Осадка конуса бетонной смеси для фундамента

Подвижность бетона

Подвижность бетона, или удобоукладываемость — характеристика крайне важная для соблюдения верной технологии бетонных работ. А правильная технология – это залог будущей прочности, надежности и долговечности фундамента. Самый лучший и дорогой бетон можно угробить, если залить его с пустотами и воздушными пузырями. А если к этому допустить еще и форс-мажор в виде простоя миксера с заказанным бетоном у себя на участке больше 4-х часов, да потом пластифицировать бетон водичкой, якобы улучшая его подвижность, то не стоит строить иллюзий, что все обойдется. Иногда и обходится, но, если б бетон и работы с ним были так просты, вряд ли на строительных форумах постоянно появлялись вопросы вида – деформировался, просел, треснул… фундамент. Причины данных бед могут быть самые различные, и зачастую они кроются именно в нарушениях технологии.

При самостоятельном строительстве, например фундамента собственного дома, не всегда можно воспользоваться средствами механизации для укладки и уплотнения бетона в опалубку. Стесненные условия, ограничения бюджета стройки и т. далее. Поэтому показатель подвижности, обозначенный буквой П и имеющий числовое значение, так важен. Что же он показывает?

Подвижность бетона

Текучесть, пластичность бетонной смеси, его способность полностью заполнить опалубку ленты или ростверка небольших габаритов, без пустот и каверн. Причем подвижность нельзя задать просто – побольше, такое «не прокатит». Воды затворения в бетон добавляют точно по рецепту, и лишняя вода весьма плохо влияет на будущие эксплуатационные качества конструкции — в первую очередь на ее прочность и морозостойкость.

Бетон с «лишней водой» люди, имеющие опыт, видят на глаз, а «испытав» бетонную смесь лабораторным инструментом – лопатой или кельмой, определяют и осадку конуса с точностью до 1-2 сантиметров. И проверка стандартным конусом эти выводы подтверждает. Но не в цифрах дело – даже если у вас нет многолетнего опыта бетонных работ, но при выгрузке смеси с лотка миксера или кузова самосвала вы видите, что часть зерен крупного заполнителя голые, а не покрыты рубашкой раствора, смесь расслаивается, щебень отдельно, песок с жидкой фазой отдельно, и даже на глаз по краешкам видна отделяющаяся водичка – наверное, сразу поймете, что-то с бетоном не то… и будете правы.

Бетонная смесь должна быть подвижной и связанной, без расслоения.

Задачку приходится решать по принципу золотой середины – необходимо заказать такую подвижность смеси, чтобы была возможность качественно ее уложить в опалубку, но при этом максимально выдержать рецептурное водоцементное отношение данного подбора состава, дающее гарантию марочной прочности конкретного бетона. Лишняя вода в замесе снижает будущую прочность бетона, и нужно, чтобы ее было как можно меньше.

Перед тем, как заказать на участок бетон, нужно точно рассчитать время, составить себе график. Основные данные – если бетон доставят в бетоносмесителе – миксере, то от момента его изготовления до полного окончания заливки и уплотнения в опалубку у вас полтора часа. Не превысив это время, можно за бетон волноваться намного меньше. Если же бетон едет не в миксере, а в кузове самосвала, и свойство тиксотропии использовать нет возможности – то это время намного меньше, всего сорок минут.

Тиксотропия – свойство структурированной системы изменять свои параметры при механическом воздействии, а при его прекращении – восстанавливать. У бетона свойство тиксотропии имеется. Он прекращает схватывание, если его шевелят и перемешивают. Это связано с тем, что кристаллические связи, которые начинают образовываться с момента затворения водой, при перемешивании бетонной смеси рвутся, и при этом мгновенно начинают образовываться новые. Возможностей образования этих связей много, в этом смысле «потенциал» у цемента гигантский, но не бесконечный. Тяжелые ситуации, когда миксера с бетоном молотят на стройке по восемь – десять и больше часов, а бетонировать по какой-то причине стало нельзя, известны, наверно, любому строителю. А также известно то, что бетон в этих миксерах уже сварился. Он еще похож на бетон, он жидкий, и его можно уложить, а если и потерял подвижность, то все равно можно уложить — добавив пластификатор. Но прочности уже не будет, бетон погиб.

Поэтому так важно рассчитать время – доставка плюс укладка. И приложить все усилия к тому, чтобы бетонирование прошло без экстрима – проверить раскрепление опалубки и установленного в ней армокаркаса, наличие и крепления всех подкосов, опор и стяжек палуб. Если бетон выдавит опалубку, исправлять ситуацию будет очень сложно, да и не всегда возможно. Приготовить для штыкования лопату, кирку, арматурные стержни, если есть вибратор – отлично. Убедиться, что подъезд миксера к бетонируемой конструкции беспроблемный, и заливать можно будет с лотка.

Определение подвижности бетона

Определяют подвижность и связанность бетонной смеси разными способами. Рассмотри основные из них.

Метод стандартного конуса для определения подвижности бетона

определить подвижность бетона можно, применяя метод стандартного конуса. Это несложно, но навыка требует. Конус из стального листа толщиной 1 мм имеет высоту 30 см и диаметры нижнего и верхнего основания соответственно 20 и 10 см, то есть конус – усеченный. Поддон – стальной лист и конус изнутри смачивают водой, затем конус ровно ставят на лист и наполняют бетонной смесью за три раза с уплотнением стандартной штыковкой. Вся процедура –количество штыкований, время испытания и прочее, подробно регламентируется ГОСТом. Заполненный конус берут за ручки и четко по вертикали размеренно и точно снимают, причем процесс должен завершится за время от трех до семи секунд.

Освобожденный бетон осаживается, и эту осадку замеряют линейкой. Осадка конус в сантиметрах – это разница между высотой стандартного конуса и высотой полученной бетонной «фигуры». Понятно, что осадку очень подвижного бетона таким способом не измеришь. Текучий бетон измеряют на расплыв лепешки.

Вискозиметр для определения подвижности бетона

Жесткие бетоны осадку не показывают, и их испытывают другими способами – вибрированием с помощью другого прибора, стандартного вискозиметра. Жесткие бетоны экономичны по цементу, дают лучшую прочность в основаниях и экономию времени на твердение, но о применении жестких бетонов в частном строительстве говорить пока не приходится, поскольку они требуют особой технологии, невозможной для индивидуального строителя, и очень капризны к ее соблюдению.

Поэтому дальше – только о бетонах подвижных. По величине осадки конуса марку по подвижности регламентируют:

• П1 осадка 1-4 см
• П2 осадка 5-9 см
• П3 осадка 10-15 см
• П4 осадка 16-20 см
• П5 осадка более 20 см — литые смеси

Практическая методика определения подвижности бетона

Подвижность бетона несколько уменьшается за время доставки с бетонного узла до места бетонирования, в осадке конуса — на один – три см. Кроме того, измерения стандартным конусом требуют определенных навыков, поэтому частные строители в основном используют практическую методику определения подвижности:

1. П1 — редко используется для частного строительства. Такая смесь малоподвижна, ее сложно уложить и уплотнить. Если взять такой бетон на штык лопаты, он будет удерживаться, не сползая со штыка, горкой.
2. П2 – дает хорошую прочность в фундаментах, но укладывать его непросто. Штыкования недостаточно, нужен глубинный вибратор. Причем вибрировать можно конструкции не густоармированные. Смесь среднеподвижная, со штыковой лопаты сползает медленно, частично сохраняя форму.
3. П3 – оптимален для ленточного фундамента, и для любого фундамента, с любой густотой армирования. Можно укладывать с уплотнением штыкованием, но лучше применить вибратор – для более объемных конструкций. Смесь подвижная, ближе к текучей, если взять на штык лопаты – сползает быстро, вертикально – стекает.
4. П4 – для фундаментов лент и ростверков считают оптимальным. Лучший вариант для укладки бетононасосом. Уплотняется штыкованием, при помощи вибратора – уплотнение до появления на поверхности цементного молочка происходит быстро. Смесь подвижная, текучая. На лопате – как лепешка.
5. П5 – подходит больше для тонкостенных конструкций, стен и перекрытий. Для ленты – жидковат, не очень подходит. Может применяться для ростверков малых габаритов. Смесь в полном смысле слова текучая. Другое название – литой бетон. Требует плотной, «герметичной» опалубки.

Дальше – выбор бетона для ленточных фундаментов и других конструкций по основным показателям – марочной прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и подвижности.

Источник

Осадка конуса бетона

Данный процесс является одним из двух способов определения пластичности (подвижности) бетонной смеси. В отличие от другого способа – метода анализа монолита – этот более быстрый и поэтому чаще применимый в практике. Этот метод также характеризует удобоукладываемость бетона.

Суть метода определения подвижности конусом

В основе метода лежит применение усечённого конуса высотой около 30 см (ёмкость не более 6 л), а также понимание того, что подвижность взаимосвязана с наличием в составе смеси жидкости. Важно учитывать присутствие пластификаторов и их количество на 1 куб.м. Данная процедура проводится в следующем порядке:

• конус заполняют раствором
• бетон прокалывается (штыкуется) для уплотнения и удаления пустот, дополняется смесью
• конус снимают (вертикально поднимают) и располагают рядом с раствором
• производится проверка на пластичность:
  • если осадка конуса бетона составит 5 см, то данная смесь жёсткая
  • если осадка более 5 см, то смесь является подвижной

Что такое осадка конуса

Исходя из предыдущего пункта, можно определить, что усадка конуса бетона – это цифровое значение в сантиметрах, насколько опустился бетон после снятия формы конуса. Данный показатель даёт возможность классифицировать бетон по пластичности внутри классификационной группы. То есть, при усадке более 5 см, мы уже определяем смесь как высокоподвижную, но зная значение осадки конуса в 10-15 см, можно сделать вывод, что она относится к группе П-3.

Применение в строительстве смесей с разной осадкой конуса

В зависимости от показателя подвижности, назначение бетонных растворов может быть различно. Так, смеси категорий П2 и П3 применяют для монолитной заливки. А вот смеси с повышенной подвижностью с осадкой конуса от 16 до 21 см и показателем П-4 и выше, используют для заливки узких опалубок и колонн, сооружений с частой конструкцией арматуры. Последние растворы именуются ещё как литой бетон, его используют там, где затруднительно применять вибротрамбовки и уплотнители.

Как измерить осадку конуса бетона (видео)

Классификация бетонной смеси по принципу осадки конуса

На основе свойства подвижности бетона с точки зрения степени осадки конуса можно разделить материал на классы S1-S5. Различие классов определяется значением осадки конуса в мм и выявлением типа смеси. Ниже приведена таблица указанного соответствия:

Класс величины осадки конуса

Класс	Осадка конуса в мм	Консистенция
S1(П1)	10-40	Легко пластичная
S2(П2)	50-90	очень пластичная
S3(П3)	100-150	Мягкая
S4(П4)	160-210	Очень мягкая
S5(П5)	>=220	Текучая

Данная информация необходима для выбора или анализа уже имеющейся смеси относительно её предназначения и дальнейшего использования: достаточно ли она текучая при заливке конкретной формы определённого размера и конструкции. Эту классификацию можно применить к распределению смесей по типу подвижности, поэтому обозначение классов может быть в виде «П» , поясняя степень эластичности смеси, а не агрегатное состояние, как в таблице.

Источник

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).

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.

Источник