Определение удобоукладываемости бетонной смеси

Удобоукладываемость бетонной смеси — это параметр, который отражает ее возможность без дополнительных усилий и полностью заполнять подготовленную форму, а также сохранять однородность при перевозке на строительный объект и выдержке до момента укладки в опалубку. Согласно старому ГОСТ 7473-94, бетоны в пластичном состоянии классифицировались на группы (классы): сверхжесткие (СЖ), жесткие (Ж) и подвижные (П). Современный ГОСТ 7473-2010 выделяет иные классы по удобоукладываемости: жесткие (Ж), подвижные (П) и растекающиеся (Р). Внутри каждого класса предусмотрены марки. Следует отметить, что удобоукладываемость — термин условный: для бетонов с различными характеристиками она оценивается либо по жесткости, либо по подвижности.

Как определяется удобоукладываемость жестких бетонных смесей

Определение удобоукладываемости жестких бетонных смесей имеет ряд особенностей. Из-за сложности укладки такие смеси применяют ограниченно, чаще всего в дорожном строительстве. Их ключевое отличие — низкое водоцементное соотношение. В некоторых случаях воды добавляют настолько мало, что бетон со временем начинает забирать влагу из грунта.

Укладка жестких смесей возможна только при вибрационном воздействии. По этой причине для установления их марки удобоукладываемости используют специальные приборы — технические вискозиметры, которые включают металлические формы и вибрационные площадки. Виброплощадка совершает 2,8–3,0 тыс. колебаний в минуту с амплитудой 0,35 мм. Испытание проводят в такой последовательности:

1. Конус стандартных размеров устанавливают на виброплощадку и заполняют раствором до верхнего края.
2. Выполняют стандартное уплотнение штыкованием — аналогично тому, как это делается при определении марки подвижности.
3. Смесь уплотняют вибрацией до момента, когда на поверхности конуса появится цементное тесто. Обычно процесс занимает от 5 до 30 секунд.
4. После вибрационного уплотнения смесь срезают по уровню верхнего края конуса, укладывают диск со штангой и включают виброплощадку до достижения требуемой осадки.

Показатель удобоукладываемости бетонной смеси в данном случае характеризуется жесткостью и измеряется в секундах. Полученное время отражает период, за который достигается нужная осадка. Такой способ подходит для бетонов, где максимальный размер зерен крупного заполнителя не превышает 40 мм. Марки жесткости — Ж1, Ж2, Ж3, Ж4, Ж5.

Определение удобоукладываемости подвижных бетонов

Подвижные бетонные смеси изготавливают с применением пластифицирующих химических добавок и дополнительных мелкодисперсных наполнителей. Именно такой состав придает бетону способность легко укладываться и сохранять однородность без расслоения.

Когда подвижная бетонная смесь имеет невысокую жесткость, ее удобоукладываемость устанавливают по осадке конуса. Материал заполняет стандартизированную форму под действием силы тяжести. Основной элемент прибора — усеченный конус, выполненный в соответствии с ГОСТ 10181-76. В ходе испытания форму с раствором медленно поднимают, а бетонная смесь при этом оседает. Марка подвижности определяется высотой осадки, выраженной в миллиметрах. Для подвижных бетонов по удобоукладываемости предусмотрены марки П1, П2, П3, П4, П5.

Особенности применения подвижных бетонных смесей в зависимости от марки подвижности:

• П1. Используются наряду с жесткими растворами при выполнении дорожных ремонтно-строительных работ.
• П2, П3. Наиболее востребованные в строительстве материалы. Обычно применяются при монолитных работах, а также при производстве бетонных и железобетонных изделий. При укладке нуждаются в тщательном вибрировании.
• П4. Бетоны класса подвижности П4 применяются для бетонирования колонн, тонкостенных и густоармированных конструкций. Востребованы при подаче материала бетононасосом. Часто обходятся без вибрирования.
• П5. Высокоподвижные литьевые бетонные смеси марки П5 используются в густоармированных строительных конструкциях и изделиях.

Методы определения удобоукладываемости растекающихся бетонных смесей

Растекающиеся бетонные смеси — это в основном высокоподвижные, нерасслаивающиеся самоуплотняемые бетоны (СБ). Они востребованы в высотном строительстве. Такие материалы растекаются в опалубке самостоятельно, без вибрирования заполняют все пустоты и плотно обволакивают элементы арматурного каркаса. Их марки определяют по расплыву конуса: Р1, Р2, Р3, Р4, Р5, Р6.

Факторы, влияющие на удобоукладываемость бетонной смеси

На эту важную для пластичного материала характеристику влияет его состав: процентное соотношение вяжущего, заполнителей и воды, вид и фракция заполнителей. Если добавить воду в готовый раствор, чтобы повысить удобоукладываемость, это приведет к расслоению и, как следствие, к снижению прочности отвердевшего бетона.

Пластичность повышают специальными добавками — пластификаторами и суперпластификаторами. Еще один вариант — увеличить процентное содержание цемента. Он снижает силу трения между зернами мелкого и крупного заполнителей, повышая текучесть. Такой способ сохраняет прочностные характеристики бетона, но существенно увеличивает себестоимость строительных работ.

Если необходимо снизить пластичность материала без расслоения, вводят дополнительное количество песка. На удобоукладываемость отрицательно влияют посторонние примеси: пыль, глинистые и органические включения.

Как подобрать бетонную смесь с подходящей удобоукладываемостью

При выборе раствора по марке жесткости или подвижности необходимо принимать во внимание возможную потерю пластичности, на которую влияет целый ряд факторов. Среди них — как чрезмерно высокая, так и слишком низкая температура окружающей среды и самого раствора, а также продолжительность транспортировки и хранения.

Ниже перечислены области применения смесей с различными марками жесткости, подвижности и растекания:

• Подготовительные работы при создании автомобильных дорог и взлетно-посадочных полос, устройство бетонных полов — П1, Ж1.
• Устройство покрытий автомобильных дорог, аэродромов и полов — П1.
• Железобетонные плиты и балки больших габаритов — П1, П2.
• Колонны крупных размеров — П2.
• Горизонтальные строительные конструкции с усиленным армированием — П2, П3.
• Вертикальные конструкции с плотным армированием — П3, П4.
• Монолитное бетонирование при помощи скользящей опалубки — П2, П3.
• Строительство высотных объектов — Р1–Р6.
• Крупногабаритные густоармированные плиты, колонны и балки — Р4, Р5, Р6.
• Укладка бетона с помощью бетононасосов — П3, П4, П5.

Вопросы и ответы