Чем измеряется подвижность раствора

На что влияет подвижность бетонной смеси, и как ее измерить

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:

Количество воды в составе бетонного раствора может быть разным.

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:

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:

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:

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:

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:

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:

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:

Температура бетонной смеси

Для набора прочности бетона основополагающее значение имеет температура смеси.

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:

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.

Источник

Подвижность бетона

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

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

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

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

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

Параметры, увеличивающие и снижающие текучесть смеси:

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:

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:

Как определяется подвижность бетонной смеси:

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

Источник

Что такое подвижность раствора бетона

Подвижность бетона является одной из важных характеристик готового раствора, которая определяет его текучесть. Другими словами, способность заполнять объем под собственным весом или при механическом внешнем давлении, растекаться на гладкой поверхности. Данный параметр зависит от пропорций наполнителей и связывающих элементов, а также наличия специальных модификаторов.

Почему важно знать о подвижности?

Удобоукладываемость является основным аспектом работ, так как позволяет не только облегчить их выполнение, но и добиться получения требуемых характеристик. По некоторым причинам готовый раствор приходится доставлять на стройплощадки в течение нескольких часов, что сказывается на его текучести. Поэтому опытные строители должны проверять его свойства перед заливкой.

Информация о текущей подвижности позволяет определять количество добавляемых пластификаторов, которые восстанавливают пластичность смеси. Если строительство объекта выполняется в зимний период, то также важно применять противоморозные добавки. То есть точные знания о текущем состоянии состава дают возможность его изменить наиболее безопасным способом, чтобы получить нужные свойства для оптимального затвердевания и набора прочности.

Влияющие факторы

Подвижность и пластичность бетона зависит в первую очередь от водоцементного соотношения, которое может немного отклоняться от оптимального значения 0,4. Чем больше жидкости, тем текучее смесь. Однако в таком случае становится ощутимой нехватка вяжущих компонентов, которая приводит к ухудшению марки, расслоению после застывания, снижению прочностных характеристик.

При уменьшении количества воды возрастает вязкость. Смесь под собственным весом не приобретает самостоятельно форму опалубки и требуется использование специализированных механических устройств, например, вибраторов. Это существенно затруднит проведение строительных работ и увеличит их сроки. На подвижность затворенного бетона влияют также форма и размеры фракций наполнителей и вяжущих компонентов. Большая зернистость уменьшает общую поверхностную площадь, которую должен обволакивать раствор, поэтому она выгодна с точки зрения пластических свойств (влияние песка в данном контексте минимально), однако марка снизится.

Если смесь была приготовлена из неочищенных ингредиентов, то велика вероятность добавления в нее фракций глины или пыли. Их присутствие негативно сказывается не только на создании скрытых дефектов в монолите, а и процессе затвердевания из-за изменения подвижности. Они могут впитывать влагу, снижать твердость, образовывать пустоты.

Подвижность снижается после двух часов с момента замешивания. Этот факт следует учитывать при выполнении работ и при необходимости добавлять пластифицирующие модификаторы. Они увеличат текучесть (эффективность действия до 6 ч) и позволят отказаться от разбавления водой. В некоторых случаях даже не потребуется вибротрамбование.

Качественно по пластичности выделяют два ее типа:

Однако это не значит, что из бетона с подвижностью П1 можно сделать П4 или П5 путем добавления воды. Такие действия увеличат сроки застывания, изменят марку прочности и ряд других эксплуатационных характеристик.

Методы определения подвижности

Чтобы узнать текучесть, существует несколько основных методов:

1. Усадка конуса, базируемая на изменении размеров специально созданной формы смеси, под собственным весом. Нахождение подвижности основано на плотном заполнении объема раствором, установки ее на горизонтальную поверхность в перевернутом виде и снятия конструкции. Критерием является изменение высоты конуса. Эта величина тщательно изучена в лабораторных условиях, поэтому она позволяет оценивать классы подвижности бетона.

2. Испытания вискозиметром, основанные на измерении подвижности растворов с максимальным размером фракций до 40 мм. Их суть заключается в осаждении смеси за определенное время в специальном конусе, который располагают на вибростоле. Для этого внутрь емкости устанавливают мерный штатив. Полученное значение умножают на коэффициент 0,45 и получают искомую величину.

3. Испытания в формах, когда подвижность измеряется скоростью осаждения в кубической стальной ячейке до полного заполнения и образования ровной поверхности. Сначала находится точное время, которое затем умножается на коэффициент 0,7.

При испытаниях используется металлический тонколистовой конус высотой 300 мм, диаметром нижнего основания 200, а верхнего – 100 мм, то есть внутренний объем – 7 л. По бокам приварены ручки, чтобы его было легко отделять от смеси. Количество засыпаемого состава – ровно по стенки формы.

Для того, чтобы определить марку, достаточно воспользоваться стандартной таблицей, данные в которой были получены в ходе длительных лабораторных исследований. То есть прямо на стройплощадке, перед выполнением бетонирования, при помощи конуса и одного из вышеописанных способов можно оценить качество. Это выгодно с финансовой точки зрения и экономии времени.

Классы П4 и П5 подходят для перекачки бетононасосом, так как обладают хорошей подвижностью. Более плотные варианты могут вызвать засорение системы или даже ее поломку. Этот факт следует учитывать при проведении масштабных работ и заранее обеспечивать необходимую техническую часть.

Также существует и более точный лабораторный способ определения класса подвижности – изучение монолитного куба бетона. Он позволяет проверить все параметры раствора, в том числе и пластичность. Реализация метода такая:

В качестве формы также допускается использование деревянной опалубки. Из-за натуральных свойств материала его необходимо тщательно смочить, чтобы не допустить поглощения влаги из раствора.

Преимуществом такого метода является высокая точность измерений, а недостатком – длительность процедуры. Поэтому ее выполняют только в том случае, когда внедряются новые технологии или добавляются определенные модификаторы.

Источник

Чем измеряется подвижность раствора

Mortars. Test methods

___________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 5802-86 с ГОСТ Р 58767-2019 см. по ссылке;
— Примечание изготовителя базы данных.
___________________________________________________________________

МКС 91.100.10
ОКП 57 4500

Дата введения 1986-07-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Центральным научно-исследовательским институтом строительных конструкций (ЦНИИСК им. Кучеренко) Госстроя СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 11.12.85 N 214

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

3.2.1, 4.2.1, 5.2.1, 7.3.1, 8.4.1, 9.2.1

5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 2018 г.

Настоящий стандарт распространяется на растворные смеси и растворы строительные, изготовленные на минеральных вяжущих (цемент, известь, гипс, растворимое стекло), применяющиеся во всех видах строительства, кроме гидротехнического.

Стандарт устанавливает методы определения следующих свойств растворной смеси и раствора:

— подвижности, средней плотности, расслаиваемости, водоудерживающей способности, водоотделения растворной смеси;

Стандарт не распространяется на жаростойкие, химически стойкие и напрягающие растворы.

1. Общие требования

1.1. Определение подвижности, плотности растворной смеси и прочности на сжатие раствора является обязательным для растворов всех видов. Другие свойства растворных смесей и раствора определяют в случаях, предусмотренных проектом или правилами производства работ.

1.2. Пробы для испытания растворной смеси и изготовления образцов отбирают до начала схватывания растворной смеси.

1.3. Пробы следует отбирать из смесителя по окончании процесса перемешивания, на месте применения раствора из транспортных средств или рабочего ящика.

Пробы отбирают не менее чем из трех мест с различной глубины.

Объем пробы должен быть не менее 3 л.

1.4. Отобранная проба перед проведением испытания должна быть дополнительно перемещена* в течение 30 с.

1.5. Испытание растворной смеси должно быть начато не позднее чем через 10 мин после отбора пробы.

1.6. Испытание затвердевших растворов на образцах*. Форма и размеры образцов в зависимости от вида испытания должны соответствовать указанным в табл.1.

Геометрические размеры, мм

Определение прочности на сжатие и растяжение при раскалывании

Определение прочности на растяжение при изгибе

Призма квадратного сечения

Призма квадратного сечения

Определение плотности, влажности, водопоглощения, морозостойкости

1.7. Отклонение размеров отформованных образцов по длине ребер кубов, сторон поперечного сечения призм, указанных в таблице 1, не должно превышать 0,7 мм.

1.8. Перед формованием образцов внутренние поверхности форм покрывают тонким слоем смазки.

1.9. Все образцы должны иметь маркировку. Маркировка должна быть несмываемой и не должна повреждать образец.

1.10. Изготовленные образцы измеряют штангенциркулем с погрешностью до 0,1 мм.

Образцы следует хранить на полке запирающегося инвентарного ящика с сетчатыми стенками и непромокаемой крышей.

1.12. Все средства измерений и параметры виброплощадки следует проверить в сроки, предусмотренные метрологическими службами Госстандарта.

1.13. Температура помещения, в котором проводят испытания, должна быть (20±2)°С, относительная влажность воздуха 50-70%.

Температуру и влажность помещения измеряют аспирационным психрометром типа МВ-4.

1.14. Для испытания растворных смесей и растворов сосуды, ложки и другие приспособления должны быть изготовлены из стали, стекла или пластмассы.

Применение изделий из алюминия или оцинкованной стали и дерева не допускается.

1.15. Прочность раствора, взятого из швов кладки, на сжатие определяют по методике, приведенной в приложении 1.

Прочность раствора на растяжение при изгибе и сжатии определяют по ГОСТ 310.4.

Прочность раствора на растяжение при раскалывании определяют по ГОСТ 10180*.

* С 1 июля 2013 г. действует ГОСТ 10180-2012.

Прочность сцепления определяют по ГОСТ 24992**.

** С 1 июля 2015 г. действует ГОСТ 24992-2014.

Деформацию усадки определяют по ГОСТ 24544.

Водоотделение растворной смеси определяют по ГОСТ 10181***.

*** С 1 июля 2015 г. действует ГОСТ 10181-2014.

1.16. Результаты испытаний проб растворных смесей и образцов раствора заносят в журнал, на основании которых составляют документ, характеризующий качество строительного раствора.

2. Определение подвижности растворной смеси

2.1. Подвижность растворной смеси характеризуется измеряемой в сантиметрах глубиной погружения в нее эталонного конуса.

2.2.1. Для проведения испытаний применяют:

— прибор для определения подвижности (рисунок 1);

— стальной стержень диаметром 12 мм, длиной 300 мм;

Прибор для определения подвижности растворной смеси

Источник