Metallstroykam.ru

Проф Журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Подвижность цементного раствора

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).

Читать еще:  Цементная смесь выравнивание пола

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?

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

Вид смесиОсадка испытательного конуса, смКуда заливаетсяОсобенности
П-11-5Монолиты с минимальной сложностью конфигурацииОбязательно уплотняется вибрацией

При заливке в холодное время года предварительно подогреваетсяП-26-10Стандартные постройкиОбладают оптимальной пластичностью и прочностью

Могут уплотняться вибрациейП-311-15П-416-20Сложные опалубки

Высокие фундаменты, колонны и другие армированные конструкцииДля марок П-4 и П-5 обязательно использование пластификаторовП-5Более 21Относительно герметичные опалубкиЯвляется литым раствором

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.

ВИДЫ РАСТВОРНЫХ СМЕСЕЙ

Растворная смесь предварительного изготовления(РСПИ) — это перемешанная и частично затворенная водой до подвижности 1-3 см смесь вяжущего, необходимых добавок и мелкого заполнителя, дозатворяемая водой перед применением.

Растворная смесь сухая (РСС) — это перемешанная смесь сухих компонентов: вяжущего, мелкого заполнителя и необходимых добавок, затворяемая водой или водной дисперсией полимеров непосредственно перед применением.

Классификация строительных смесей и растворов

Растворные смеси классифицируют по степени готовности на:

— растворные смеси, готовые к применению;

— растворные смеси предварительного изготовления.

— растворные смеси сухие;

Строительные растворы (далее — растворы) классифицируют по:

По назначению растворы подразделяют на:

— кладочные (в том числе монтажные);

— растворы для стяжек.

По применяемым вяжущим растворы подразделяют на:

— простые (на вяжущем одного вида — цементные, известковые, гипсовые);

— сложные (на смешанных вяжущих).

По средней плотности растворы подразделяют на:

Условное обозначение растворной смеси при заказе должно состоять из сокращенного обозначения смеси по степени готовности, назначения раствора (для штукатурных растворов указывается толщина наносимого покрытия — более 5 мм или менее 5 мм), вида применяемого вяжущего, средней плотности (для легких растворов), марки по прочности на сжатие; марки по морозостойкости, марки по адгезии (при необходимости); марки смеси по подвижности, условного наименования смеси конкретного изготовителя (при наличии) и обозначения настоящего стандарта.

При обозначении подвижности смеси должны быть указаны:

— марка по подвижности на месте применения (рабочая подвижность);

— значение подвижности на период транспортирования (транспортная подвижность для смесей предварительного изготовления).

При совпадении показателей подвижности — в обозначении смеси указывается одно значение, при несовпадении -транспортная подвижность указывается в скобках после рабочей.

Примеры условного обозначения

1 Растворная смесь предварительного изготовления кладочная на цементном вяжущем марки по прочности М75, марки по подвижности Пк2 с транспортной подвижностью 3 см:

РСПИ, кладочная, цементная, М75, Пк2(3) СТБ 1307-2002.

2 Растворная смесь сухая штукатурная с толщиной наносимого покрытия менее 5 мм на цементном вяжущем, марки по прочности М75, марки по подвижности Пк2:

РСС, штукатурная (менее 5 мм), цементная, М75, Пк2 СТБ 1307-2002.

Основными показателями качества растворных смесей являются:

— водоудерживающая способность (для смесей с подвижностью св. 4 см);

— растекаемость (для смесей самонивелирующихся стяжек);

— расчетная температура применения (при отрицательных температурах воздуха);

— насыпная плотность (для сухих растворных смесей);

— влажность (для сухих растворных смесей).

При необходимости могут быть установлены дополнительные показатели качества смесей.

В зависимости от подвижности растворные смеси подразделяют на марки в соответствии стаблицей.

Марка по подвижности

Норма подвижности по погружению конуса

От 1 до 4 включ.

Водоудерживающая способность растворных смесей должна быть не менее 95 %.

Расслаиваемость свежеприготовленных растворных смесей не должна превышать 10 %.

Растекаемость растворных смесей для самонивелирующихся стяжек, определяемая по диаметру расплыва, должна быть не менее 22 см.

Расчетная температура применения растворных смесей определяется для условий использования смесей при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 оС и минимальной суточной температуре ниже 0 оС и устанавливается заказчиком по прогнозируемой среднемесячной температуре наружного воздуха на расчетный период.

Влажность сухих растворных смесей в процентах по массе не должна превышать:

— для смесей, содержащих гипсовые вяжущие — 0,3;

— для смесей, содержащих цементные вяжущие:

при расходе цемента до 150 кг/т — 0,6;

при расходе цемента до 300 кг/т — 0,8;

при расходе цемента св. 300 кг/т — 1,0.

Для растворных смесей иного состава могут быть установлены другие значения влажности.

Основными показателями качества растворов являются:

— прочность на сжатие;

— прочность на растяжение при изгибе (для растворов самонивелирующихся стяжек);

— морозостойкость — для растворов, подвергающихся в процессе эксплуатации попеременному замораживанию и оттаиванию;

— прочность сцепления с основанием (адгезия) — для штукатурных, облицовочных растворов и растворов для самонивелирующихся стяжек;

— прочность клеевого соединения при равномерном отрыве — для облицовочных растворов, используемых для приклеивания облицовочных плиток к основанию без применения дополнительного крепления плиток к основанию;

— коэффициент паропроницаемости — для штукатурных растворов (при необходимости);

— усадка (наличие усадочных трещин в слое проектной толщины) — для растворов самонивелирующихся стяжек.

Нормируемые показатели качества растворов должны быть обеспечены в проектном возрасте.

За проектный возраст растворов, если иное не установлено в проектной документации, следует принимать:

7 сут — для растворов, приготовленных без применения гидравлических вяжущих;.

28 сут — для растворов, приготовленных с применением гидравлических вяжущих.

Прочность растворов на сжатие в проектном возрасте характеризуют марками: М4, М10, М25, М50, М75, М100, М150, М200.

Марку по прочности на сжатие назначают и контролируют для всех видов растворов.

Прочность на растяжение при изгибе растворов для самонивелирующихся стяжек должна быть не менее 4 МПа.

Средняя плотность растворов в проектном возрасте, кг/м3,должна быть:

— тяжелых — 1500 и более;

— легких — менее 1500.

Отклонение средней плотности раствора от установленной проектом в сторону увеличения не должно быть более 10 %.

Морозостойкость растворов характеризуют марками по морозостойкости: F10, F15, F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200.

Прочность сцепления растворов с основанием характеризуют марками по адгезии, начиная с А0,2 и далее с градацией по 0,1.

Прочность клеевого соединения при равномерном отрыве в проектном возрасте должна быть не менее 0,5 МПа.

Что необходимо знать о подвижности бетонной смеси?

Бетон относится к самым популярным строительным материалам, он имеет широкий спектр характеристик, определяющих его качество и особенности укладки. К ним относится подвижность бетонной смеси, указывающая на текучесть бетона – свойства, важного для правильной работы с ним. Эта характеристика влияет на прочность и долговечность конструкции, поэтому указывается в технической документации.

Что такое подвижность бетона?

Под подвижностью бетона понимают способность растекаться по поверхности под собственным весом. Эта характеристика является ключевой для его использования при выполнении конкретных работ. Технологически от этого свойства зависит удобоукладываемость бетонной смеси, и ее возможность заполнять все пустоты в опалубке. Для составов с достаточной текучестью не требуется добавка пластификаторов или вибропрессования, что снижает стоимость работ на строительных площадках. Подвижность и жесткость материала зависит от нескольких основных факторов:

  • Качество и марка цемента;
  • Количество и густота цементного теста;
  • Фракция, чистота песка и щебня;
  • Водно-цементного соотношения;
  • Соотношение цемента и наполнителей;
  • Наличия специальных присадок;
  • Условий заливки бетонных конструкций.

Удобоукладываемость бетона важна при производстве или заливке на месте армированных конструкций. Недостаточная пластичность приводит к образованию раковин и пустот, а вибротрамбовка в таких случаях затруднена. В результате качество и прочность бетона падают. Для каждого типа армирования индивидуально подбирается подвижность бетонного раствора.

Эта характеристика обозначается индексами от П1 до П5, чем выше число, тем выше подвижность у раствора. Исходя из этого растворы классифицируются, в документации указываются их свойства и применение.

Способы определения

Подвижность бетонной смеси определяется разными способами, которые отличаются сложностью и скоростью, дают разную точность результатов, но все они отвечают стандартам ГОСТ по удобоукладываемости.

К наиболее быстрым и практичным методам, дающим приемлемую точность, относится осадка конуса бетона. Для этого используется специальная форма, размеры которой зависят от фракции наполнителей. Эта форма называется усеченный конус Абрамса и чаще всего имеет такие размеры конуса: высота 300 мм, больший диаметр 200 мм, меньший диаметр 100 мм. Для определения марки бетонной смеси по ее удобоукладываемости, емкость заполняют в три приема, уплотняя гладким металлическим прутом, чтобы убрать пустоты. Конус переворачивается, и раствор выкладывается на ровную поверхность подобно детской пасхе. После того, как смесь перестанет двигаться, определяют, на какую высоту она осела. Если высота уменьшилась менее чем на 150 мм, бетон считается малоподвижным, когда более 150 мм – подвижным.

Для составов с фракцией щебня до 40 мм применяется еще один метод испытания с применением вискозиметра. Содержимое конуса для определения подвижности исследуемой бетонной смеси выкладывается на вибростол. В него устанавливается штатив, на который нанесены деления, надевается диск. Вибростол запускается и засекается время, за которое диск опустится до специальной отметки на штативе. Измеренный временной промежуток умножается на коэффициент 0,45, результат показывает подвижность раствора.

Вискозиметр: 1 — сосуд, 2 — внутреннее кольцо, 3 — образец, 4 — диск со штангой, 5 — штатив.

Удобоукладываемость бетона проверяется еще одним способом – через испытание в форме. Этот способ подходит для растворов с фракцией заполнителя до 70 мм. Для этого берется открытый с одной стороны стальной куб со стороной 20 см, в котором размещают конус бетона. Куб устанавливается на вибростол, замеряется время, за которое раствор полностью заполнит квадратную форму, а его поверхность станет горизонтальной. Время, за которое все это произошло, умножается на 0,7, в результате чего оценивается подвижность материала.

Испытание раствора в форме. 1 — конус, 2 — форма, 3 — смесь, 4 — вибростол.

Классификация

Удобоукладываемость бетонной смеси, зависящая от ее пластичности, определяется по результатам испытания, чаще всего при помощи конуса или после вибрации. Если при испытании раствор не усаживается, то есть разность высот бетона после выкладки и через определенный промежуток времени равна 0, такой состав называется жестким. Такие материалы маркируются буквой «Ж» и применяются при ограниченном круге работ в связи со сложностями в его укладке.

При разнице высот до 5 см раствор определяют как малоподвижный бетон. Разница в высоте конусов от 6 до 15 см означает, что материал относится к пластичным – это самый распространенный вид растворов. Если конус раствора уменьшается более чем на 15 см, он называется литая масса и применяется в специальных конструкциях.

Каждая марка бетона по удобоукладываемости имеет свое обозначение с индексом «П» и числовому значению. Подвижность заносится в таблицу, которая облегчает поиск характеристик. Они могут включать в себя различные параметры, для подвижности важна усадка конуса раствора:

Согласно показателям подвижности выделяют основные свойства бетонов: П1-П3 – малоподвижные составы, П4-П5 – составы с повышенной текучестью или подвижностью. Малоподвижные составы делаются с применением портландцемента, но в них большее количество песка. Они хорошо подходят для возведения монолитов. Для их качественной заливки требуется вибрация. Нельзя увеличить пластичность такого раствора, добавляя воду, в результате изменится цементное отношение и снизится прочность бетона. Повысить текучесть помогают пластификаторы.

Высокоподвижный бетон применяют, когда густое армирование приводит к образованию пустот и мешает трамбовке. Такое часто встречается при отливке колонн или других высоких и узких форм опалубки. Для этого лучше подходит подвижность класса П4. В этом случае бетон под действием силы тяжести сам заполняет все пустоты и не теряется своих свойств.

От плотности бетонной смеси во многом зависит прочность будущей конструкции. Поэтому при ее выборе нужно знать, в каких условиях изготавливается и заливается строительный состав, для какой цели она будет использоваться. Для каждой конкретной работы подбирается своя подвижность и жесткость смеси.

Зависимость подвижности от состава смеси

Бетон, применяемый в строительстве, состоит из цемента и нейтральных наполнителей – щебня разных фракций, песка. Его подвижность зависит от соотношения, качества наполнителей и наличия примесей. Чтобы изменить некоторые характеристики применяют специальные присадки, добавки для увеличения текучести называются пластификаторы. Идеальная пластичность достигается при правильном соотношении водоцементной смеси, увеличение количества наполнителей делает ее более жесткой.

Чтобы добиться оптимальной прочности и текучести растворов, пропорция воды и цемента в растворе по массе должна составлять 0,4. Нарушение этого баланса приводит к снижению прочности после затвердевания. А добавление воды в готовый состав для увеличения подвижности приведет к тому, что расслаиваемость бетонной смеси резко снизит качество конструкции. Малая подвижность достигается добавлением песка, в результате чего она не расслаивается, но для качественной укладки требуется трамбовка.

График водопотребности бетонной смеси

Повысить подвижность раствора, можно увеличив долю цемента в нем. Это связано с тем, что тонкая фракция цемента обволакивает поверхности зерен наполнителей, не позволяя соприкасаться, трение между ними уменьшается, а текучесть увеличивается. Данный способ повышения текучести не сказывается на прочности, но увеличивается стоимость раствора. Повышает подвижность и укрупнение фракции щебня, поскольку меньшая площадь снижает внутреннее трение. Но галечный щебень не рекомендовано использовать, поскольку его гладкая поверхность снижает прочность состава.

Сильно влияет на показатели П1-П5 наличие различных примесей. Поэтому в щебне или песка неприемлемо большое количество пыли, органических включений или глины. При затвердении такие примеси создают зоны со сниженной прочностью, что сказывается на надежности зданий и сооружений.

После изготовления раствор сохраняет пластичность в течение 2 часов. Чтобы доставить его на место с сохранением нужной текучести применяют пластификаторы. Это присадки, позволяющие сохранять и даже увеличивать пластичность раствора до 25%. Их применение даст возможность отказаться от трамбовки или применения вибрации даже с растворами П2-П3. В их состав входят парафин, эфир фталевой кислоты, фосфаты и другие вещества. Раствор с пластификатором сохраняет показатели текучести на протяжении 6 часов после изготовления, этого достаточно для естественного заполнения пустот. При домашнем строительстве в качестве пластификатора иногда применяют мыло или средства для мытья посуды.

Правильно подобранная пластичность обеспечит быструю и качественную укладку бетона, повысит его технические характеристики после затвердевания. Это достигается оптимальным соотношением компонентов и условиями укладки. Подвижность раствора оперативно подбирается непосредственно во время проведения работ, исходя их этих факторов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector