Подвижность бетона: виды, таблица, ГОСТ и особенности

Марки и характеристики бетона — полная таблица

Марка и класс бетона определяют его прочностные характеристики и являются главным показателем качества при выборе готового раствора или пропорций для самостоятельного замеса. Остальные критерии – морозостойкость, водонепроницаемость и подвижность считаются второстепенными. Данные величины относятся к регламентируемым, в проектной документации обязательно указывается нужный класс прочности, для каждой конструкции он разный. Но в частном строительстве иногда возникает необходимость выбора параметров раствора без помощи профессионалов, важно понимать общий принцип текущей классификации.

Взаимосвязь марки, класса и остальных характеристик бетона

Указанные значения регламентируются СНиП 2.03.01-84 и ГОСТ 7473-2010. При этом класс отражает гарантированную прочность бетона (выдерживаемую в 95 % случаях нагрузку в МПа), а марку – лишь усредненную, в кг/см 2 . Первый показатель обозначается буквой «В» и варьируется от В3,5 до В60, второй – «М» (от М50 до М1000 с шагом 50, соответственно). В частной практике между ними нет особой разницы, но пропорции для самостоятельного замеса и параметры продаваемых готовых растворов указываются именно в марках, это обозначение относят к общепринятым. Подробнее об этом читайте в статье о классах и марках бетона.

В данной таблице дополнительно указаны такие важные показатели, как:

1. Морозостойкость: обозначается буквой «F» и характеризует число циклов замерзания и оттаивания бетона. Имеет важное значение при выборе марки для заливки фундамента на подтапливаемых участках или при условиях постоянного промерзания грунта. Чем выше этот показатель, тем лучше.

2. Водонепроницаемость (от W2 до W20) – отражает прочность связи структуры бетона и сопротивляемость к проникновению влаги внутрь. Чем выше эта характеристика, тем меньше в материале микротрещин и тем ниже риск разрушения строительных конструкций при замерзании.

3. Удобоукладываемость или марка подвижности бетона (обозначается буквой «П» и индексируется от 1 до 5). Временный показатель, отражающий способность раствора к равномерному заполнению и распределению предложенной формы под воздействием собственного веса (без дополнительной вибрации). Составы с высокой подвижностью (П4) используются при заливке труднодоступных участков, в стандартных случаях удобно работать с П2 и П3.

Существует четкая связь между качеством вяжущего, выбранными пропорциями и маркой бетона и, как следствие, его прочностью. Остальные характеристики можно контролировать и изменять путем ввода противоморозных добавок или применения гидрофобного цемента, но лишь с учетом допустимых пределов и неизбежного повышения цены. Стандартные соотношения указаны в таблице:

Помимо применения указанных пропорций для получения бетона с нужной маркой прочности уделяется внимание качеству и подготовке компонентов. Ввод непросеянного песка с примесями, несвежего цемента или грязного щебня ухудшает структуру материала и отрицательно влияет на процесс набора прочности. Несмотря на повышение подвижности бетона при разбавлении водой нарушать указанную для нее пропорцию категорически не рекомендуется. Это же относится к готовым приобретаемым растворам.

Область использования

Сфера применения различных марок определяется условиями эксплуатации и испытываемыми нагрузками, в частности, выбирается один из следующих вариантов:

1. М75 – «тощий» раствор для заливки дренажных слоев.

2. М100 – используется в дорожном строительстве (бордюры) и при подготовке основания здания к заливке основных конструкций. Не подходит для бетонирования ответственных и нагружаемых участков.

3. М150 – марка легкого бетона для вспомогательных целей. Сфера применения включает стяжку полов, возведение садовых и пешеходных дорожек, бордюров, фундаменты под легкие постройки, заливку монолитных плит.

4. М200 – упрочненная марка бетона, оптимально подходящая для подпорных стен, стяжки полов, фундаментных конструкций, отмосток, садовых площадок и дорожек.

5. М250 – тяжелая разновидность, востребованная в частном строительстве. Используется при заливке фундаментов, лестничных маршей, оснований для заборов и хозяйственных построек, плиточных перекрытий с низкой нагрузкой. Допускается применение бетона М250 в промышленности, но исключительно для малоэтажных домов.

6. М300 – для заливки основ любой сложности, включая плитные, лестничных маршей и площадок.

7. М350 – начальная марка для фундаментов многоэтажных домов. Этот бетон характеризуется высокой прочностью и водонепроницаемостью и подходит как для возведения многопустотных перекрытий и балок, так и бетонирования монолитных конструкций. Именно из него заливают чаши общественных бассейнов, дороги аэродромов, колонны, опоры, ростверки и другие нагруженные ЖБИ.

8. М400 – сверхтяжелая быстросхватывающаяся марка. Из-за высокой стоимость практически не используется в индивидуальном строительстве, исключения составляют частные дома с подвалами на участках с рисками подтопления грунтовыми водами. Основная сфера применения – гидротехнические конструкции, банковские хранилища и другие ж/б объекты с повышенными требованиями к прочности бетона и безопасности зданий.

9. М450 – еще одна профессиональная марка с высокой скоростью схватывания. Выбирается для регламентированных объектов: дамб и платин, мостов, туннелей метро.

10. М500 – марка бетона с повышенным содержанием цемента, исключительно для гидротехнических сооружений и специализированных изделий.

Существует четкая взаимосвязь между качеством, рабочими показателями и стоимостью растворов, в частном строительстве применение бетонов выше М400 экономически нецелесообразно. Основной рабочий диапазон включает М100-М450 и В7.5-В35, соответственно. Проверка указанных производителем характеристик бетонной смеси (рекомендуемый этап при возведении ответственных объектов) в домашних условиях невозможна. Для проведения лабораторной экспертизы заливается куб 15×15 см, окончательные результаты будут известны только через месяц (28 дней отводится на застывание и достижение расчетной прочности).

Помимо выбора правильной марки для получения надежной строительной конструкции важно организовать соответствующие условия застывания: бетон нуждается в уходе как минимум 15-20 дней после заливки. Поверхность защищают от прямых лучей, увлажняют и закрывают полиэтиленовыми пленками.

Следует помнить о главном правиле гидратации цемента – при минусовых температурах этот процесс останавливается, что приводит к снижению итоговой прочности и морозостойкости. При резком похолодании или необходимости проведения работ в зимнее время бетон накрывается пленкой или подогревается.

Подвижность и жесткость бетонной смеси

При выборе бетонной смеси большое значение имеет не только марка бетона (М), класс прочности (В), но и его удобоукладываемость. Что такое удобоукладываемость? Это — способность бетонной смеси легко и в полном объёме заполнять форму, а также способность не расслаиваться при перевозке и хранении.

ГОСТ 7473-2010. Смеси бетонные. Технические условия в зависимости от показателя удобоукладываемости подразделяет бетонные смеси на следующие 4 группы марок:

1. Марки по расплыву конуса (Р1 – Р6), где Р — расплыв;
2. Марки по осадке конуса (П1 –П5), П — подвижность;
3. Марки по жесткости (Ж1 — Ж5), Ж — жесткость;
4. Марки по уплотнению (КУ1 – КУ), КУ – коэффициент уплотнения.

Строителей, прежде всего, интересуют 2 параметра: подвижность и жесткость.

Подвижность (П)

Подвижность рассчитывается по осадке конуса. То есть, это способность бетона расплываться и заполнять форму, в которую она помещена. В этом случае материал может быть жестким (малоподвижным – П1), подвижным (П2), сильноподвижным (П3), литым (П4) или текучим (П5).

Её определяют опытным путем. Смесь заливается в конус высотой 30см. После снятия конуса измеряют величину осадка. Если форма сохранилась практически без изменений (осела на 1-5см) то такая смесь называется жёсткой.

Марки бетона по осадке конуса (по ГОСТу 7473-2010):

Применение:

• П1 — наиболее густой состав, который часто используется при изготовлении монолитных лестниц.
• П2 и П3 — применяют для стандартных построек.
• П4 — используется для работ с плотным армированием — высокий фундамент, колонны.
• П5 — заливаются исключительно в практически герметичные опалубки.

Факторы, влияющие на подвижность бетонной смеси:

• вид используемого цемента;
• количество воды;
• водо-цементное отношение (В/Ц);
• вид пластификаторов;
• тип, качество и размеры наполнителей.

Водоцементное соотношение (В/Ц) – это главный фактор в рецептуре такой смеси. Поэтому её категорически недопустимо разбавлять водой для придания ей повышенной подвижности: нарушитcя качество бетона. Его прочность может снизиться на несколько классов.

Жесткость (Ж)

Жесткость бетонной смеси характеризуется временем вибрирования, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости. Измеряется в секундах.

Марки жесткости по ГОСТ 7473-2010):

То есть, чем больше времени для уплотнения бетона, тем он становится жестче: Ж 5 – самый жесткий, Ж1 – наименее жесткий.

По ГОСТу 747З-94 (на который отдельные производители до сих пор ориентируются) допустимо использование следующей классификации: бетоны по удобоукладываемости делились на: подвижные (П) жёсткие (Ж) и сверхжёсткие (СЖ).

Подвижность бетонной смеси (бетона): что это такое, как измеряется, основные способы определения

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

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

Подвижность — 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.

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.

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.

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 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.

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

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.

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:

1. песок;
2. щебень;
3. гравий.

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:

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.

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.

Подвижность бетонной смеси

Бетон и бетонные смеси – это один из самых распространённых строительных материалов, применяемых на сегодняшний день во всём мире. Как и любой другой строительный ресурс, эффективное использование бетонной смеси напрямую зависит от её физических и химических характеристики. Сегодня мы рассмотрим с вами определение подвижности бетонной смеси и то, на сколько сильно удобоукладываемость бетона сказывается на свойствах возводимых конструкций.

Что такое подвижность бетонной смеси

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

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

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

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

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

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

Как определяется?

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

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

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

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

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

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

Таблица подвижности бетонной смеси, схема усадки конусом

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

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

Как повысить подвижность бетонной смеси и изменить марку подвижности?

Добиться решения такого вопроса можно несколькими способами:

• 1. Замена компонентов, используемых для изготовления: марка цемента, размер щебня, фракция песка и т.д.;
• 2. Изменение В/Ц (водоцементного) соотношения;
• 3. Применение добавок в бетон.

Добавки в бетон для подвижности смеси – какие можно использовать?

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

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

Для повышения подвижности подойдут добавки с пластифицирующим эффектом:

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

Другие статьи:

Из статьи вы узнаете о том, как протекает процесс гидратации цемента, важные аспекты и то, как можно на него повлиять.

В этой статье поговорим о том, почему же крошится бетон и как этого избежать.

В статье мы обсудим гидроизоляцию бетона, узнаем зачем она нужна и какие на сегодняшний день существуют средства защиты бетона от влаги

Марки подвижности бетона

Подвижность бетона является важной характеристикой, которую нужно обязательно учитывать при выборе материала и работе с ним. Она, как и показатель прочности, напрямую влияет на эксплуатационные свойства сырья и определяет сферу его применения.

Что такое подвижность бетона?

Подвижность бетонного раствора позволяет охарактеризовать его удобоукладываемость. Данный показатель описывает, насколько материал способен растекаться и заполнять пространство опалубки только лишь за счет своей массы.

Подвижность сырья служит ключевым параметром при оценке возможности допуска его к применению в конкретных условиях и для обустройства определенного типа строительного объекта.

Важно! Подвижность бетонной смеси в ее характеристике может заменяться выражением «осадка конуса», поскольку этот метод является наиболее востребованным при определении данного параметра.

Какие бывают марки подвижности бетона?

Основными составляющими бетон ингредиентами служат вода и цемент. Эластичность смеси зависит от их процентного соотношения: чем меньше в ней жидкости, тем она гуще.

Важно! Наилучшее водно-цементное соотношение по массе — 0,4, излишек жидкости может приводить к недостатку прочности и расслоению замеса.

Значение имеет также доля и качество песка, щебня и иных добавок. Они позволяют увеличить прочность материала и снизить процент вероятных деформаций готового бетона, но уменьшают его усадку.

• Рост массы цемента в строительной смеси приводит к увеличению ее текучести без ущерба прочности. Это происходит за счет свойства данного материала обволакивать элементы зернистого наполнителя, что снижает трение внутри раствора.
• Укрупнение структурных элементов смеси (в основном, щебня) также увеличивает подвижность бетона за счет сокращения общей площади поверхности зерен в его составе.

Малоподвижные растворы обычно применяют, добавляя пластификаторы. Они также нуждаются в проведении прессовки. Текучие варианты используются, когда необходимо залить арматуру густой структуры или опалубку сложной формы и конфигурации.

Таблица. Марки подвижности бетона

Как измеряется подвижность бетона?

Для получения достоверных данных о подвижности строительного раствора используются разнообразные методики.

1. Осадка конуса служит самым экономичным по времени способом получения результата. Бетон укладывают в металлическую форму, подобранную в соответствии с фракцией щебня в его составе, уплотняя его посредством штыкования. Затем конус переворачивают, оставляя смесь свободно оседать на ровной поверхности. Снижение ее верхнего уровня относительно высоты формы и будет отображать текучесть.
2. Вискозиметр задействуется при определении текучести смеси, для создания которой использовался щебень диаметром 5-40 мм. Он позволяет зафиксировать, за какое время верхний уровень конуса, полученного способом, аналогичным первому, осядет до заданной отметки под воздействием вибрации.
3. Испытание в форме может проводиться для растворов с щебнем величиной до 70 мм. Для получения требуемых данных конус материала помещают в металлический куб, размещаемый на виброплите, затем включают секундомер и ждут, пока бетон заполнит углы формы, а его поверхность выровняется.

Ассортимент

Компания «СТК Формула» приглашает клиентов ознакомиться с ассортиментом сырья в интернет-магазине организации. Подвижность бетона является не единственной его характеристикой, поэтому для определения требуемой марки материала можно обратиться за подробной консультацией к оператору посредством совершения телефонного звонка.

Подвижность бетонной смеси

Применение бетонных растворов в промышленном и индивидуальном строительстве происходит в разных условиях, поэтому и параметры состава отличны для каждого случая. Технические и эксплуатационные качества растворов на основе бетона, такие, как текучесть и подвижность, оказывают прямое влияние на прочностные и временны́е характеристики конструкций. Определение подвижности бетонного раствора при помощи конуса

1. Определение подвижности
2. Обозначения бетонных смесей
3. Определение подвижности
4. Состав и подвижность раствора

Определение подвижности

На рисунке выше поясняется, как можно определить текучесть по состоянию раствора с применением конуса:

1. а – вид конуса;
2. б – жесткий раствор;
3. в – малоподвижный;
4. г – подвижная смесь;
5. д – очень подвижный раствор;
6. е – литой.

Такое исследование визуально способно показать, как бетон будет распределяться в опалубке при выбранной технологии трамбовки с параллельным формированием однородной и плотной структуры. Такие параметры называют удобоукладываемостью бетонного раствора, которая оценивается значениями вязкости, пластичности и жёсткости, и определяют ее согласно методикам, регламентированным ГОСТ 10181-2000. Из рисунка понятно, что текучесть бетона выглядит как осадка конуса и означает способность растекания раствора под собственным весом и силами тяжести. Растекание является основным свойством, которое влияет на допуск материала к строительству того или иного объекта. Методы установления консистенции бетонного раствора

На рисунке показано общее устройство оборудования для исследований текучести:

Рисунок «а» – определение усадки по подвижности смеси при помощи конуса:

1. 1 – металлическая воронка;
2. 2 – металлический конус;
3. 3 – подставка;
4. 4 – измерительная линейка.

Рисунок «б» – как определить пластичность бетона по жесткости при помощи технического вискозиметра:

1. I – исследовательское оборудование;
2. II – бетон до уплотнения вибрацией;
3. III – после уплотнения вибрацией;
4. 1 – стальное кольцо;
5. 2 – образцовый конус;
6. 3 – лейка;
7. 4 – держатель;
8. 5 – металлическая пластина с отверстиями;
9. 6 – штатив;
10. 7 – площадка виброуплотнителя.

Технологически при использовании бетонной смеси разной вязкости подвижные бетоны классифицируются согласно ГОСТ по уровням текучести. Текучая смесь быстрее и плотнее заполняет армированную форму опалубки со сложной геометрией. Также бетон в жидком состоянии подразделяется на высокоподвижный и малоподвижный. Малоподвижный раствор – это стандартная смесь без добавления пластификаторов, которая укладывается без уплотнения. Подвижный же состоит из некоторого количества пластификаторов или готовится с добавлением нескольких синтетических компонентов, обеспечивающих высокую текучесть смеси. График прочности

Удобоукладываемость бетона отражается в следующей классификации (таблица удобоукладываемости):

Расслаиваемость тяжелого и легкого бетона указана в таблице ниже:

Подвижность бетонной смеси не только отличается заполняемостью формы, но и зависит от пропорций связующих веществ, качества и количества компонентов, марки портландцемента, плотности состава, объема воды и пластификаторов, зернистости наполнителей (щебня, гравия, песка, извести). В последнюю очередь на текучесть влияет технология заливки раствора в форму опалубки. График водопотребности и водоотделения

При заливке смеси в опалубку с плотным наполнением арматурой нужно готовить раствор с повышенной текучестью, так как утрамбовать такой бетон вибраторами, даже глубинными, будет невозможно. Если текучесть будет ниже рекомендуемой, то в конструкции обязательно образуются поры и раковины, что уменьшит прочность объекта.

Обозначения бетонных смесей

Характеристика подвижности обозначается буквой «П» с цифровым продолжением, указывающим на ее степень. Более высокая марка означает лучшую текучесть смеси. Например, малоподвижный бетон п3 или п4 имеют более высокую текучесть.

Бетон П1 имеет наименьшую текучесть, поэтому в промышленном и индивидуальном строительстве используется нечасто. Марки П2 и П3 имеют стандартные характеристики и используются практически повсеместно. Бетонная смесь П4 используется при плотном армировании конструкций и не требует дополнительного виброуплотнения. Марка П5 готовится для использования в герметичных формах из-за самой высокой текучести. Физико-механические характеристики

Определение подвижности

Для исследования и определения подвижности используют разные способы – и простые, и сложные, отличающиеся точностью конечных результатов. Метод осадки конуса считается самым быстрым и заключается в усадке смеси под собственным весом за определенный промежуток времени в конкретных условиях. При осадке конуса применяют конусообразную форму с размерами, варьирующимися в зависимости от фракции заполнителя.

С расширенной стороны конуса за три приема закладывается бетонный раствор, каждый слой уплотняется вручную протыканием (штыкованием) железным прутом Ø 3-5 мм. После уплотнения конус переворачивают для того, чтобы раствор выпал (вытек) на поддон. Через некоторое время, необходимое для усадки смеси, проверяют значение текучести методом расчета уменьшения высоты бетонной пирамиды по отношения к верхнему торцу конуса. Такое исследование проводится несколько раз, полученные данные отображаются как среднее арифметическое всех попыток. Лабораторное определение текучести

Если между результатами нет разницы, это означает, что смесь имеет максимально возможную жесткость. Если разница составляет ≤ 150 мм, то смесь считается малоподвижной. При разнице в высоте конусов ≥ 150 мм раствор определяется как максимально подвижный.

Следующий распространенный способ – исследования при помощи вискозиметра, которые проводятся на смесях с заполнителем средней зернистости (фракции 4-5 мм). Конус заполняется раствором и устанавливается на виброплиту. В смесь вставляется держатель с линейными делениями, на него крепится металлический диск с отверстиями. Одновременно с виброплитой включается хронометр и засекается отрезок времени, в течение которого бетонный раствор от вибрирования основания опустится по штативу до фиксируемой отметки. Время нужно умножить на коэффициент 0,45 – это и будет значением подвижности.

Еще один способ – исследования в специальных формах. Для таких испытаний берется стальной куб, открытый с одной стороны, в который загружают раствор бетона и устанавливают на вибрационное основание. Также засекается время заполнения раствором всех углов куба, а результат умножается на коэффициент 0,7. Итог – подвижность бетонного состава. Исследования текучести на вискозиметре

Так как подобных исследований проводится масса, их результаты приведены в определенную систему и отражены в соответствующих таблицах и сводных документах. Например, следуя данным таблицы ниже, усадка ≤ 50 мм означает, что бетон марки П-1 жесткий. При усадке конуса в пределах 50-150 мм бетон относят к малоподвижным составам, которые рекомендуется использовать для строительства фундаментов промышленных и частных строений. Более высокие марки подвижности (до П-5) обладают усадкой конуса ≥ 150 мм и используются в герметичных опалубках специализированных объектов.

Состав и подвижность раствора

Показатели подвижности обеспечивает такое вещество, как песок, а также портландцемент, вода и заполнители – щебень, известь, гравий и т.д. Но подвижность определяют пропорции добавленных компонентов и их качество, а их нарушение может привести к снижению усадки, уменьшению или увеличению деформационных характеристик и несущей способности. Таблица подвижности

Водоцементное соотношение считается главной характеристикой в определении текучести бетона, и ее нарушение в ту или иную сторону может снизить прочность конструкции в несколько раз. Оптимальным по ГОСТ считается отношение воды к цементу 0,4.

Чрезмерное добавление воды только визуально повышает текучесть раствора, который через определенный промежуток времени начинает расслаиваться, что означает нарушение структуры смеси и снижение прочности конструкции. Пропорции составляющих определяют способность бетона к удержанию жидкости, а подвижность раствора регулируется именно добавленным объемом воды. В малоподвижных растворах, которые имеют более низкую стоимость, воды добавляют меньше, поэтому их необходимо дополнительно трамбовать.

Особенности таблицы подвижности бетонной смеси

Строительная сфера считается одной из самых развитых в современном мире, поэтому застройщики стараются внедрять передовые технологии и материалы с улучшенными эксплуатационными свойствами. И бетон не исключение, поэтому к нему предъявляются повышенные требования. Чтобы успешно завершить проект строительства, необходимо заранее изучить таблицу подвижности бетонной смеси.

Общая информация

В кругу строителей распространено такое понятие, как удобоукладываемость. Оно указывает на то, каким образом будет происходить заполнение опалубки при конкретном способе трамбования, а также появление уплотненной и однородной консистенции. К основным свойствам материала относят связность, жесткость и подвижность. Осадка конуса указывает на способность смеси распространяться по поверхности конструкции через собственную тяжесть.

Следует отметить, что удобство эксплуатации стройматериала напрямую зависит от подвижности бетона. Таблица, в которой указываются показатели пластичности (подвижности), позволяет рассчитать оптимальные параметры и успешно осуществить проект.

Принцип этой характеристики объясняется таким алгоритмом: чем выше пластичность, тем проще будет осуществляться заполнение опалубки, в том числе и со сложной конфигураций, а также обтекание объемной арматуры. Существующие смеси на основе бетона разделяются на два типа:

1. С малой подвижностью.
2. С большой подвижностью.

Представители первой группы нуждаются в предварительном смешивании с небольшим количеством пластификаторов, а также в тщательной обработке вибропрессом. Показатели подвижности определяются несколькими факторами, включая качество и количество, а также тип составляющих бетонной смеси.

Если быть точным, то параметр зависит от таких показателей:

1. Марки цемента.
2. Плотности цементного теста.
3. Соотношения воды и цемента.
4. Фракции и формы наполнителя.

Описываемый фактор может меняться и в зависимости от метода помещения в опалубку. Для примера, если подавать состав в контейнер из плотной арматуры, то лучше отдавать предпочтение смесям с высоким процентом подвижности.

Объясняется это тем, что в подобных условиях недопустимо применять технологию вибропрессования.

В арматурный каркас нельзя помещать растворы с низкой подвижностью, т. к. по завершении работы по уплотнению они потеряют массу эксплуатационных качеств и не будут проходить по некоторым нормам. В первую очередь, пострадает пористость и долговечность.

Чтобы избежать таких неприятностей, на этапе выбора марки состава нужно учитывать ряд требований, которые предъявляются к несущим объектам. Это по-особому важно при заливке фундамента.

Особенности состава

Промышленный бетон включает в себя разное соотношение песка, цементной смеси, воды, щебенки и пластификаторов. Именно от этого соотношения зависит параметр пластичности и качество конечного продукта. Чтобы достичь нужного показателя, нужно правильно рассчитать цемент и воду. Наличие в составе щебенки и песка снизит вероятность деформаций материала и уменьшит его усадку.

Ключевую роль в обеспечении оптимальной пластичности обеспечивает водно-цементное соотношение. Если не соблюдать правильную пропорцию, то это ухудшит прочностные свойства в несколько раз. При правильном соотношении компонентов материал способен удерживать воду в смеси, что сделает его подвижным. Изменение содержания воды и регулирует показатели пластичности. У малоподвижных бетонных составов, которые пользуются самым высоким спросом, объемы жидкости совсем небольшие. Обрабатывать их приходится с помощью специального оборудования.

При увеличении массы цемента подвижность раствора заметно повышается, а прочностные характеристики остаются неизменными. Таким образом происходит обволакивание зерен наполнителя цементом.

От формы и фракции наполнителей зависит формирование текучести. Если размер фракции большой, общая площадь зерен в растворе сокращается. Это повышает пластичность бетонной смеси. Для примера, гладкий речной гравий снижает силу трения, но поднимает подвижность. Материал не соответствует марочной прочности и жесткости, поэтому наличие в составе песка не играет особой роли.

При этом примеси в песке и щебенке снижают текучесть затворенного состава, но по затвердевании появляются всевозможные дефекты. Также каждый замес смеси требует много времени. Технологическая текучесть такого материала не превышает два часа. При отсутствии возможности быстрой доставки и несоответствующем температурной режиме в состав бетона нужно добавить пластификаторы. С их помощью происходит повышение текучести.

Способы обозначения

Чтобы просто и удобно определить параметр подвижности, в таблице указывается буква «П». Также к ней добавляется индекс, который зависит от градации. Чем выше показатели индекса, тем текущее будет смесь. В настоящее время выделяют пять групп бетона с разной подвижностью. Первые три марки относятся к составам с малой пластичностью, а последние две — с высокой.

Сферы применения малоподвижных бетонных смесей бывают разными. Для примера, раствор с маркировкой П1 является незаменимым стройматериалом для сооружения лестниц. И хоть он используется не так часто, как остальные марки, его всегда дополнительно уплотняют механическим образом. Большинство бытовых конструкций изготовляются из бетонных составов с маркировками П2 и П3.

В настоящее время задействуются различные методики определения подвижности бетона. Они отличаются сложностью получения конечного параметра.

Осадка конуса

Самым простым способом является осадка конуса. С помощью подобной процедуры можно рассчитать, за какой промежуток времени будет происходить усадка бетона под воздействием собственного веса. При этом к проведению расчетов приступают только после залития смеси в конус.

Чтобы определить степень пластичности посредством осадки конуса, следует подготовить металлический предмет с конусообразной формой. Его размеры определяются фракцией щебня. Для примера, если высота конуса составляет 300 миллиметров, его малый диаметр будет равняться 100 мм, а большой — 300 мм. В таком случае объем конуса составит около 7 л.

Пошаговая инструкция по применению методики выглядит следующим образом:

1. В конусообразную форму помещается три порции раствора бетона.
2. Каждую из них нужно тщательно уплотнять с помощью штыкования. Для этого нужно сделать 8−9 движений на каждый слой, применяя гладкую арматуру.
3. При появлении лишней смеси, ее нужно сразу убирать специальным инструментом.
4. Форму переворачивают наподобие детского куличика. Весь состав, который находился внутри, будет изъят. Спустя некоторое время, когда бетон немного осядет, можно приступать к проверке степени подвижности.

Другие методы

Еще один способ определения подвижности заключается в применении вискозиметра. Его используют в тех случаях, когда фракция щебня составляет от 0,5 до 4 см.

Чтобы произвести расчеты, нужно создать форму конуса и залить ее бетонной так, как и в предыдущем случае. Затем ее нужно поместить на вибростол, а внутрь формы воткнуть штатив с делениями. Сверху конструкции одевается небольшой диск, а дальше запускается виброинструмент и секундомер. После засекания времени, за которое диск погружается до нужной отметки, коэффициент нужно умножить на 0,45. Полученный числовой результат и является степенью подвижности бетона.

Также для измерения пластичности бетона П4 применяется метод проведения экспериментов в формах. Для этого нужно подготовить куб с открытой стороной и емкостями 20х20х20 см. С его помощью можно измерять практически любые фракции смеси со щебнем, включая модели с размерами до 7 см. Внутрь куба помещается конусообразная масса бетона.

После проведения этих операций куб нужно выложить на виброплиту. Также важно успеть запустить и плиту, и секундомер. Выполняя опыт, следует засечь промежуток времени, за который происходит заполнение всех углов куба, и окончательное выравнивание поверхности смеси.

Полученный промежуток времени умножается на постоянный коэффициент 0,7. Результат, который отображается после умножения, и является параметром подвижности бетона.

Таблица пластичности

Чтобы упростить эксплуатацию бетонных смесей с разной пластичностью, следует обратить внимание на таблицу, где они систематизированы по этому фактору. Также в таблице находятся и другие свойства удобоукладываемости, включая связность и жесткость.

Согласно информации из таблицы, усадка конуса на 1−1,5 см указывает на принадлежность смеси к группе с повышенной жесткостью, т. е. с малоподвижным составам. Материал с подобными параметрами обозначается маркировкой П1. Марки П2 и П3 обладают усадкой конуса в 5−10 сантиметров и 10−15 см соответственно. Наличие маркировки П4 сообщает о том, что уровень усадки варьируется в пределах 15−20 см. Если показатели еще выше, то бетонный раствор относят к специальной группе П5.

Соответствие конкретной разновидности бетонной смеси одной из вышеперечисленных степеней подвижности регламентируется установленными нормами ГОСТ. Этот государственный стандарт разделяет все растворы на две большие группы:

1. Сухие смеси (БСС).
2. Готовые к употреблению составы (БСГ).

Также существует несколько групп по удобоукладываемости вещества. К первой относятся сверхжесткие модели (СЖ), ко второй — жесткие (Ж), к третьей — подвижные (П).

Условия заливки

Показатель пластичности бетона определяется и условиями заливки. Речь идет о частоте армирующего каркаса и форме будущей конструкции.

Если частота размещения арматуры высокая, значит раствор должен обладать повышенной текучестью. Дело в том, что со слишком густым составом будет проблематично работать. Также при использовании жесткого бетона появляется вероятность снижения маркировочной прочности по завершении работы по заливке. Еще не исключается риск образования раковин и пор, что негативно повлияет на конечное качество.

На определение пластичности стройматериала воздействует и размер заливаемой конструкции. Чем больше габариты конструкции и чем сложнее ее форма, тем подвижнее должен быть бетонный состав.

Бетон — это один из самых востребованных строительных материалов, который продается на рынке. Но чтобы раствор хорошо справлялся со своими задачами, а конструкция была надежной, устойчивой к любым воздействиям и долговечной, важно правильно подобрать тип смеси, учитывая ряд базовых характеристик. Речь идет об удобоукладываемости, осадке конуса и подвижности массы.

Последний параметр считается наиболее важным, т. к. он напрямую влияет на удобство работы с материалом и эксплуатационные характеристики постройки. Чтобы избежать неприятностей на разных этапах строительства, важно заранее провести точный расчет и подобрать оптимальное соотношение пластичности. В таком случае задача будет решена в лучшем виде.

Подвижность бетонной смеси и факторы, влияющие на ее показатели

Подвижность бетонной смеси — это один из важнейших показателей, определяющих ее способность растекаться и уплотняться в опалубке под действием собственного веса. Для производства строительных работ и обеспечения необходимого качества бетона в конструкциях, необходимо, чтобы подвижность бетонной смеси ГОСТ7473-2010 соответствовала всем нормам и требованиям этого документа.

Что такое подвижность бетона, и какое влияние она оказывает на удобоукладываемость смесей, рассмотрим в этой статье.

Общие сведения

Что такое бетонная смесь? Это рационально составленный и тщательно перемешанный раствор компонентов до начала периода схватывания и твердения. Состав смеси рассчитывается с учетом требований к самому раствору и эксплуатационных характеристик будущих сооружений.

Свойства

Формирование эксплуатационных характеристик бетонных конструкций начинается с приготовления, укладки и технологически правильного твердения смеси.

Эти процессы во многом предопределяют будущее качество железобетонных изделий.

• Поэтому, очень важно знать свойства и поведение бетонной смеси, ее зависимость от всевозможных факторов, умело руководить процедурой приготовления, укладки и схватывания бетона.
• Основным свойством бетонного раствора является его формуемость или удобоукладываемость — то есть, способность композиции растекаться и принимать необходимую форму, сохраняя при этом однородность и монолитность (см. видео в этой статье).
• Удобоукладываемость определяется текучестью (подвижностью) смеси в период заполнения опалубки и пластичностью — способностью деформироваться без изменения структуры.
• Основное влияние на эти параметры оказывают качество и количество цементного теста, а также расход воды, используемый для приготовления раствора. Именно вода обуславливает структуру жидкой фазы и формирование сил сцепления, определяющих подвижность и связность системы.
• По своей структуре смесь представляет собой однородное физическое тело, в котором зерна вяжущего, воды и частицы заполнителя связанны внутренней силой взаимодействия. Главным структурообразующим компонентом в бетонном составе выступает цементное тесто. По мере роста реакции гидратации цемента увеличивается плотность твердой фазы, и возрастает связующая способность цементного камня (твердое тело).

На заметку: Под действием протекающих процессов, в определенный момент, смесь преодолевает структурную прочность, и начинает течь подобно густой жидкости. Поэтому, бетонный раствор и классифицируют как упругое вязкое тело, одновременно обладающее свойствами жидкости и твердого тела.

• Консистенция смеси зависит от состава компонентов, и может меняться в границах от жесткой формы до жидкой, легко подвижной.
• Определение подвижности бетонной смеси определяется при помощи специального оборудования (об этом ниже). Критерием подвижности (удобоукладываемости) служит осадка конуса бетонной смеси, на основании которой и делаются выводы по состоянию конкретного раствора.

Удобоукладываемость согласно ГОСТ 7473-2010 обозначается буквой «П», и имеет несколько значений (таблица ниже).

Чем выше марка, тем подвижнее растворы. Марки П1—П3 — малоподвижные пластичные композиции, а подвижность бетона П4—П5 относится к категории очень подвижных смесей.

Расчет состава бетона

Методы определения удобоукладываемости бетона

Для определения консистенции раствора и его технологических свойств, определяющих возможность заполнять опалубку и уплотняться в момент укладки, предложено несколько способов. Нас же в этой статье будет интересовать подвижность растворов, и как измерить осадку конуса бетона.

Для определения подвижности смеси существует несколько различных методов, один из них — это проверка конуса осадки бетона. Этот способ довольно прост в исполнении, и не требует специальных измерительных приборов.

Поэтому, если у вас в хозяйстве есть конус для определения подвижности бетона, приобретенный или изготовленный своими руками, то данную процедуру измерения вы можете с легкостью провести по месту заливки бетона. Тем более, что цена остального оборудования вполне приемлема для любого застройщика.

Оборудование для выполнения измерений:

1. Конус для определения подвижности бетонной смеси, изготовленный из оцинкованного железа (см. фото). Высота прибора 300 мм; диаметр нижней части равен 20 см, верхней — 10 см.

1. Загрузочная воронка, устанавливаемая в верхнюю часть конуса.
2. Площадка 700×700 мм, сбитая из досок и обшитая оцинкованной сталью.
3. Стальной прут с закругленным концом.
4. Две стальные или деревянные линейки длиной 50–70 см.
5. Кельма.

Все измерения должны соответствовать ГОСТ — осадка бетонного конуса.

Проверка бетона конусом — инструкция:

1. Площадку и рабочую поверхность конуса увлажняют.
2. Конус ставят в середину площадки, и при помощи ног, через специальные упоры, прижимают к основанию.
3. С помощью загрузочной воронки, в три этапа, заполняют форму. Каждый последующий слой, при помощи стального стержня, необходимо уплотнять штыкованием не менее 25 раз.
4. Далее, воронку удаляют с конуса, и вровень с верхним основанием срезают излишки раствора.
5. Затем, осторожно снимают форму и устанавливают рядом с образовавшимся конусом из бетонного раствора.
6. После снятия формы начинается медленная осадка конуса бетона.
7. На верхнюю часть прибора, параллельно площадке, укладывают одну из линеек, а вторую ставят вертикально, слегка опирая на конус из раствора. Насколько в данный момент конус раствора окажется ниже формы и есть значение подвижности смеси (пересечение линеек).

Вышерассмотренные измерения проводят в два этапа. Затем определяют среднее значение двух результатов, которое и будет являться точным показателем удобоукладываемости бетона.

Факторы, влияющие на подвижность растворов

Технологические особенности бетонной смеси определяет ее состав и свойства применяемых материалов.

В какой степени будут происходить изменения характеристик растворов, и с какими результатами, зависит от следующих факторов:

1. Чем выше объем цементного теста, тем более жидкой будет его консистенция, и тем выше подвижность раствора. Добавление в цементное тесто заполнителей уменьшает подвижность в следующей прогрессии — чем больше состав заполнителей и их удельная поверхность, тем меньше подвижность бетона.
2. С понижением количества заполнителей и увеличением объема цементного теста, при неизменном В/Ц, подвижность смеси увеличивается, а прочность остается неизменной.
3. Значительно влияют на удобоукладываемость растворов свойства цемента. Бетонные растворы, имеющие в своем составе пуццолановый портландцемент, особенно с активной кремнеземистой присадкой, при равном расходе воды, имеют существенно ниже осадку конуса, чем бетоны на обычном портландцементе.

1. Изменение количества воды — основной фактор при помощи которого регулируется консистенция смеси. С повышением объема воды, при неизменном количестве цемента, подвижность раствора увеличивается, а прочность снижается.
2. С увеличением зернистости заполнителей снижается их воздействие на цементный камень, и в результате подвижность бетона увеличивается. Пыль, глинистые компоненты, обычно, понижают удобоукладываемость.
3. Немаловажным фактором является соотношение объемов песка и щебня. При ненормируемом увеличении этих компонентов друг относительно друга, увеличивается удельная площадь заполнителей и снижается подвижность.

Другими словами, в бетонном растворе существует такая пропорция между заполнителем и цементом, включая соответствие между щебнем и песком, при которой структурная вязкость бетона будет минимальная, подвижность — наибольшая, а для его укладки и уплотнения будет затрачено минимум энергии.

Регуляторы консистенции смесей

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

1. Добавки, вводимые в смесь в небольших количествах (0,1–2% от массы цемента) и регулирующие их свойства.
2. Тонкомолотые лигатуры (5–20%), применяемые для сокращения расхода цемента, без изменения качества готовых изделий.

Применение химических присадок — это наиболее универсальный и доступный метод управления технологией бетона.

• Наиболее эффективными регуляторами подвижности бетонов являются химические добавки пластификаторы и суперпластификаторы.
• Введение данных присадок позволяет существенно увеличить подвижность смесей и снизить их водопотребность, что дает возможность производить растворы одинаковой подвижности при незначительном объеме воды и цемента.
• Присадки оценивают по величине значения максимального эффекта, получаемого при введении той или иной добавки. Лигатуры одного класса влияния могут заметно отличаться своим эффектом действия.
• Например, пластифицирующие и суперпластифицирующие добавки, по результирующему эффекту, делят на следующие категории (см. таблицу).

Наибольшее распространение в современном строительстве получили комплексные добавки — суперпластификаторы (СП).

Эти присадки, в отличие от пластификаторов, в большей степени и более комплексно улучшают свойства смесей:

• существенно увеличивают подвижность растворов;
• повышают строительно-технологические свойства бетонов;
• снижают расход цемента.

По своей структуре суперпластификаторы — это синтетические полимерные материалы. Расход составляет 0,1–1,2% от общего объема цемента. Действие данных пластификаторов ограничено 2–3 часами, начиная с момента их присадки в бетонный раствор.

Использование СП наиболее эффективно при производстве сборного железобетона, где скорость схватывания бетона имеет существенное значение.

Применение суперпластификаторов позволяет использовать бетоны с низким В/Ц со следующими преимуществами:

• высокая прочность изделий (60–80 Мпа);
• благодаря высокой подвижности раствора, шире применять литьевой метод производства конструкций;
• эффективно применять укладку смесей с пониженным водоцементным отношением, используя краткосрочное вибрирование;
• бетонировать конструкции усложненного профиля;
• снижать расход цемента;
• повышать качество лицевых поверхностей железобетонных изделий.

Определение подвижности бетонной смеси в условиях строительной площадки, позволяет оперативно реагировать на непредвиденное изменение технологических свойств растворов. Это значительно облегчает производство строительных работ и непосредственно влияет на конечные эксплуатационные характеристики конструкций.