Подвижность бетона: разбавление водой

Подвижность бетона: разбавление водой. Определение эластичности путем анализа монолита, конусом

Бетон – просто незаменимый материал для строительства, который применяется повсеместно. Но для того чтобы правильно выбрать тип раствора необходимо учитывать основные характеристики массы такие, как удобоукладываемость, осадка конуса и подвижность массы. И как раз о том, что такое подвижность бетона и пойдет речь в данной статье.

Что такое подвижность затворенного бетона?

То, как материал заполняет опалубку при определенном способе трамбования с формированием им уплотненной однородной массы, характеризует удобоукладываемость бетонной смеси. Для ее оценки используются показатели связности, подвижности, жесткости раствора. Подвижность бетона (осадка конуса) — способность смеси растекаться только за счет веса материала. Данное свойство ключевое при оценке допуска раствора к использованию на конкретном объекте.

Конус КА (Конус Абрамса) предназначен для определения подвижности бетонной смеси на плотных и пористых заполнителях согласно ГОСТ 10181.1-81

Технические данные Обычный Увеличенный
Габаритные размер, d 100±1 50±1
Нижний диаметр, D 200±1 300±1
Выстота, H 300±1 450±1

Корпус изготавливают из листовой стали.

Комплектность: Конус — 1шт, Воронка — 1шт.

Способы определения подвижности бетонной смеси

Определение этого показателя на месте ведения строительства позволяет оперативно регулировать технологические свойства бетонов. Существует несколько вариантов установления степени текучести. Наиболее распространенный, простой и не требующий использования сложных специальных инструментов, – проверка осадки конуса бетонной смеси. Для проведения испытаний понадобятся:

  • конус из оцинкованного или нержавеющего стального листа, высотой 30 см, диаметром нижней части – 20 см, верхней части – 10 см, оснащенный упорами и ручками;

  • загрузочная воронка, которая вставляется в верхнюю часть конуса, или совмещенная с конусом;
  • дощатое основание 70х70 см, обитое оцинкованным стальным листом, в домашних условиях используют оргалит или фанеру;
  • стальной стержень диаметром 16 мм и длиной 600 мм с закругленным концом;
  • две деревянные или стальные линейки длиной 700 мм;
  • кельма.

Как определяется подвижность бетонной смеси:

  • Дощатое основание увлажняют.
  • В середину основания устанавливают конус и фиксируют его с помощью упоров.
  • Конус заполняют бетонной смесью в три слоя. Каждый загруженный слой штыкуют с помощью стального штыря не менее 25 раз.
  • Излишки пластичной массы срезают по верхнему основанию конуса.
  • Стальную форму медленно снимают с бетонного конуса в течение 3-7 секунд. После этого конус начинает медленно осаживаться.
  • Стальной конус устанавливают рядом с осевшим бетонным. С помощью двух линеек измеряют разницу их высот в сантиметрах.

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

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.

Регуляторы консистенции смеси

Регуляторы консистенции смеси способны разжижать бетон. В зависимости от характеристики регулятора, который иначе зовут пластификатором, характеристика осадки конуса может меняться от 2 до 6 см при потере прочности не более 5 процентов.

Существует два основных видов пластификатора:

  • Сухие добавки, занимающие от 5 до 20 % общего объема смеси.
  • Жидкие суперпластификаторы, которых требуется от 0,1 до 1,5 % от общего объема смеси.

Первый вариант значительно дешевле. В качестве пластификатора в этом случае используются:

  • Лингосульфонаты. Это бурого цвета порошок, представляющий собой смесь солей натрия и лигосульфитовых кислот с добавлением минеральных присадок.
  • Отходы производства бумаги в виде Сульфито-дрожжевой бражки или СДБ
  • Синтетическая добавка СДБ. Это наиболее распространенный, дешевый и проверенный вариант. Присадки требуется в среднем 10 % от общего объема смеси, но при этом увеличивается время схватывания бетона. Поэтому использовать присадку можно либо в смеси с другими, нивелирующими это действие, либо в ситуациях ,когда время схватывания не играет большой роли.
  • Значительно увеличивается подвижность бетона.
  • Увеличивается морозостойкость конечного изделия
  • Появляется возможность заливать армированные конструкции малоподвижными бетонами
  • Увеличивается прочность конструкции
  • Увеличиваются эстетические качества бетона. В особенности после шлифовки лицевой поверхности.
  • Снижается расход цемента

Единственным минусом, помимо стоимости, является уменьшение времени схватывания смеси. После введения добавки в раствор у рабочего есть 2-3 часа на формование смеси в опалубке. Стоит быть аккуратным, дабы не потратить дорогую присадку в пустую и не испортить бетономешалку.

Как видно, в подвижности бетона нет ничего сложного. Ее легко определить самостоятельно и регулировать с помощью присадок. Современные строительные технологии позволяют в достаточно широких пределах регулировать подвижность конечной смеси. Главное быть в курсе подобных тенденций и следить а тем, чтобы цена присадок соответствовала экономии, полученной при ее введении. Стройка всегда должна быть максимально дешевой.

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):

Подвижность Категория Осадка конуса, см
П1 Малоподвижная 1 – 4
П2 Подвижная 5 — 9
П3 Сильноподвижная 10 — 15
П4 Литая 16 — 20
П5 Текучая Более 20
Читайте также  Плиты перекрытия на газобетон

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.

Подвижность и состав смеси

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

Цемент

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

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

Песок и щебень

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

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

57809-

(EN 12350-2:2009, ЮТ)

ГОСТ Р 57809—2017

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом «Научно-исследовательский центр «Строительство» (АО «НИЦ «Строительство») — Научно-исследовательский, прооктно-комструкторский и технологический институт бетона и железобетона имени А. А. Гвоздева» (НИИЖБ им. А. А. Гвоздева) наосноае официального перевода на русский язык немецкоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4. который выполнен Федеральным государственным унитарным предприятием «Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 октября 2017 г. № 1471-ст

4 Настоящий стандарт идентичен европейскому стандарту ЕН 12350-2:2009 «Испытания бетонной смеси. Часть 2. Определение осадки конуса» (EN 12350-2:2009 «Prufung von Frischbeton —Teil 2: SetzmaG». IDT).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочногоевролей-ского стандарта соответствующий ему национальный стандарт, сведения о котором приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — е ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также е информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет ()

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ Р 57809—2017/EN 12350-2:2009

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИСПЫТАНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ Часть 2

Определение осадки конуса Testing fresh concrete. Pert 2. Slump test

Дета введения — 2018—07—01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения осадки конуса при испытаниях бетонной смеси на подвижность.

Приведенный метод применяют для бетонной смеси с осадкой конуса от 10 до 200 мм. Для бетонной смеси, имеющей значения осадки конуса, превышающие указанные, приведенный метод неприменим: в этом случае подвижность бетонной смеси определяют другими методами.

Приведенный метод не применяют, если осадка конуса продолжает меняться спустя 1 мин после снятия конуса.

Указанный метод не применяют, если максимальный размер заполнителя бетона превышает 40 мм.

2 Нормативные ссылки

8 настоящем стандартеиспользована следующая нормативная ссылка. Для датированных ссылок применяется только указанное издание. Для недатированных — последнее издание ссылочного стандарта (включая все изменения кнему).

EN 12350-1:2009. Prijfung von Frischbeton — Teil 1: Probenahme (Испытания бетонной смеси. Часть 1. Отбор проб; Testing fresh concrete — Part 1: Sampling)

3 Обозначения и определения

8 настоящем стандарте применено следующее обозначение:

ft — равномерная осадка.

4 Сущность метода

Приготовленную бетонную смесь уплотняют в форме, имеющей вид усеченного конуса. Измеренное расстояние, на которое осела бетонная смесь после снятия конуса, обозначает подвижность бетонной смеси.

ГОСТ Р 57809—2017

5 Оборудование

5.1 Форма (конус) для приготовления пробы для испытаний, выполненная из металла, устойчивого к воздействию цементного теста, толщиной не менее 1.5 мм. Внутренняя поверхность формы должна быть гладкой, без выступов и впадин. Форма должна быть выполнена в виде полого конуса, с внутренними размерами:

— диаметр основания — (200 ±2) мм;

— диаметр верхней части — (100 ± 2) мм:

• высота — (300 ± 2) мм.

Основание и верхняя часть формы должны быть открытыми, параллельными друг другу и расположенными под прямым углом к оси. Форму оснащают двумя ручками в верхней части и зажимными приспособлениями у основания для обеспечения устойчивости. Допускается использовать форму, зафиксированную на основании, при условии возможности освобождения зажимного приспособления без движения формы или вмешательства в процессосадки бетонной смеси.

5.2 Штыковкаскруглым поперечным сечением, прямая, сзакругленными концами, изготовленная из стали, диаметром (16 ± 1) мм и длиной (600 ±5) мм.

5.3 Воронка (при необходимости), выполненная из водонепроницаемого материала, устойчивого к кратковременному воздействию цементного теста, с раструбным соединением, обеспечивающим возможность расположения воронки на конусе формы, описанной в 5.1.

5.4 Линейкас диапазоном измеренияотОдоЗОО мми ценой деления нвболеебмм; нулеваяотмет-ка на конце линейки.

5.5 Опорная плита/поверхность. изготовленная из водонепроницаемого материала, твердая, плоская поверхность: металлический лист или другая поверхность, на которой размещают форму.

5.6 Емкость для смешивания, неглубокая, жесткая, изготовленная из водонепроницаемого материала. который устойчив к кратковременному контакту с цементным тестом. Емкость должна иметь достаточные размеры для тщательного перемешивания бетонной смеси с помощью совковой прямоугольной лопаты.

Читайте также  Армирование перегородок из газобетона

5.7 Совковая прямоугольная лопата.

Примечание — Прямоугольная форма лопаты необходима для обеспечения качественного перемешивания материалов в емкости.

5.8 Влажная ткань

5.9 Совок шириной до 100 мм.

5.10 Секундомер или часы с точностью измерения 1 с.

6 Пробы для испытаний

Пробы для испытаний бетонной смеси получают в соответствии с требованиями ЕН 12350-1.

Перед проведением испытаний пробы перемешивают, используя емкость для повторного смешивания и совковую прямоугольную лопату.

Примечание — Альтернативные методы отбора могут быть установлены в национальных стандартах или положениях.действующих на территории, где используется бетонная смесь.

7 Проведение испытаний

Перед испытаниями опорную плиту и конус увлажняют. Конус помещают на горизонтальную опорную ллиту/поверхность. В процессе наполнения конус фиксируют к опорной ллите/поверхности зажимными приспособлениями или устанавливают на имеющиеся опоры.

Конус наполняют в три этапа; на каждом этапе заполняется приблизительно 1/3 его высоты после уплотнения. Каждый слой уплотняют 25 ударами штыковки. Удары распределяют равномерно по поперечному сечению каждого слоя. Для уплотнения нижнего слоя требуется незначительный наклон штыковки и приблизительно половина ударов по спирали к центру. Нижний слой нужно уплотнять по всей толщине, причем нужно обращать внимание на то. чтобы штыковка не касалась основания. Средний и верхний слои уплотняют по всей глубине таким образом, чтобы удары проникали в нижележащий слой. Перед заполнением и уплотнением верхнего слоя бетонную смесь накладывают выше верхнего края конуса.

ГОСТ Р 57809—2017

Если е процессе уплотнения происходит оседание бетонной смеси ниже верхнего края конуса, то для постоянного поддержания уровня смеси над верхней частью конуса добавляют бетонную смесь. После уплотнения верхнего слоя с поверхности бетонной смеси снимают излишки.

С опорной плиты/ловерхности удаляют пролитую бетонную смесь. Осторожно снимают конус, поднимая его в вертикальном направлении.

время, затраченное на подъем конуса, должно составлять от 2 до 5 с. постепенно поднимая его вверх без поперечного и вращающего движения бетонной смеси.

Весь процесс от начала наполнения до снятия формы осуществляют в течение 150 с без пере* рывов.

Непосредственно после снятия формы измеряют осадку (ft), определяя разность между высотой формы и высотой наивысшей точки осевшей испытываемой пробы, как показано на рисунке 1.

Примечание — Консистенция свежеприготовленной бетонной смеси со временем изменяется вследствие гидратации цемента и/или возможной потери влаги. Для получения точно сопоставимых результатов испытания различных проб следует проводить через равные промежутки времени после смешивания.

8 Результаты испытаний

Результаты испытаний считают положительными только при получении равномерной осадки, т. е. осадки, при которой бетонная смесь является в большей степени несдвикутой и симметричной, как показано на рисунке 2а).

Если испытуемая проба сдвигается, как показано на рисунке 2Ь). то испытания повторяют на другой пробе.

Если при проведении двух последовательных испытаний происходит сдвиг части бетонной смеси испытуемых проб, то подвижность и связующая способность бетонной смеси не соответствуют требованиям для определения осадки конуса согласно настоящему стандарту.

Регистрируют равномерную осадку ft. как показано на рисунке 1, с точностью до 10 мм.

Рисунок 1 — Измерение осадки

а) Равномерная осадка

Ь) Сдвинутая осадка

Рисунок 2 — Формы осадки

ГОСТ Р 57809—2017

9 Протокол испытаний

Протокол испытаний должен содержать следующую информацию:

1> наименование испытуемой пробы:

2) место проведения испытаний:

3) дата проведения испытаний:

4) видосадки — равномерная/сдеинутая:

5) значение равномерной осадки с точностью до 10 мм;

6> каждое отклонение от стандартного метода испытаний:

7) выводы эксперта о том. что испытания проведены в соответствии с настоящим стандартом, за исключением сведений, приведенных в перечислении 6).

Дополнительно в протоколе испытаний могут быть приведены следующие сведения:

В) температура пробы бетонной смеси во время проведения испытаний:

9) время проведения испытаний.

10 Точность метода

Данные о точности результатов испытаний приведены в таблице 1. Их применяют при измерении осадки бетонной смеси, взятой из одной пробы, а также в случаях, если результат испытаний получен при однократном измерении осадки конуса. Когда результаты испытаний получают как среднеарифметическое значение нескольких повторных измерений, то применяют значения, приведенные в таблице 2.

Таблице 1— Данные о точности результатов определения осадки конуса (однократное измерение)