующее при контакте с водой цементное тесто – «клеевой» слой между зернами заполнителя. Чаще всего это цемент или известь, полимеры, гипс.
- Заполнитель – компонент различной фракции, плотности, прочности. Составляет каркас системы из одного или комплекса элементов: кварцевый песок, щебень, шлак другие.
- Вода.
- Добавки – химические соединения, улучшающие свойства.
Понятие удобоукладываемости определяет качество. Это способность под действием гравитации, вибрации равномерно распределяться в ограниченном объеме без образования дефектов в процессе бетонирования и отвердения.
Удобоукладываемость характеризуется показателями:
- Связность – свойство сохранять однородность, не распадаться на слои из компонентов разной фракции. Важно найти золотую середину водоцементного соотношения (В/Ц), соблюдать способ подачи, режим виброуплотнения, применять пластифицирующие добавки.
- Жесткость – время воздействия вибрацией на бетон, необходимое для заполнения объема заливаемой опалубки, формы. Параметр не применяется к смесям с высокой подвижностью. Единица измерения – секунда.
- Подвижность – характеристика раствора, способного занимать объем, растекаться без механического воздействия. Измеряется лабораторно по изменению высоты образца.
Смеси разных марок по удобоукладываемости обозначают так:
| Марка | Жесткость, с |
| Жесткие | |
| Ж1 | 5 ~ 10 |
| Ж2 | 11 ~ 20 |
| Ж3 | 21 ~ 30 |
| Ж4 | 31 ~ 60 |
| Сверхжесткие | |
| СЖ1 | < 50 |
| СЖ2 | 51 ~ 100 |
| СЖ3 | ˃ 100 |
Подвижные смеси:
| Марка | Подвижность, см | Жесткость, с | |
| Осадка конуса (ОК) | Расплыв конуса (РК) | ||
| П1 | 1 ~ 4 | • | ≤ 4 |
| П2 | 5 ~ 9 | • | • |
| П3 | 10 ~ 15 | • | • |
| П4 | 16 ~ 20 | 26 ~ 30 | • |
| П5 | ≥ 21 | ≥ 31 | • |
Цифровое значение марки бетона устанавливается лабораторным испытанием образцов. Их отбирают на месте укладки: на производстве, строительной площадке. Проводится предварительное перемешивание пробы. Температурный режим окружающей среды не должен изменяться более чем на 5 °C.
Подвижность раствора
Для испытаний, согласно ГОСТ 10181-2014, применяют конус из листового металла, без дна.
Размер формы зависит от фракции заполнителя:
| Размер, мм | Размер зерна, мм | |||
| d | D | H | ||
| Нормальный | 100 | 200 | 300 | До 40 |
| Увеличенный | 150 | 300 | 450 | Более 40 |
Показатели подвижности – осадка и расплыв конуса.
Порядок определения осадки конуса (ОК):
- Конус помещается на гладкий лист из влагостойкого материала.
- Раствор П1-П3 заливают в три приема, слои штыкуются. Смесями с маркировкой П4, П5 заполняют единожды с последующим уплотнением.
- Не позднее 180 секунд с момента заливки форму удаляют.
- Металлический стержень диаметром 1,6 см, длиной 600 мм помещают на верхнюю площадку образца.
- Не позднее 10 минут от начала испытаний выполняют определение подвижности. Показатель – округленное до целого среднее арифметическое глубин погружения стержня в тело бетона по двум образцам. Единица измерения – сантиметр.
Испытание конуса на расплыв (РК):
- Встряхивающий стол располагают горизонтально на ровной плоскости. В центре верхней плиты устройства вычерчен круг (D=21см) и проведены диаметры окружности параллельно краям.
- Стол и форму увлажняют.
- Конус (d = 200, D = 130, H = 200 мм) жестко крепят к поверхности устройства.
- Заливают в два приема. Каждый слой уплотняют брусом.
- Излишки раствора срезают. Через полминуты конус снимают.
- Плиту с конусом поднимают вверх для выполнения резкого падения.
- Делают замеры растекания по диаметральным линиям. Среднее арифметическое длин – величина расплыва.
- Испытания проводят, регистрируют 15 раз.
- Вычисляют среднее арифметическое значение показателей с точностью до сантиметра.
Жесткость бетонной смеси
Существует несколько способов определения образцов:
Этапы метода Скрамтаева:
- Конус (d = 100, D = 194, H = 300 мм) закрепляют на виброплощадке.
- Выполняют заливку аналогично опытам по определению подвижности.
- Удаляют конус.
- Включают виброплощадку и секундомер.
- Приборы отключают в момент горизонтального выравнивания поверхности образца. Показания секундомера регистрируют, округляют до 1 секунды.
- Опыты проводят с двумя пробами.
- Среднее арифметическое результатов испытаний – жесткость бетонной смеси.
Два остальных метода определяют время вибрации до выделения цементного молочка. При испытаниях применяют приборы специальной конструкции. Порядок действий по заливке в конус, расчету показателя жесткости аналогичен предыдущему способу.
Этапы методики Вебе:
- На виброплощадке закрепляют прибор.
- Заполняют конус раствором.
- Снимают форму.
- На поверхность образца опускают диск с отверстиями.
- Включают секундомер одновременно с виброплощадкой. Колебательные движения прибора – вертикального направления.
- Фиксируют время, прекращают вибрацию в момент появления цементного теста в любом из отверстий диска.
Порядок определения жесткости методом Красного отличается установкой диска непосредственно в форму с раствором. Фиксация времени – в момент проступания цементного молочка через отверстие во время работы вибрационной площадки.
Факторы, влияющие на удобоукладывамость
Для получения смеси с заявленными параметрами жесткости или подвижности технологи регулируют:
- Процентное отношение воды и цемента. Подвижность возрастает с увеличением показателя В/Ц.
- Вид заполнителя – размер, пористость, гладкость поверхности зерна.
- Качество цемента – соответствие заявленной марке, отсутствие слеживаемости.
- Вид связующего в значительной степени влияет на удобоукладываемость. Замена пуццаланового на портландцемент повысит подвижность. Это объясняется различной водопоребностью.
- Компоненты заполнителя – применение крупного и мелкого зернового состава одновременно позволяет улучшить удобоукладываемость.
- Использование пластифицирующих добавок.
Сферы применения бетонов различной подвижности и жесткости
Назначение смесей с различными показателями удобоукладываемости:
| Марка | Использование |
| Ж1, П1 | Подушка под фундамент, стяжка пола |
| П1 | Дорожные покрытия, бетонные и армированные конструкции |
| П1, П2 | Балки, плиты |
| П2 | Колонны |
| П3, П2 | Сильноармированные горизонтальные и вертикальные элементы |
| П5 | Фундамент, туннельная облицовка, перекрытия, малоармированные ЖБИ |
| П3, П4 | Подача бетононасосом, конвейером |
Необходимо отметить важность времени транспортировки раствора от изготовителя до бетонирования на строительной площадке, способа заливки и уплотнения.
