Что такое подвижность бетона

Подвижность бетона

Бетонная смесь – неизменный атрибут любого строительства. Для тех или иных целей предполагается использование различных по своим свойствам составов. Один из показателей, по которому определяется приемлемость смеси в конкретном случае, является подвижность бетона.

Что характеризует подвижность бетона

Подвижность бетона – показатель, характеризующий способность смеси заполнять опалубку под давлением своего веса. Понятно, чем жиже бетон, тем лучше он растекается. Однако, такое свойство не всегда приемлемо на разных объектах строительства. Порой требуется укладка смеси с воздействием внешних сил – утрамбовка, штыковка.

Показатель имеет свою аббревиатуру и обозначается заглавной буквой «П». Для определения марки подвижности руководствуются результатами тестирования и существующими ГОСТами. Так, по подвижности выделяют следующие марки бетона:

  • П1 – практически неподвижная композиция. Используется такая смесь довольно редко и обязательно с применением дополнительных механических средств (вибраторов, арматуры или лопаты).
  • П2 и П3 – стандартные малоподвижные составы, используемые чаще всего. Такие смеси не способны самостоятельно растекаться по опалубке, поэтому необходимо применение внешнего воздействия в виде уплотняющих средств. «Помощь» в распределении бетона по поверхности позволяет избавиться от пустот в структуре, что сделает готовую конструкцию крепче.
  • П4 и П5 – имеют высокую подвижность, что позволяет использовать смеси без дополнительной утрамбовки. Такие составы актуальны, если предполагается заливка густо армированной опалубки или колон.

Можно ли превратить малоподвижный состав в высокоподвижный путем добавления воды, такой вопрос, наверняка, задавался некоторыми строителями. Особенно он актуален, если заказывался бетон от производителя и поставленная смесь оказалась гуще, чем предполагалось. Конечно, после добавления воды смесь будет более пластичной и скорее всего самостоятельно заполнит все углы опалубки. Но в этом случае нарушатся установленные пропорции компонентов смеси, что обязательно скажется на готовой конструкции – появятся трещины, снизится степень выдерживаемой нагрузки и т.п.

Методы определения марки подвижности бетона

Убедиться в том, что привезенная на рабочую площадку бетонная смесь соответствует необходимому уровню подвижности, позволят следующие методы:

  • Анализ монолита. Метод требует определенного времени, примерно 1 месяц, и заключается в формировании монолитного кубика из имеющейся смеси и проведение лабораторных исследований.
  • Осадка конуса – самый популярный среди строителей способ, так как позволяет определить показатель подвижности сразу же после получения материала.
  • Испытание вискозиметром – использование подобного метода ограничено размерностью зерен щебня. Актуально его использовать, если наполнитель имеет диаметр 0,5-4 см.
  • Испытание в кубических формах – суть метода состоит в определении скорости заполнения всех углов кубической формы и обеспечения ровной поверхности состава.

Как проверить эластичность бетона конусом?

Основное приспособление для применения данного метода определения показателя подвижности бетона – конусообразная форма. Как правило, используется экземпляр высотой до 30 см и диаметрами 10 см и 30 см у верхнего и нижнего основания соответственно.

Процедура включает несколько этапов:

  • Помещение бетона в конус через широкое основание – наполнение формы осуществляется в 3 шага, на каждом из которых осуществляется проталкивание смеси арматурой;
  • Установка конуса широким основанием вниз на ровную поверхность;
  • Демонтаж формы и ее расположение рядом с полученной конструкцией;
  • Анализ полученного результата.

На последнем этапе рассматривают, насколько осела смесь по сравнению с вершиной конусной формы. Если бетон осел на менее чем 15 см, то смесь малоподвижна и характеризуется показателям П1-П3. Осадок, превышающий 15 см, подтверждает высокую подвижность тестируемой смеси.

Более точный результат получают при использовании наряду с конусом виброплиты. Процедура аналогична, но размещают конструкцию на поверхности, подвергаемой вибрации. В момент начала движения стола подключают секундомер, необходимый для установки времени осадка бетона до определенной отметки. Произведение полученного временного показателя и постоянного коэффициента в 0,45 покажет марку подвижности проверяемой смеси. Эту процедуру можно провести сразу же после получения бетона.

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.
Читайте также  На что приклеить ламинат к бетону

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.

Что такое подвижность бетонной смеси — 2 способа определения показателя

Бетонная смесь используется строителями во всех типах работ. Одним из решающих факторов в выборе материала является подвижность бетона. Она характеризует уровень удобства в работе с раствором и степень самовыравнивания материала. Этот показатель влияет на прочность и долговечность конструкции, поэтому указывается в технической документации.

Осадка конуса бетона под действием собственного веса определяет уровень воздухосодержания конструкции. Так, чем выше коэффициент текучести, тем быстрее и качественнее будут заполнены пустоты строения.

  1. Что собой представляет?
  2. Нормы и обозначение
  3. Способы определения
  4. Использование приборов
  5. Исследования и анализ
  6. От чего зависит подвижность?

Что собой представляет?

Подвижность бетонной смеси определяет способность готовой массы заполнить всю площадь покрываемого пространства. При необходимости характеристику можно менять и контролировать за счет добавления химических соединений и жидкости. Удобоукладываемость бетонной смеси строители берут во внимание при выборе материала для строительных работ.

Нормы и обозначение

Подвижность строительной смеси указывается производителем и обозначает класс, к которому относится раствор.

Подвижность бетона определяется производителем. Характеристика имеет обозначение в виде буквы «П» с цифрой. Число указывает класс, к которому относится смесь. Согласно ГОСТу 7473—2010, выделяют такие параметры:

  • П1. Означает осадку раствора до 4 см. Состав с таким свойством называется «сухой бетон» и практически не используется в стройке.
  • П2. Осадка смеси до 9 сантиметров. Марка бетона относится к полусухому типу.
  • Состав со значением П3. Оседает на глубину до 15 см. Этот класс бетона широко применяют во всех видах внешних работ или внутри дома.
  • Марка по удобоукладываемости П4. Характеризуется подвижностью до 20 сантиметров. Используется для фундамента монолитного типа.
  • Пластичный материал со значением П5. Оседает до 25 см. Подвижность бетона с более высоким коэффициентом не гарантирует долговечности строения.

Таблица подвижности по удобоукладываемости:

Способы определения

Использование приборов

Удобный способ определения пластичности — использование конуса. Метод легкий в исполнении и помогает вычислить текучесть в домашних условиях. Полезен при самостоятельном замесе, без использования таблицы соответствия. Для выполнения необходим конус, жесткость которого прописана в ГОСТ 10181–2014, с высотой до 30—40 сантиметров. Устанавливают его широким концом вниз. В меньшее отверстие заливают приготовленный раствор. Для удаления лишнего воздуха советуют проткнуть бетонную смесь палочкой в нескольких местах. Далее конус аккуратно поднимают и с помощью линейки прослеживают уровень оседания. Разница в высоте конуса и конечный результат характеризует подвижность.

Исследования и анализ

Для проверки подвижности бетона в строительных лабораториях существует ряд методов. Используют для этого химикаты или проводят механические эксперименты. У лаборантов существует таблица с описанием химических характеристик раствора в зависимости от класса. В условиях проведения анализа химики сравнивают образцы с евро стандартами, прописанными в нормативных документах. Перед началом тестирования необходимо создать образец в виде куба из бруса. Заполняют его исследуемым раствором. Оставляют на открытом воздухе на срок до 28 суток для полного застывания. По истечении времени кубик отвозят в лабораторию, где начинается серия исследований.

От чего зависит подвижность?

Пластичность бетона во многом определяет простоту в транспортировке. Для предотвращения преждевременного застывания смеси строители используют пластификаторы. Химические добавки делают бетон более жидким и сохраняют его характеристики. Рекомендованный пластификатор для увеличения подвижности — С3. Работа со смесями в местах с холодным климатом или при температуре ниже нуля, проводится с использованием добавок с противоморозными свойствами. Класс бетонной смеси по пластичности во многом зависит от качества использованных ингредиентов.

Подвижность бетонной смеси

Строительная индустрия востребовала строительные материалы с различными характеристиками. К ним относятся бетоны, имеющие широкое разнообразие свойств и показателей качества. Соответственно, при проведении работ необходимо оперативно получить точную оценку свойств данного материала, к примеру, текучести бетона, которая напрямую влияет на его эксплуатационные характеристики наряду с прочностью.

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.

Виды подвижности

Технологическое удобство пользования бетонной смесью — подвижность бетона имеет установленную классификацию степеней текучести. Чем более текучий бетон, тем лучше он заполняет объемную и густую арматуру в опалубках сложных конфигураций. Растворы разделяются на малоподвижные и высокоподвижные. Первые не применяются без вибропрессования и добавления пластификаторов. Малоподвижными считаются композиции, в составе которых меньше упомянутых компонентов.

От чего зависит?

Подвижность бетонной смеси определяется маркой цемента, плотностью цементного теста, водно-цементным содержанием, фракцией и формой зерна наполнителей (песка и щебня), чистотой наполнителей (воды, песка и щебня), соотношением компонентов (песка, цемента, воды, извести, щебня), качеством и количеством добавок. Также она зависит от условий заливки в опалубку на объекте.

Плотный и объемный арматурный каркас потребует повышенной текучести бетонных смесей, так как вибротрамбование в таких условиях затруднено. Когда в подобных условиях используется малоподвижный состав, плотность после уплотнения может не соответствовать установленным нормам (поры, раковины). Поэтому при подборе бетонного состава по степени подвижности (жесткости и связности) следует знать требования к несущей конструкции сооружения (особенно важно для фундамента) и конкретные условия его заливки (сложность формы опалубки и плотность арматурного каркаса).

Читайте также  Сколько нужно щебня на куб бетона

Как обозначается?

Подвижность бетонной смеси обозначается символом «П», который в зависимости от градаций подвижности имеет соответствующий цифровой показатель (марку). Чем выше значение марки, тем более текучий состав. Так, малоподвижные композиции — от П1 до П3, а П4 и П5 обладают высокой подвижностью.

Марка П1 для наиболее густых составов (к примеру, монолитных лестниц), которые используются не часто, но обязательно с механическим уплотнением. Классификации подвижности П2 и П3 предназначены для стандартных построек. П4 применяется для работ с плотным армированием (колонны, высокий фундамент), такие растворы можно не уплотнять. Растворы с обозначением П5 заливаются только в практически герметичные опалубки.

Как определить подвижность?

Применяются различные методы, определяющие подвижность бетонной смеси, которые различаются сложностью получения результатов. Осадка конуса — самый быстрый метод. В соответствии с ним определяется, насколько естественным образом (под своим весом) усаживается бетонный раствор, предварительно сформированный в конус. Используется конусообразная металлическая форма, размеры которой зависят от величины фракций щебня. К примеру, конструкция высотой 300 мм, малым диаметром 100 мм и большим — 300 мм, внутренним объемом 7 л.

В нее с широкой стороны тремя порциями укладывают бетонную композицию, каждый слой которой уплотняют путем штыкования (8 – 9 движений на один слой) гладкой арматурой. Лишний раствор убирают. Затем конус переворачивают, как детскую паску, и освобождают раствор, уложенный конусом. Далее дают время, чтобы смесь осела, и осуществляют проверки величины подвижности вычислением снижения высоты раствора относительно верхнего среза формы (высота 300 мм), в которой он находился. Проверка проводится несколько раз для получения усредненного (более точного) результата.

Отсутствие разницы сообщает о максимальной жесткости состава. Когда смесью набрана разница высот до 150 мм — это малоподвижная композиция. Снижение конусом высоты до 150 мм и больше характеризует раствор как максимально текучий (подвижный).

Еще один метод — испытания вискозиметром (используется, когда в смесях щебень имеет размеры 0,5 – 4 см). Конусообразная форма раствора (формируется аналогично описанному выше) ставится на вибростол. В нее втыкается штатив с делениями, на который сверху надевается металлический диск. Включается виброплита и секундомер. Засекается время, когда груз под действием вибрации опустится вдоль штатива до определенной отметки. Полученная величина времени умножается на постоянный коэффициент 0,45. В результате определяется подвижность состава.

Следующий метод — испытания в формах. Используется открытый с одной стороны металлический куб (к примеру, 200 х 200 х 200 мм) для композиций с фракциями щебня до 7 см. В нем размещается конусообразная масса бетона.

Далее куб устанавливается на виброплиту. Одновременно с плитой включается секундомер. Измеряется интервал времени, за которое испытуемые бетонные смеси заполнят углы формы, а поверхность раствора становится ровной. Полученное время умножается на коэффициент 0,7. Результат — оценка подвижности состава.

Таблица подвижности бетонной смеси

Для практического использования показатели подвижности, демонстрируемые бетонными смесями, систематизированы, что удобно для использования. Аналогичным образом структурируются и другие свойства удобоукладываемости. Согласно таблице, размещенной ниже, усадка состава до 5 см — жесткие бетонные растворы (П1). Если показатель снижения высоты составляет от 50 до 150 мм — это малоподвижные (используются для заливки фундаментов) составы. Марки подвижности более высокие, вплоть до П5, получают усадку в диапазоне от 150 мм и больше.

Подвижность и состав смеси

Товарный бетон состоит из песка, цемента, воды, щебенки и специальных добавок. Их наличие, качество и процентное соотношение определяют подвижность бетона. Нужную величину показателя обеспечивают оптимальные пропорции цемента и воды, а вот щебенка и песок снижают вероятные деформации искусственного камня при наборе прочности, уменьшая его усадку. Данные компоненты поднимают упругость материала, уменьшая нагрузочные деформации.

Водно–цементное соотношение — основной показатель (оптимальное соотношение 0,4 в массовой пропорции), нарушение которого приводит к недобору прочности материалом на несколько классов, тем более к последнему ведет добавление воды в уже готовую композицию. Подобная операция только внешне увеличивает подвижность замеса, но через короткое время заметным становится его расслоение. Соотношение компонентов создает определенную способность удержания воды в смеси. Ее подвижность изначально можно регулировать количеством воды. В малоподвижным смесях, считающихся наиболее выгодными, ее объем незначительный, что требует применения машинного трамбования для заполнения пустот в опалубке (при литье лестниц, фундаментов).

Увеличение массы цемента (к примеру, портландцемента) повышает подвижность раствора без уменьшения прочности. Данное явление имеет место, так как цемент обволакивает зерна наполнителей (щебня, песка) и раздвигает их собой, не давая соприкасаться. Трение снижается, подвижность растет.

Пластификаторы используют как добавку для повышения текучести.

Форма и фракции наполнителей также участвуют в формировании текучести. Так, их укрупнение сокращает общую площадь поверхности зерен в растворе, что неминуемо поднимает подвижность бетона. К примеру, гладкая поверхность речного гравия снижает силу трения заполнителей, что поднимает подвижность, но в результате конструкция не доберет марочную прочность и жесткость. Влияние песка в этом смысле незначительно.

А вот наличие примесей в песке и щебенке (например, глины, пыли) уменьшают текучесть затворенного состава, но после твердения создает дефекты в изделиях. На замешивание раствора или его доставку требуется время. Он сохраняет технологическую текучесть порядка 2-х часов. Однако если время доставки нельзя сократить, да еще имеет место низкая температура воздуха, то применяют пластификаторы. Данные добавки повышают текучесть, адгезию, позволяют сократить внесение воды.

Их добавка не снижает набираемую изделием прочность (пластификатор с химическими компонентами С3, к примеру, даже поднимет ее еще до 25%), позволяет отказаться от вибротрамбования. Это могут быть промышленные пластификаторы (в состав входят фосфаты, эфиры фталевой кислоты, парафины и пр.), позволяющие сохранить текучесть в течение 6-ти часов после заливки, что особенно важно, к примеру, зимой. Схожее действие имеют мыло, жидкое стекло, средства для мытья посуды и пр.

Заключение

Удобство укладки бетона не только облегчает выполнение работ, но и прямо влияет на конечные эксплуатационные показатели бетонных конструкций. Подвижность смесей обеспечивается их составом и должна соответствовать условиям заливки изделия на объекте. Ее параметры могут быть оперативно определены прямо на стройплощадке.

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:

  1. Малоподвижные или жесткие, в которых содержится минимально необходимое количество воды. Данный класс бетона не способен заполнять предоставленное пространство в опалубке под тяжестью собственного веса и обязательно требует применения вибраторов. Марки – от П1 до П3, которые используют для кладки, отделки вертикальных поверхностей и перекрытий.
  2. Жидкие или предназначенные для литья смеси, обладают высокой текучестью, легко растекаются и заполняют пространство опалубки без специальных механических устройств. Марка – от П4 до П5, применяется для заливки пола, колонн, монолитных конструкций.
Читайте также  Как выровнять бетонный пол

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.

Класс подвижности Усадка конуса, мм
П1 10-50
П2 50-100
П3 100-150
П4 150-200
П5 более 200

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:

  • подготавливают форму из стальных листов с размерами сторон 100х150 мм;
  • заливают в нее готовый состав;
  • для его уплотнения применяют арматуру до тех пор, пока не будут ликвидированы все воздушные пузырьки, также допускается использование вибратора;
  • в течение 28-30 суток обеспечивают особые условия застывания: температура – выше +200°С, влажность – от 90%;
  • после высыхания готовый монолит исследуют в лаборатории на соответствие техническим характеристикам, показателям и классу.

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.

Марка смеси Класс морозостойкости Марка водонепроницаемости Подвижность Стоимость, руб./м3
М100 F50 W4 П3-П4 2950
М150 F50 W4 П3-П4 3150
М200 F75 W4 П3-П4 3300
М300 F200 W6-W8 П3-П4 3600
М400 F300 W10-W12 П3-П4 3900

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:

  • Самопроизвольному заполнению опалубки препятствует сцепление частиц наполнителя между собой и со стенками формы. Гравий с гладкой поверхностью снижает трение смеси с поверхностью опалубки и повышает подвижность раствора. Однако прочность бетонных и железобетонных элементов на гравии значительно ниже, чем прочность конструкций, изготовленных с применением щебня.
  • Текучесть снижают глинистые и пылевидные включения в заполнителях. К тому же они становятся причиной появления дефектов в готовом отвердевшем продукте.
  • Подвижность повышают путем увеличения количества воды и цемента, добавления пластификаторов. Увеличение объема цементного теста и уменьшение количества заполнителей при неизменном водоцементном соотношении приводит к повышению текучести смеси с сохранением прочности затвердевшего продукта.
  • На показатель текучести влияет тип используемого цемента. Бетонные смеси с пуццолановым портландцементом, особенно если они имеют кремнеземистую присадку, показывают большую осадку конуса, по сравнению с осадкой конуса бетона, изготовленного на обычном портландцементе.
  • Недостаточную подвижность компенсируют штыкованием и вибрированием.

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:

  • увеличение подвижности с одновременным снижением водопотребности;
  • снижение времени вибрирования, что сокращает расход электроэнергии;
  • возможность применения смеси в литьевом методе;
  • экономию цемента;
  • повышение прочности отвердевшего продукта – актуально не для всех химических присадок;
  • продление времени технологической текучести материала;
  • возможность бетонирования строительных конструкций сложных форм;
  • улучшение технологических свойств бетона.

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:

  • 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