""

Содержание

Расслаиваемость бетонной смеси по показателю водоотделение

Расслаиваемость бетонной смеси по показателю водоотделение

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Методы определения расслаиваемости

Concrete mixtures. Test methods for determination of segregatability

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 31 декабря 1980 г. № 228 срок введения установлен

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на бетонные смеси, приготовленные на минеральных вяжущих, плотных и пористых заполнителях и устанавливает методы определения их расслаиваемости по показателям раствороотделения и водоотделения.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу определения расслаиваемости бетонных смесей — по ГОСТ 10180.0-81.

2.1. Для проведения испытания применяют:

формы стальные размерами 200х200х200 мм по ГОСТ 22685-77;

лабораторную виброплощадку по ГОСТ 10181.1-81;

весы лабораторные по ГОСТ 24104-80;

стальные линейки по ГОСТ 427-75;

сито с ячейками размером 5 мм;

сушильный электрошкаф по ГОСТ 13474-79;

цилиндрические металлические сосуды по ГОСТ 10181.2-81;

мерные стаканы, мензурки или цилиндры емкостью от 50 до 200 мл и пипетку емкостью до 5 мл.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Определение раствороотделения бетонной смеси

Раствороотделение бетонной смеси, характеризующее ее связность при динамическом воздействии, определяют путем сопоставления содержания растворной составляющей бетонной смеси в нижней и верхней частях свежеотформованного образца размерами 200х200х200 мм.

Бетонную смесь укладывают и уплотняют в форме для контрольных образцов бетона размерами 200х200х200 мм по ГОСТ 10180-78. После этого уплотненную бетонную смесь в форме подвергают вибрационному воздействию на лабораторной виброплощадке в течение времени, равного 10Ж, где Ж — показатель жесткости смеси по ГОСТ 10181.1-81, а для подвижных смесей в течение 25 с.

После вибрирования верхний слой бетона высотой (10(0,5) см из формы отбирают на противень, а нижнюю часть образца выгружают из формы путем опрокидывания на второй противень.

При испытании жестких бетонных смесей допускается перед разделением свежеотформованного образца производить его распалубку.

Отобранные пробы бетонной смеси взвешивают с погрешностью до 10 г и подвергают мокрому рассеву на сите с отверстиями величиной 5 мм. При мокром рассеве отдельные части пробы, уложенные на сито, промывают струей чистой воды до полного удаления цементного раствора с поверхности зерен крупного заполнителя. Промывку смеси считают законченной, когда из сита вытекает чистая вода.

Отмытые порции заполнителя переносят на чистый противень и высушивают до постоянной массы при температуре 105-110 (С и взвешивают с погрешностью до 10 г.

Содержание растворной составляющей в верхней и нижней частях уплотненной смеси Vр в процентах определяют по формуле

,

где Vp — содержание растворной составляющей в верхней (нижней) части образца, %;

тк — масса отмытого высушенного крупного заполнителя из верхней (нижней) части образца, г;

тсм — масса бетонной смеси, отобранной пробы из верхней (нижней) части образца, г.

3.1.7. Показатель раствороотделения бетонной смеси Пр в процентах определяют по формуле

,

где (Vp — абсолютная величина разности между содержанием растворной составляющей в верхней и нижней частях образца;

— суммарное содержание растворной составляющей верхней и нижней частей образца, %.

3.1.8. Показатель раствороотделения для каждой пробы бетонной смеси определяют дважды и вычисляют с округлением до 1 % как среднее арифметическое значение результатов двух определений, отличающихся между собой не более чем на 20 % от меньшего значения. При большем расхождении результатов определение повторяют на новой пробе бетонной смеси, отобранной по ГОСТ 10181.0-81.

3.1.9. Результаты испытания должны быть занесены в журнал, в котором указывают:

дату и время испытания;

место отбора пробы;

марку и вид бетона, изготовляемого из испытуемой смеси;

результаты частных определений;

Определение водоотделения бетонной смеси

Водоотделение бетонной смеси, характеризующее ее связность в состоянии покоя, определяют после ее отстаивания в цилиндрическом сосуде в течение определенного промежутка времени.

Бетонную смесь укладывают в цилиндрический сосуд, объем которого в зависимости от наибольшей крупности зерен заполнителя должен соответствовать ГОСТ 10181.2-81, и уплотняют по ГОСТ 1018078 в зависимости от удобоукладываемости смеси. Уровень бетонной смеси должен быть на (10(5) мм ниже верхнего края сосуда.

Сосуд накрывают листом паронепроницаемого материала (стеклом, стальной пластинкой или т.п.) и оставляют в покое на 1,5 ч.

Отбирают пипеткой отделившуюся воду, собирают ее в стакан и взвешивают.

Водоотделение бетонной смеси характеризуют массой воды в граммах, отделившейся за 1,5 ч, отнесенной к объему сосуда в литрах.

Водоотделение бетонной смеси определяют дважды для каждой пробы бетонной смеси и вычисляют как среднее арифметическое значение результатов двух определений, отличающихся между собой не более чем на 20 % от меньшего значения. При большем расхождении результатов определение повторяют на новой пробе бетонной смеси, отобранной по ГОСТ 10181.0-81.

Результаты испытания должны быть занесены в журнал, где указывают данные, приведенные в п. 3.1.9 настоящего стандарта.

Определение водоотделения бетонной смеси

7.4.1 Водоотделение бетонной смеси определяют после ее отстаивания в мерном сосуде или форме в течение определенного промежутка времени.

7.4.2 Бетонную смесь укладывают в мерный сосуд (форму), вместимость и размер которого в зависимости от наибольшей крупности зерен фракции заполнителя принимают по таблице 2, и уплотняют на виброплощадке в зависимости от удобоукладываемости смеси в соответствии с 7.3.2. Уровень бетонной смеси должен быть на (10±5) мм ниже верхнего края мерного сосуда (формы).

7.4.3 Форму (сосуд) накрывают листом паронепроницаемого материала (стекло, стальная пластина и т.п.) и оставляют в покое на 2 ч.

7.4.4 Пипеткой отбирают каждые 15 мин отделившуюся воду, собирая ее в стакан с крышкой и взвешивая по окончании испытания.

Примечание — Допускается отделившуюся воду отбирать с помощью фильтровальной бумаги и определять ее количество взвешиванием.

7.4.5 Водоотделение бетонной смеси , %, характеризуют объемом воды, выделившейся из бетонной смеси за 2 ч, отнесенным к объему бетонной смеси в мерном сосуде (форме), и вычисляют по формуле

, (19)

где — масса отделившейся воды, г;

— плотность воды, принимаемая равной 1 г/см ;

— объем уплотненной бетонной смеси, см .

7.4.6 Водоотделение определяют два раза для каждой пробы бетонной смеси и вычисляют с округлением до 1%, как среднеарифметическое значение результатов двух определений, отличающихся между собой не более чем на 20% среднего значения. При большем расхождении результатов испытание повторяют на новой пробе бетонной смеси.

Определение температуры бетонной смеси

Средства испытания

Для определения температуры бетонной смеси применяют стеклянный термометр по ГОСТ 13646 или другой прибор для измерения температуры с ценой деления не более 1,0 °С.

Проведение испытания

8.2.1 Измерение температуры бетонной смеси должно быть начато не позднее чем через 2 мин после отбора пробы.

8.2.2 Прибор для измерения температуры погружают в бетонную смесь на глубину, определяемую техническим требованием к прибору для измерения температуры.

8.2.3 Толщина слоя бетонной смеси вокруг прибора для измерения температуры должна быть не менее 75 мм.

8.2.4 Температуру измеряют через 3 мин после погружения прибора для измерения температуры в бетонную смесь до ее стабилизации.

8.2.5 Температуру одной пробы бетонной смеси измеряют два раза с интервалом 5 мин. Разность между результатами двух определений температуры не должна превышать 2 °С.

Определение сохраняемости свойств бетонной смеси

9.1 Оценка сохраняемости свойств бетонной смеси (разделы 4-8) заключается в получении и оценке данных об изменении свойств в течение определенного времени.

Средства испытания

Для определения сохраняемости свойств бетонной смеси применяют приборы и вспомогательное оборудование в соответствии с требованиями соответствующих методов определения свойств бетонной смеси.

Проведение испытания

9.3.1 Объем порции бетонной смеси, отобранной для испытания, должен быть достаточным для изготовления из нее отдельных проб на каждый срок измерения определяемого свойства бетонной смеси.

9.3.2 Условия хранения пробы бетонной смеси от момента ее отбора до момента испытания должны соответствовать температурно-влажностным условиям транспортирования и укладки бетонной смеси.

9.3.3 Первое испытание следует проводить непосредственно после окончания перемешивания смеси, второе и последующие — через каждые 30 мин до окончания испытания.

9.3.4 Для каждого испытания следует использовать новую пробу бетонной смеси.

Оценка точности и чувствительности альтернативного прибора для определения удобоукладываемости бетонной смеси

А.1 Оценку сравнительной точности и чувствительности проверяемого альтернативного прибора для определения удобоукладываемости бетонной смеси выполняют на двух составах, отличающихся подвижностью не менее чем на 10 см или жесткостью не менее чем на 15 с.

Для определения каждого свойства бетонной смеси проводят по пять испытаний на проверяемом и стандартизованном приборах.

А.2 Точность проверяемого прибора характеризуют отношением средних коэффициентов вариации удобоукладываемости бетонной смеси, полученных на проверяемом и стандартизованном приборах. Средние коэффициенты вариации показателей удобоукладываемости, определенные по результатам испытаний, проверяемым и стандартизованным приборами, вычисляют по формуле

, (A.1)

где , — коэффициенты вариации показателя удобоукладываемости бетонной смеси для каждого из двух испытанных составов, определяемые на проверяемом и стандартизованном приборах и вычисляемые по формуле

, (А.2)

где , (А.3)

здесь — среднеквадратическое отклонение показателя удобоукладываемости бетонной смеси -го состава, полученное на проверяемом и стандартизованном приборах;

— средний показатель удобоукладываемости бетонной смеси -го состава, полученный на проверяемом и стандартизованном приборах;

— результат определения удобоукладываемости бетонной смеси в -й пробе -го состава ( 1-5; 1; 2), полученный на проверяемом и стандартизованном приборах;

. (A.4)

Точность проверяемого прибора признают удовлетворительной, если соблюдается соотношение

, (А.5)

где , — средние коэффициенты вариации показателя удобоукладываемости бетонной смеси, полученные при испытании на проверяемом и стандартизованном приборах, вычисленные по формуле (А.1).

А.3 Чувствительность прибора характеризуют оценкой относительного изменения удобоукладываемости бетонной смеси при изменении ее водосодержания и вычисляют по формуле

, (А.6)

где , — средние показатели удобоукладываемости бетонной смеси двух испытанных составов по А.1, вычисленные по формуле (А.4);

, — водосодержание бетонной смеси двух различных составов по А.1, л/м .

Чувствительность проверяемого прибора признают удовлетворительной, если соблюдается соотношение

, (А.7)

где , — чувствительность проверяемого и стандартизованного приборов соответственно, вычисленная по формуле (А.6).

А.4 Проверяемый прибор, удовлетворяющий требованиям А.2 и А.3, градуируют путем установления зависимости между показателями удобоукладываемости по проверяемому и стандартизованному приборам.

Читать еще:  Сколько метров от забора считается частной собственностью

Коэффициенты и вычисляют по формулам

, (А.8)

, (А.9)

где , , , — средние значения показателя удобоукладываемости двух испытанных составов бетонной смеси, полученные на проверяемом и стандартизованном приборах и вычисленные по формуле (А.4).

Методика определения подвижности бетонной смеси с заполнителем размером зерен 120 мм по осадке конуса

Б.1 Экспериментально подобранную бетонную смесь с заполнителем размером зерен 120 мм, соответствующую по удобоукладываемости оборудованию и технологии бетонных работ на данном конкретном объекте строительства, подвергают рассеву на сите с размером ячейки 40 мм.

Б.2 На отсеянной бетонной смеси определяют подвижность по осадке конуса по 4.2.

Б.3 При производственном контроле удобоукладываемость бетонной смеси контролируют и оценивают по результатам определения осадки конуса отсеянной бетонной смеси.

Примечание — При производственном контроле других нормируемых показателей качества бетонной смеси (средней плотности, воздухосодержания, расслаиваемости, температуры и сохраняемости свойств), а также показателей качества бетонов (прочности, морозостойкости, водонепроницаемости) испытания проводят также на отсеянной бетонной смеси. При этом коэффициенты перехода от результатов определения свойств бетонной смеси на отсеянных пробах к результатам этих же свойств на неотсеянных бетонных смесях должны быть приведены в проекте производства работ или технологическом регламенте данного объекта строительства.

УДК 666.972.001.4:006.354 МКС 91.100.10 Ж19 NEQ

Ключевые слова: бетонные смеси, отбор проб, методы испытаний, удобоукладываемость, средняя плотность, пористость, расслаиваемость, температура, сохраняемость свойств

Электронный текст документа

подготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:

официальное издание М.: Стандартинформ, 2015

Удобоукладываемость и сохраняемость бетонной смеси

Характеристики

Требуется, чтобы бетонная смесь была удобоукладываемой. Данное понятие очень важно, оно характеризует возможность приготовленной бетонной смеси быть уложенной в конструкцию с наименьшими усилиями. Понятие удобоукладываемость бетона сложно охарактеризовать однозначно. Это научное определение, включающее в себя разные составляющие. Основное свойство бетона – текучесть, зависящая от водоцементного соотношения. Такой раствор должен хорошо литься в форму, заполнить форму в условиях определенной работы, которую необходимо выполнить, чтобы добиться полного уплотнения.

Если бетонная смесь под действием определенных механизмов и приемов легко укладывается в форму, уплотняется и при этом не расслаивается, то она считается удобоукладываемой.

Удобоукладываемости бетона можно добиться добавлением воды с использованием пластифицирующих добавок. Тесно связано с понятием удобоукладываемости понятие подвижности. Бетон растекается, характеризуется текучестью. Подвижность – консистенция раствора. Но удобоукладываемость и консистенция – не одно и то же понятие. При той же самой консистенции удобоукладываемость бывает разной.

Поскольку раствор неоднороден, каждый состав обладает своими характеристиками цементного теста, своими характеристиками наполнителей, содержит разные добавки, то удобоукладываемость требуется определять в каждом конкретном случае.

Метод определения подвижности

Определение удобоукладываемости бетонной смеси: а) прибор (конус) для определения подвижности бетонной смеси: 1 – жесткая смесь; 2 – подвижная смесь; 3 – осадка конуса; б) прибор для определения жесткости бетонной смеси: 4 – схема испытания.

Для определения удобоукладываемости существует несколько методов. Ни один из методов не определяет удобоукладываемость напрямую, так как данное понятие условное, на практике характеризуется для разных бетонов либо свойством подвижности, либо жесткости. Есть распространенные приборы, которые могут более-менее точно определить удобоукладываемость бетона.

Для подвижных смесей с малой жесткостью принят метод определения удобоукладываемости бетона по осадке конуса. Подвижные растворы заполняют форму заливки под воздействием собственной тяжести. Некий прибор, представляющий собой усеченный конус, описанный в российском стандарте (ГОСТ 10181), заполняется раствором, а потом медленно поднимается. Раствор во время подъема конуса “оседает” на определенную высоту. Высоту осадки измеряют в середине конуса. Эта осадка, измеряемая в миллиметрах, характеризует свойство подвижности.

Конус изготавливают обычно из листовой стали высотой 300 мм. У нижнего основания он имеет 200 мм, верхнее основание – диаметром 100 мм. Его устанавливают на достаточно гладком листе, потом заполняют в три ровных слоя бетоном, осторожно уплотняют штыкованием металлическим стержнем, то есть просто протыкается стержнем 25 раз после укладки каждого слоя. Затем, когда бетон уложен, избыток аккуратно срезается. Нельзя допускать перекоса конуса в процессе его подъема.

Показатель жесткости

Схема определения подвижности (величины осадки конуса) бетонной смеси.

Жесткие смеси, которые необходимо укладывать вибрационным воздействием, испытывают на удобоукладываемость другими прибором – техническим вискозиметром. Технический вискозиметр состоит из металлических форм и виброплощадки с определенными параметрами. У площадки амплитуда вертикальных колебаний в минуту – 0,35 мм, количество колебаний – примерно 2800-3000. Стандартный конус ставят на площадку, заполняют до верха. Сначала производят стандартное уплотнение штыкованием (как для определения подвижности), а затем окончательное уплотнение производится вибровоздействием до того момента, когда на поверхности конуса и под нижним основанием выступит цементное тесто.

Схема возможного расслоения бетонной смеси: а — в процессе транспортирования и уплотнения; б—после уплотнения; 1 — направление, по которому отжимается вода; 2 — вода; 3, 4 — мелкий и крупный заполнители.

Уплотнение производится в течение определенного периода времени (от 5 до 30 секунд). После уплотнения бетонную смесь аккуратно срезают вровень с конусом, поднимают его. На поверхность этого бетонного конуса устанавливают диск прибора со штангой, тогда снова включается виброплощадка.

Под воздействием вибрации бетон оседает на определенный уровень. После достижения нужной осадки вибрация прекращается, секундомер выключается. Удобоукладываемость измеряется в этом случае в секундах и характеризуется уже не показателем подвижности, а показателем жесткости. Такой способ измерения удобоукладываемости применяется, если берется наполнитель с крупностью зерен ? 40 мм.

Сверхжесткий раствор

Схема прибора и последовательность определения жесткости бетонной смеси: а — установка прибора и загрузка бетонной смеси, б — установка диска на поверхность бетонного конуса, в — момент окончания испытаний; 1 — цилиндрическое кольцо, 2 — эталонный конус, 3 — воронка, 4 — штатив, 5 — диск с отверстиями, 6 — штанга, 7 — виброплощадка.

Если раствор содержит крупный заполнитель, у которого размер зерен доходит до 70 мм, показатель жесткости менее 100 секунд (средняя жесткость), то удобоукладываемость измеряется упрощенно. На виброплощадке устанавливается и крепится металлическая форма в виде куба с внутренним размером ребра 200 мм. Внутри формы устанавливается стандартный конус, производится сначала стандартная укладка без вибрирования, затем вибрируется стандартно, до появления бетонного теста. После этого тесто срезается вровень с поверхностью конуса. Затем он снимается стандартно, и бетон подвергается вибровоздействию еще раз до того состояния, когда раствор заполнит собой все четыре угла кубической формы. Измеряется время выравнивания до горизонтального состояния (в секундах). В данном случае жесткость характеризуется временем выравнивания, которое должно быть умножено на коэффициент, равный 1,5.

Расслаиваемость бетона

Схемы приборов для определения реологических свойств цементного теста и бетонной смеси:
а – по изменению скорости истечения смеси через отверстие; б – по измерению глубины проникания конуса;
в – по скорости погружения шарика; г – по усилию выдергивания; д – по усилию вращения коаксиальных цилиндров.

Кроме характеристик жесткости и подвижности, раствор характеризуется средней плотностью и пористостью. Пористость – отношение массы к объему. Свойство пористости используется в бетонах, имеющих пористые наполнители. Каждый вид обладает характеристикой пористости, определяемую объемом воздуха в бетоне. Для таких бетонов пористость определяется по объему пор в наполнителе. Важным показателем является свойство бетона расслаиваться. Бетонная смесь иногда становится неоднородной, расслаивается на отдельные составляющие. Расслаиваемость характеризуется водоотделением и раствороотделением.

Динамическое воздействие вызывает то, что более крупные частицы заполнителя под воздействием своего веса опускаются вниз, вода стремится подняться вверх, так как вода легче камня и песка. Водоотделение – нормальное явление для обычной бетонной смеси, оно не вызывает негативных изменений бетона. Ведь вода иногда испаряется и снижает водоцементное соотношение, что повышает прочность бетона. Если наступает расслаиваемость во время транспортировки, сопровождающаяся водоотделением, то данное явление негативное.

Плотные и легкие консистенции

Определение удобоукладываемости бетонной смеси
упрощенным способом: а – общий вид прибора;
б – бетонная смесь до вибрирования; в – то же, после вибрирования;
1 – конус; 2 – форма куба; 3 – бетонная смесь; 4 – виброплощадка.

Расслоение вызывает небрежная транспортировка или неправильная укладка. Технология приготовления также влияет на последующую сохраняемость бетонной смеси. В связи с этим если раствор приготовлен с расходом цемента по минимуму, с превышением размера заполнителя, то сохраняемость слабая, она недолговечна и не соответствует качеству по плотности или по подвижности. Плотность бетона – характеристика непростая. Существует бетоны разной плотности: легкие, тяжелые, а также особо тяжелые. Плотность измеряется весом бетона по отношению к его объему. У легкого плотность находится в диапазоне 500-1800 кг/м3. Бетон же тяжелый – 1800-2500 кг/м3.

Можно увеличить плотность бетона использованием расширяющиеся портландцемента, пуццоланового портландцемента. Особо плотные бетоны широко применяют во время строительства АЭС, так как они защищают от воздействия ионизирующего излучения. Несущая способность бетона зависит от наполнителя и характеристики плотности. Легкие бетоны с малой плотностью обладают малой несущей способностью. Общие характеристики улучшаются при помощи пластификаторов. Это такие добавки, которые могут увеличить его плотность, препятствуют расслоению, улучшают удобоукладываемость жесткого бетона с крупным наполнителем.

Нормы расслаиваемости и удобоукладываемости

Типы структур бетонной смеси и их влияние на водопотребность
равноподвижной смеси: I – смесь с плавающим заполнителем, II – смесь
с плотной упаковкой заполнителей, III – крупнопористая смесь с недостатком цементного теста.

Склонность к расслоению можно компенсировать тем, что ее укладывают в опалубку непосредственно на месте приготовления. Если бетон транспортируют по желобам, особенно с большой высоты, либо из-за изменения направления желоба, то он часто расслаивается. Оседание смеси часто происходит при слабой удобоукладываемости, когда работают вибратором долго. Расслоение бетона легко заметить, но измерить степень расслоения трудно. Степень расслоения видно хорошо во время испытаний на пластичность, когда бетонный кубик в течение 10 минут вибрируется, а потом разламывается. При избыточной вибрации расслоение видно по тому, как распределяется в кубике крупный наполнитель.

Норма расслаиваемости для разных смесей характеризуется значениями водоотделения и значениями раствороотделения (в процентах), указанными в ГОСТ 7473. Таблица 1 данного стандарта содержит сведения по норме удобоукладываемости, таблица 2 характеризует нормы расслаиваемости. Таблица 1 стандарта содержит количественные измерения нормы удобоукладываемости для разных марок бетонов по удобоукладываемости: сверхжестких смесей, жестких смесей и смесей подвижных. Для жестких и сверхжестких смесей таблица показывает жесткость в секундах, для подвижных – значение подвижности в миллиметрах.

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.

Читать еще:  Сколько сохнет бетон в опалубке

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:

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:

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:

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.

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.

Общее бетоноведение. Лабораторный практикум для студентов специальности «Производство строительных изделий и конструкций» (стр. 2 )

Удобоукладываемость бетонной смеси оценивают показателем подвижности и жесткости в зависимости от марки смеси, подвижность характеризуется показателем осадки конуса (ОК) в сантиметрах и показателем диаметра рассекания конуса (РК) в сантиметрах, жесткость (Ж) характеризуется временем вибрации в секундах, необходимым для уплотнения бетонной смеси в приборе (далее – Красного) или техническом вискозиметре.

ОК определяют только для смесей марок П1-П4. Если по результатам испытания смеси показатель ОК = 21 см и более, то ее следует оценивать показателем РК.

Расслаиваемость бетонной смеси оценивают показателями раствороотделения и водоотделения.

Бетонные смеси в зависимости от консистенции характеризуются марками по удобоукладываемости, приведенными в таблице 1 по СТБ 1035-96.

Расслаиваемость бетонной смеси (водоотделение и раствороотделение) не должна превышать приведенных в таблице 2 по СТБ 1035-96.

Примечание – Предельную величину раствороотделения для легких смесей с маркой РК1–РК6 устанавливают экспериментально при разработке состава (см. правила отбора смесей).

Таблица 1 – Марки по удобоукладываемости бетонных смесей в зависимости от

Удобоукладываемость по показателю

Удобоукладываемость по показателю подвижности

Удобоукладываемость по показателям расплыва конуса

осадка конуса (ОК), см

расплыв конуса (РК), см

Таблица 2 – Расслаиваемость бетонной смеси

Марка по удобоукладываемости

Показатели расслаиваемости, %, не более

Правила отбора проб бетонной смеси:

1 Во время производственного контроля отбирают:

— при производстве монолитных изделий и конструкций – на месте укладки бетонной смеси не менее 1 раза в смену при непрерывном бетонировании конструкций и изделий отдельной партии;

— при отпуске товарной полностью затворенной смеси – на месте ее приготовления за 5–10 мин перед погрузкой в транспортную емкость не менее 1 раза в смену при непрерывном бетонировании и каждый раз при отпуске отдельной партии;

Читать еще:  Прием бетона из миксера

— при отпуске товарной частично затворенной бетонной смеси – на месте ее приготовления за 5–10 мин перед погрузкой в транспортную емкость не менее 1 раза в смену при непрерывном бетонировании и каждый раз при отпуске отдельной партии.

2 Отобранная проба перед проведением испытаний должна быть дополнительно перемешана.

1 Определение удобоукладываемости бетонной смеси (ОК и Ж)

Оборудования для определения ОК: конус нормальный (рисунок 1.); стальная линейка по ГОСТ 427 с ценой деления 1 мм; загрузочная воронка; кельма типа КБ по ГОСТ 9533; секундомер с делениями 0,5 с; стержень прямой металлический гладкий диаметром 16 ± 2 мм, длиной 600 ± 2 мм, с округленными концами; лист гладкий металлический 700 х 700 мм.

Порядок выполнения работы. Берут конус, протирают влажной тканью, и устанавливают на гладкий лист, заполняют бетонную смесь через воронку в три слоя одинаковой высоты. Каждый слой уплотняют штыкованием металлическим стержнем 25 раз. Конус во время заполнения и штыкования должен быть плотно прижат к листу. После уплотнения бетонной смеси воронку снимают, избыток смеси удаляют кельмой вровень с верхними краями конуса. Время на проведения работ не должно превышать 3 минут. Конус плавно снимают с отформованной бетонной смеси в вертикальном направлении и ставят рядом. Время, затрачиваемое на снятие конуса, составляет от 3 до 5 секунд.

Рисунок 1 – Конус для определения показателей осадки и диаметра растекания конуса бетонной смеси:

1 – ручка; 2 – корпус; 3 – упор;

ОК бетонной смеси определяют, укладывая гладкий стержень на верх конуса и измеряя расстояние от нижней поверхности стержня до верхней поверхности конуса отборной смеси с погрешностью не более 5 мм. Если после снятия конуса бетонная смесь расслаивается, измерения не выполняют и испытание повторяют на новой пробе бетонной смеси. ОК бетонной смеси определяют дважды. Общее время испытания –10 мин.

Вычисляют ОК бетонной смеси с округлением до 0,1 см как среднее арифметическое результатов двух определений осадки конуса из одной пробы, отличающихся между собой не более чем на 1 см – при ОК ≤ 9, на 2 см – при ОК = 10 … 15 см, на 3 см – при ОК ≥ 16 см. При большем расхождении результатов определения повторяются на новой пробе.

Результаты испытания заносим в таблицу 3.

Таблица 3 – Результаты испытания

Бетонная смесь на плотных заполнителях

Бетонная смесь на

Осадка конуса, см

Среднеарифметическая осадка конуса, см

Сделать вывод по результатам испытания.

Оборудования для определения жесткости: прибор Красного (рисунок 2); технический вискозиметр (рисунок 3); лабораторная виброплощадка с частотой колебания 2900 ± 100 кол/мин и амплитудой 0,50 ± 0,05 мм; секундомер с ценой деления 0,5 с; стержень прямой металлический гладкий диаметром 16 ± 2 мм, длиной 600 ± 2 мм, с округленными концами; загрузочная воронка; кельма типа КБ по ГОСТ 9533; конус.

Порядок выполнения работы. При определении жесткости (Ж) бетонной смеси при помощи прибора Красного с заполнителем крупностью зерен до 20 мм включительно его устанавливают в формах марок ФК-100, ФК-150, ФК-200.

Установленную на виброплощадке форму заполняют смесью доверху без уплотнения. Избыток смеси срезают кельмой вровень с верхними краями формы. Прибор Красного погружают в бетонную смесь ножками вниз до соприкосновения диска 2 с поверхностью смеси. Включают одновременно виброплощадку и секундомер. Вибрирование проводят до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста из двух любых отверстий диска 2 прибора. В этот момент выключают секундомер и виброплощадку. Испытание проводят не менее двух раз.

За окончательное время принимают среднеарифметическое значение, полученное по результатам отдельных измерений с погрешностью не более 2 с. В случае расхождения отдельных результатов определений на величину свыше 15 % измерения повторяют.

Измеренное время (в секундах) характеризует жесткость бетонной смеси (Ж).

Переходной коэффициент к прибору для определения жесткости техническим вискозиметром равен 1.

Результаты двух испытаний заносим в таблицу 4.

Таблица 4 – Результаты испытания

Бетонная смесь на плотных заполнителях

на пористых заполнителях

Среднеарифметическая жесткость, с

Рисунок 2 – Прибор Красного:

1 – ножки; 2 – диск

Определение жесткости бетонной смеси при помощи технического вискозиметра. Технический вискозиметр собирают и закрепляют на виброплощадке. Заполнение конуса прибора бетонной смесью, ее уплотнение и снятие конуса с отформованной смеси осуществляют в соответствии с ГОСТ 10180.

Поворотом штатива 5 устанавливают над отформованным конусом бетонной смеси диск 8 (см. рисунок 3) и плавно опускают его до соприкосновения с поверхностью смеси. Затем одновременно включают виброплощадку и секундомер и наблюдают за выравниванием и уплотнением бетонной смеси.

Рисунок 3 – Технический вискозиметр:

1 – цилиндр с фланцем в основании; 2 – конус (без упоров); 3 – кольцо-держатель с ручками; 4 – загрузочная воронка; 5 – штатив; 6 – направляющая втулка; 7 – фиксирующая втулка; 8 – диск с шестью отверстиями; 9 – стальная шайба; 10 – штанга

Вибрирование производят до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста из любых двух отверстий диска 8. В этот момент выключают секундомер и виброплощадку.

Измеренное время в секундах характеризует жесткость бетонной смеси Ж. Её определяют дважды. Общее время испытания от начала заполнения формы при первом определении и до окончания вибрирования при втором определении не должно превышать 10 мин. Жесткость бетонной смеси вычисляют с округлением до 1 с как среднеарифметическое значение результатов двух определений жесткости из одной пробы смеси, отличающихся между собой не более чем на 20 % от меньшего значения. При большем расхождении результатов определение повторяют на новой пробе.

По результатам испытаний следует сделать вывод.

2 Определение раствороотделения бетонной смеси

(расслаиваемости и водоотделения)

Расслаиваемость бетонной смеси оценивают показателями раствороотделения и водоотделения.

Приборы и оборудование: формы стальные для изготовления контрольных образцов типа ФК-200 по ГОСТ 22685; сосуд объемом 5 л; виброплощадка лабораторная с частотой колебания (2900 ± 100) кол/мин и амплитудой (0,50 ± 0,05) мм; противень; линейка стальная по ГОСТ 427 с ценой деления 1 мм; сито с отверстиями диаметром 5 мм; сушильный электрошкаф, обеспечивающий поддержание температуры (105 ± 5) °С; посуда мерная стеклянная по ГОСТ 1770; весы лабораторные по ГОСТ 24104 с погрешностью измерения не более 2 г.

Определение раствороотделения бетонной смеси. Раствороотделение бетонной смеси, характеризующее ее расслаиваемость при динамиче­ском воздействии, определяют путем сопоставления содержания растворной составляющей в нижней и верхней частях бетонной смеси, уплотненной в мерном сосуде или форме для изготовления кон­трольных образцов бетона.

Бетонную смесь укладывают в форму (сосуд) и уплотняют в соответствии с ГОСТ 10130. После этого уплотненную бетонную смесь дополнительно вибрируют на лабораторной виброплощадке: жесткие смеси марок СЖ1–СЖЗ, ЖЗ, Ж4 – в течение времени, равного 10Ж (где Ж – жесткость смеси, определяемая по заданию 1); жесткую смесь марок Ж1, Ж2 – в течение времени, равного 5Ж. При этом считают, что время вибрирования испытуемой смеси, например при показателе 5Ж, равняется Т = 5 ∙ 30 = 150 с, где Ж = 30 с; подвижную смесь марок П1 и П2 – в течение 25 с, марки ПЗ – в течение 10 с, марок П4 и П5 – в течение 0–7 с в зависимости от показателя диаметра РК с использованием данных таблицы 5.

Таблица 5 Зависимости от показателя диаметра РК

Показатель диаметра РК, мм

Время дополнительного виброуплотнения бетонной смеси, с

От 31 до 41 включ.

После дополнительного вибрирования верхний слой бетонной смеси толщиной около поло­вины высоты формы (сосуда) отбирают на предварительно взвешенный противень, а оставшуюся в нижней части формы смесь вибрируют до выравнивания поверхности смеси.

Затем измеряют с погрешностью не более 5 мм высоту отобранного слоя смеси Нв и вычисляют толщину оставшегося в форме нижнего слоя смеси Нн. После этого оставшуюся в форме смесь вы­кладывают на второй взвешенный противень. Разделенную таким образом на две навески смесь из верхней и нижней частей формы раздельно взвешивают с погрешностью не более 2 г и подвергают мокрому рассеву на сите с отверстиями диаметром 5 мм. При мокром рассеве каждую навеску смеси, выложенную на сито, промывают струей чистой воды до полного удаления цементно-песчаного рас­твора с поверхности зерен крупного заполнителя. Промывку смеси считают законченной, когда из си­та вытекает чистая вода. Отмытый крупный заполнитель из каждой навески смеси переносят на чис­тый противень и высушивают до постоянной массы при температуре (105 ± 5) °С и взвеши­вают с погрешностью не более 2 г.

Содержание растворной составляющей в навесках верхнего и нижнего слоев смеси с уче­том массы отобранной пробы определяют по формулам:

; (1)

, (2)

где трв, трн – масса растворной смеси, находившейся соответственно в верхнем

и нижнем слоях смеси, г;

тбв тбн – масса бетонной смеси, отобранной соответственно из верхней и

нижней час­тей формы, г;

тщвщн – масса высушенного крупного заполнителя, содержащегося в на-

весках соот­ветственно из верхнего и нижнего слоев смеси, г;

Н – высота формы (сосуда), мм;

Нв, Нн – фактическая высота соответственно верхнего и нижнего слоев смеси, мм.

Показатель раствороотделения бетонной смеси Пр, %, определяют по формуле

, (3)

где трв, трн — то же, что в формулах (1) и (2).

Показатель раствороотделения для каждой пробы бетонной смеси определяют дважды и вычисляют с округлением до 1 % как среднеарифметическое значение результатов двух определе­ний, отличающихся между собой не более чем на 20 % от меньшего значения. При большем расхож­дении результатов определение повторяют на новой пробе бетонной смеси.

Определение водоотделения бетонной смеси. Водоотделение бетонной смеси определяют после ее отстаивания в мерном сосуде или форме в течение определенного времени.

Бетонную смесь укладывают в сосуд (форму), вместимость и размер которого (ой) в зави­симости от наибольшей крупности зерен заполнителя принимают по таблице 6, и уплотняют на виб­роплощадке в зависимости от удобоукладываемости смеси. Уровень бетонной смеси должен быть на (10 ± 5) мм ниже верхнего края сосуда (формы).

Сосуд (форму) со смесью накрывают листом паронепроницаемого материала (стеклом, стальной пластиной и т. п.) размерами не менее 150×150 мм и оставляют в покое на 1,5 ч. После чего отделившуюся воду отбирают пипеткой каждые 15 мин, собирая ее в стакан с крыш­кой, и по окончании испытания взвешивают. Моментом окончания испытания считается прекращение отделения воды.

Таблица 6 — Средняя плотность бетонной смеси на пористых заполнителях

Ссылка на основную публикацию
"
×
×
"
Adblock
detector