Значение подвижности бетона
Бетон — незаменимый в строительстве материал, без которого в наши дни невозможно выстроить ни загородный коттедж, ни современный небоскреб. Высокие потребительские качества этого материала позволяют использовать его практически в любой области строительства — от домостроения до укладки транспортных магистралей.
Подвижность является характеристикой удобоукладываемости, которая способна деформироваться под действием собственного веса.
Чтобы правильно выбрать раствор для тех или иных целей, необходимо знать его основные характеристики, к которым следует отнести удобоукладываемость, осадку конуса и подвижность бетона. Учет данных факторов позволит выполнить строительные работы максимально качественно, что будет гарантировать долгий срок службы и надежность возведенного объекта.
Определение термина
Прежде чем говорить о характеристиках и свойствах, необходимо выяснить, что собой представляет данный стройматериал. Так называемый товарный бетон — это состав, обладающий определенной подвижностью и состоящий из 4 основных компонентов: цемента, песка, воды и щебня. Если в смеси не используется щебень, она называется цементным раствором.
Главная задача — связать между собой требуемые компоненты в единую монолитную структуру.
Определение подвижности с помощью конуса: а – общий вид; б – жесткая смесь; в – малоподвижная; г – подвижная; д – очень подвижная; е – литая.
Это возможно лишь при соблюдении правильной пропорции двух основных компонентов — воды и цемента. Песок и щебень вводятся в состав не для крепости, а для уменьшения возможных деформаций цементного камня после застывания. Они создают структурный каркас, который способен воспринимать усадочное напряжение, за счет чего конструкции дают меньшую усадку. Кроме того, увеличивается упругость и уменьшается деформация при нагрузках.
Подвижность — важный фактор, влияющий на выбор материала для строительства объектов различного вида. Подвижностью бетона считают способность заполнять форму, в которую она уложена. При этом данное свойство может осуществляться как под воздействием внешней силы, так и под воздействием собственного веса.
Способы определения консистенции: а — по подвижности с помощью стандартного конуса: 1 — воронка; 2 — конус; 3 — поддон; 4 — мерная линейка; б — по жесткости — техническим вискозиметром: I — прибор; II — бетон до вибрации; III — после вибрации; 1 — цилиндрическое кольцо; 2 — эталонный конус; 3 — воронка; 4 — штатив; 5 — диск с отверстиями; 6 — штанга; 7 — виброплощадка.
В наши дни подвижность бетона подразделяется на несколько категорий (от п2 до п5) и зависит от количества воды, которое добавлено. Чем меньше количество воды, тем, соответственно, гуще смесь. Самый густой бетон имеет показатель п2, а самый жидкий — п4 или п5.
Малоподвижные смеси, еще часто называемые жесткими, содержат незначительное количество воды и под тяжестью собственного веса не могут заполнить требуемую форму. Такой состав, как п2 и п3, укладывают в формы при помощи специальных вибрирующих и уплотняющих устройств. Если работы проводятся в зимнее время года, смесь предварительно разогревается. Также в жестком бетоне п2 и п3 часто образуются пустоты, которые необходимо удалять вибропрессовым инструментом. Бетонные составы п2 и п3 используются для проведения стандартных монолитных работ.
Смеси с показателями п4 и п5 обладают более высокой подвижностью, что позволяет использовать их при заливке узких опалубок, густоармированных конструкций, для создания колонн и труднодоступных полостей. Несколько лет назад подобный строительный материал носил название «литой бетон» и повсеместно использовался в строительстве.
Разбавление водой
Схема состава бетона.
Зачастую невысокая подвижность бетона существенно тормозит ход строительных работ. Как правило, это происходит тогда, когда на стройплощадке отсутствует такое необходимо оборудование, как вибраторы. В подобном случае для облегчения заливки п2 или п3 прорабы предпочитают разбавлять бетон, добиваясь повышения его подвижности до показателей п4 или п5. Но, как считают специалисты, делать это категорически нежелательно.
Соотношение воды и цемента в бетоне — ключевая пропорция, нарушение которой может привести к утере качества и прочности, что в свою очередь может иметь отрицательные последствия. Даже малозаметное добавление воды обычно приводит к потере прочности на 1-2 показателя.
Показатели подвижности
График водопотребности пластичной (а) и жесткой, (б) бетонной смеси, изготовленной с применением портландцемента, песка средней крупности (водопотребность 7 %) и гравия наибольшей крупности: 1 – 70 мм; 2 – 40 мм; 3 – 20 мм; 4 – 10 мм.
При необходимости заказа бетона у поставщиков могут возникнуть сомнения в соответствии доставленного материала требуемому. В этом случае можно провести проверку на удобоукладываемость или подвижность.
Проверка осуществляется во время разгрузки из автобетоносмесителя. Ей можно подвергать любой из видов бетона — п2, п3, п4 или п5. Но следует сказать, что результатов подобной проверки понадобится ждать достаточно длительное время.
Перед осуществлением проверки необходимо сколотить несколько кубообразных ящичков из деревянных дощечек с размерами в 10 или 15 см по каждой из сторон. Перед заливкой в формы ящички требуется слегка увлажнить, что предотвратит забор древесиной влаги. Уложенную в формы смесь требуется тщательно проштыковать острым куском арматуры. Данное действие позволит уплотнить смесь и выпустит из нее лишний воздух. Кроме того, уплотнения можно достичь, постучав молотком по стенкам ящичков.
Конус для определения подвижности: 1 — ручка; 2 — корпус прибора; 3 — упоры; 4 — сварной шов.
Кубики со смесью нужно хранить в течение 28 дней при температуре не меньше 20 градусов и влажности воздуха, равной 90%. По истечении требуемого срока кубики с застывшим бетоном следует доставить в лабораторию, где и будет проведена проверка соответствия показателям п2, п3, п4 или п5.
Также существует достаточно распространенный метод определения подвижности, называемый методом осадки конуса. Для проведения исследования необходим конус высотой в 30 см. Количество бетона, помещающегося в нем, не должно превышать 6 л. Перед исследованием производят замес с любыми показателями — п2, п3, п4, п5 — в количестве не менее 7 л. Конус заполняют подготовленным раствором, не забывая тщательно штыковать для удаления воздушных пустот.
Когда форма заполнена полностью, конус снимают и устанавливают рядом с бетоном. Если осадка бетонного конуса составляет менее 5 см, это значит что смесь имеет характеристики подвижности п2 или п3, и ее достаточно сложно уплотнить без специального инструмента.
Осадка более 5 см указывает на то, что бетон соответствует параметрам п4 или п5 и будет легко заполнять формы при незначительном воздействии.
Работая с бетоном, необходимо помнить одно важное правило: чтобы качество не потерялось, она должна сохранять заданную при изготовлении подвижность не менее 2 часов. Обычно такое время требуется для доставки материала на объект автобетоносмесителем. Позже смесь утратит эластичность и станет непригодной для проведения работ. Современные производители часто добавляют в смеси специальные химические добавки — пластификаторы, которые позволяют бетону оставаться удобоукладываемым и эластичным не только в течение длительного времени до заливки, но и в течение 6 часов после нее.
