Подвижность бетона — описание, виды, факторы влияющие на подвижность
Это свойство раствора равномерно заполнять все ёмкости и формы под действием своей массы. По-другому эту характеристику можно назвать – удобоукладываемость. При больших объёмах производства очень важно учитывать этот параметр.
Определение подвижности
Для определения подвижности бетона применяются разные методы. Наиболее популярный – это проверка конуса осадки бетона. Его популярность вызвана простотой выполнения работы, без потребности использовать измерительные приборы.
Нужно найти конус из листовой стали стандартного размера. Размеры могут изменяться в зависимости от размера фракции. Внутреннюю поверхность конуса увлажняют, а бетонную смесь заливают в фигуру тремя слоями с широкой стороны. При этом нужно делать послойную утрамбовку раствора с помощью арматуры по 10 раз на слой. Выпирающие излишки раствора нужно срезать шпателем.
Затем конус переворачивают, снимают и устанавливают рядом с образовавшейся бетонной фигурой. Далее замеряют высоту бетонного конуса и сравнивают с высотой металлической фигуры. Полученная разница высот и есть значение подвижности.
Эти операции нужно проводить 2 раза. После чего находят среднее значение двух результатов, которое будет более точным.
Виды подвижности
При одинаковом значении высот бетона с фигурой – раствор причисляют к категории жёстких, маркируя буквой «Ж». Они редко используются, так как работать с ними очень трудно из-за высокой жёсткости.
При получении разницы высот в 1-5 см, бетон получается малоподвижным. Значения 6-14 см – определяют марку пластичного бетона. При больших значениях разницы высот бетон называют «литая масса». Его применяют только в определенных условиях для специальных конструкций.
Как показывает практика, густота бетонного раствора напрямую влияет на прочность сооружения. Поэтому опираясь на подвижность бетона нужно знать, для чего он будет использоваться и в каких условиях заливаться. Другими словами – под каждую заливку выбирается своя жёсткость смеси.
Факторы, влияющие на подвижность
Степень удобоукладываемости бетонной смеси зависит от следующих факторов.
- Значение объёма воды. Является главным фактором, влияющим на консистенцию раствора. Чем больше воды – тем меньше жёсткость.
- Объём цементного теста. Чем выше будет его значение – тем более жидкой будет консистенция, и как следствие выше удобоукладываемость. Если добавить в цементное тесто заполнители, тогда подвижность будет уменьшаться. Чем больше состав заполнителей – тем меньше подвижность.
- Марка цемента. Растворы, в которых в качестве связывающего вещества используется пуццолановый портландцемент, имеют значительную осадку конуса, по сравнению со смесями на обычном портландцементе.
- Важным фактором изменения удобоукладываемости бетона – является соотношение объемов песка с щебнем. Если их добавлять, не соблюдая установленные нормы и нарушая пропорции, можно получить бетон с низкими показателями удобоукладываемости.
- Увеличение зернистости наполнителей. С их увеличением можно получить смесь более жидкую. А вот применение глины не желательно, она может снизить показатели подвижности.
что такое подвижность бетонной смеси?
Различные строительные работы по бетонированию требуют использование материала с разными качествами, одно из которых — подвижность. При укладке бетона в опалубку, важно, чтобы смесь как можно лучше заполнила пустоты, проникая во все щели и труднодоступные места. От этого зависит надежность и долговечность конструкции.
В статье мы поговорим о том, как определять подвижность, как она классифицируется и почему важно не затягивать с бетонированием, если смесь уже ждет в миксере.
Определение подвижности бетонной смесиПодвижность бетонной смеси — это ее способность растекаться за счет собственного веса. Характеристика зависит от количества воды и правильности технологии. При замешивании раствора всегда нужно точно соблюдать рецептуру в зависимости от марки и назначения смеси.
Весовое соотношение компонентов:
- 1 часть цемента;
- 4 части щебня;
- 2 части песка;
- ½ части воды.
Подвижность бетонной смеси регламентируется ГОСТом 10181.1-8. В документе содержится определение термина, представлены требования к методам измерения, способы измерения удобоукладываемости.
На подвижность бетонной смеси влияют:
- марка цемента;
- плотностью цементного теста;
- соотношение воды, цемента и наполнителя;
- размер и форма песка и щебня;
- чистота материалов;
- качество и количество присадок;
- условия заливки в опалубку на объекте.
Конус для определения подвижности бетона — прибор, который позволяет определить удобоукладываемость даже при самостоятельном замешивании. Его высота — 30 см, диаметр нижней окружности — 20 см, верхней — 10 см.
Порядок действий:
- Поставьте конус на плоскую поверхность большей окружностью вниз.
- Налейте 1/3 раствора.
- Проколите 10 раз гладкой штыковкой, чтобы уплотнить и убрать воздух.
- Проделайте шаги 2–3 еще 2 раза.
- Аккуратно снимите конус и поставьте рядом с отформованной смесью.
- Определите осадку, измерив высоту бетонного конуса линейкой.
В зависимости от разницы длины металлического конуса и отформованной смеси, определяется удобоукладываемость. Чем она больше, тем более подвижный бетон.
Если в растворах используется щебень 0,5–4 см, испытания проводят с помощью вискозиметра. Для этого:
- сформируйте раствор с помощью конуса, как описано выше;
- поставьте конус на вибростол;
- вставьте сверху штатив с делениями, на который наденьте металлический диск;
- включите виброплиту и секундомер и засеките время, когда масса опустится до определенной отметки;
- умножьте полученную величину времени на коэффициент 0,45 — это и будет подвижностью состава.
В чем измеряется подвижность бетонной смеси
Подвижность бетонной смеси определяется производителем и обозначается в виде буквы «П» с цифрой. Единица измерения — сантиметр.
Таблица подвижности бетонной смеси
Подвижность | П1 | П2 | П3 | П4 | П5 |
Осадка конуса, см | 1–4 | 5–9 | 10–15 | 16–20 | 21 и более |
- П1 — осадка раствора до 4 см. Состав с таким свойством практически не содержит воды, поэтому называется сухим. Его использование ограничивается изготовлением монолитных лестниц и ступеней.
- П2 — осадка до 9 см. Марка относится к полусухому типу и используется для возведения фундаментов, плит перекрытий с небольшим количеством арматуры.
- П3 — осадка до 15 см. Это наиболее распространенный вариант бетона для большинства внутренних и внешних строительных работ.
- П4 — осадка до 20 см. Подходит для заливки монолитных конструкций с узкими полостями. Ускоряет время бетонирования.
- П5 — осадка до 25 см. Используется для заливки элементов со сложными формами. Не подходит для объемных конструкций, так как его долговечность меньше по сравнению с другими марками.
Пластичность бетона можно улучшить с помощью пластифицирующих добавок, которые:
- снижают норму цемента для его приготовления на 10–15%;
- уменьшают риск образования усадочных трещин и пустот;
- облегчают перемешивание и распределение компонентов;
- улучшают адгезию с армированными деталями;
- повышают срок годности готового раствора;
- увеличивают морозостойкость.
Благодаря ним раствор лучше растекается без увеличения количества воды, у него повышается плотность и прочность до 25%, он становится более однородным. Если работы проводятся в мороз, пластификаторы позволяют раствору дольше не замерзать и сохранять текучесть в течение 6 часов.
Суперпластификаторы — пластификаторы с усиленными свойствами, которые увеличивают подвижность бетона для фундамента в 6–7 раз.
Смесь с такими характеристиками нужна для изготовления монолитных густоармированных сооружений, стяжек с высокими нагрузками, гидротехнических сооружений, стеновых панелей, плит перекрытий, ремонтных и кладочных растворов.
Итак, удобоукладываемость бетона — важнейшее свойство, которое облегчает работу и влияет на качество готовой конструкции. Марку подвижности обычно указывают на предприятии, но можно определить и прямо на стройплощадке. Чтобы материал заполнил опалубку как можно лучше, а фундамент или ЖБИ были прочнее, всегда используйте подходящую марку. Если нужно улучшить удобоукладываемость, используйте добавки, но только в рекомендуемой дозе.
Есть два набора критериев, которые мы должны учитывать при изготовлении бетона; 1) Долгосрочный требования к затвердевшему бетону, такие как прочность, долговечность и объемная стабильность, 2) Краткосрочные требования, такие как работоспособность. Однако эти два требования не обязательно дополняющие. В этой главе рассматриваются только краткосрочные требования. Для Чтобы свежий бетон был приемлемым, он должен:
УдобообрабатываемостьВсе вышеперечисленные характеристики описывают множество различных аспектов поведения бетона. Термин работоспособность используется для обозначения всех упомянутых качеств. Работоспособность часто определяется с точки зрения количества механической энергии или работы, необходимой для полного уплотнения бетон без расслоения. Это важно, так как конечная прочность зависит от уплотнение. Понятие вязкости является мерой того, как материал ведет себя под нагрузкой. Для
Ньютоновская жидкость, соотношение может быть записано как: где t напряжение сдвига, n вязкость, а D — скорость сдвига или градиент скорости. Для очень разбавленной взвеси твердых веществ в жидкости это соотношение справедливо.
Однако для больших объемов взвешенных твердых частиц, таких как бетон, ньютоновская модель не работает.
не работа. Бетон имеет начальную прочность на сдвиг, которую необходимо превысить, прежде чем он будет
поток. Этот тип поведения описывается моделью Бингама: , где t 0 — предел текучести напряжение, n – пластическая вязкость. Третий тип вязкости называется тиксотропным, при котором кажущаяся вязкость уменьшается с напряжением сдвига. Бетон будет проявлять тиксотропные характеристики. Факторы, влияющие Удобоукладываемость
Расслоение и кровотечениеРазделение относится к разделению компонентов свежего бетон, что приводит к неоднородной смеси. Это можно рассматривать как разделение грубых заполнителя из строительного раствора, вызванного либо оседанием тяжелого заполнителя на дно или отделение заполнителя от смеси из-за неправильной укладки. Некоторый Факторами, усиливающими сегрегацию, являются:
Хорошие методы обращения и размещения являются наиболее важными для предотвращения сегрегации. Кровотечение определяется как появление воды на поверхности бетон после его затвердевания, но до его схватывания. Поскольку вода для затворения является самый легкий компонент бетона, это особая форма сегрегации. Кровотечение как правило, это результат оседания заполнителей в смеси и выделения воды для смешивания. Небольшое кровотечение является нормальным для хорошего бетона. Однако, если кровотечение становится слишком локальным, образуются каналы, что приводит к «кратеры». Верхние слои станут слишком насыщенными цементом с высоким водоцементным отношением. образуя слабую пористую структуру. Соль может кристаллизоваться на поверхности, что повлияет на склеивание дополнительными подъемами бетона. Это образование всегда следует удалять чистка и мытье поверхности. Кроме того, под крупными заполнителями могут образовываться водяные карманы. арматурные стержни, уменьшающие сцепление. Кровотечение может быть уменьшено:
Измерение УдобоукладываемостьУдобоукладываемость, термин, применяемый ко многим свойствам бетона, может быть адекватно измерен с помощью три характеристики:
За прошедшие годы были разработаны различные эмпирические измерения работоспособности. Ни один из этих тестов не измеряет работоспособность с точки зрения фундаментальных свойств конкретный. Однако были разработаны следующие тесты:
Сводка
Укладка бетонаСхватывание определяется как начало жесткости свежего бетона. Закалка – это развитие полезной и измеримой силы; схватывание предшествует закалке. Оба постепенные изменения, контролируемые гидратацией. Свежий бетон потеряет измеримую осадку до начальное схватывание и измеримая прочность будут достигнуты после окончательного схватывания. Схватывание контролируется гидратацией C 3 S. Период хорошей работоспособности – в период покоя (стадия 2). Исходный набор соответствует начало 3 стадии, период быстрой гидратации. Финальный сет — это середина этого фаза разгона. Быстрое повышение температуры связано с 3-й стадией гидратации, с максимальной ставкой на финальном наборе. Если большое количество эттрингита быстро образуется из C 3 А гидратация, время схватывания будет сокращено. Цементы с высоким содержанием C 3 A, такие как расширяющиеся или регулируемые цементы, полностью контролируются эттрингитом формирование. Ненормальное поведение настроек
Испытания свежего бетона
Бетон представляет собой композитный материал, изготовленный из цемента, заполнителя, воды и добавок. Варьирование этих компонентов как по качеству, так и по количеству напрямую влияет на полученная смесь. При отборе проб свежего бетона для испытаний важно из разных мест или нескольких точек во время выгрузки бетона. Образцы не должны были контактировать с формами или земляным полотном, и сбор должен производиться таким образом что разделения не происходит.
Удельный вес и производительностьВес единицы свежего бетона можно определить путем взвешивания известного объема. Это обычно выполняется непосредственно перед определением содержания воздуха, поскольку известен объем конкретный. Объем партии бетона можно определить из следующих отношения: где w — масса компонентов бетона, в т. ч. вода. Выход бетонной смеси можно определить из: где w цемент вес цемент для данной смеси. Экспресс-анализ свежих БетонСуществует ряд тестов, которые отделяют компоненты свежего бетона от тестовых для различных свойств смеси; однако ни один из них еще не принят ASTM. Есть некоторые испытаний, не требующих разделения компонентов бетона:
Этот веб-сайт был первоначально разработан
Чарльз Кэмп за его
Гражданский класс 1101. |
Механика материалов: Замес бетона
By Rayna Higuchi ’20
Привет, ЦВЕ! Меня зовут Рейна, я учусь на курсе «Механика и материалы», пишу в блоге о своем опыте прохождения первого курса. Сегодня я расскажу о классе «Механика материалов» (1.035), который ведет профессор Ульм с дополнительными инструкторами Стивеном Рудольфом и Омаром. Аль-Даджани.
Цель лаборатории, которую мы провели 27 февраля -й заключался в изучении реологических свойств бетонной смеси. Реология – это раздел физики, который конкретно занимается движением материалов и был предметом курса в течение первых нескольких недель. Учитывая его назначение во всем, от дорог до мостов и небоскребов, крайне важно, чтобы мы понимали, как движется бетон до затвердевания.
В качестве домашнего задания нам была поставлена задача определить оптимальные пропорции бетонной смеси. Таким образом, мы пришли к классу с рассчитанными идеальными пропорциями смеси воды, цемента, песка и гравия. Это самые основные материалы бетона. Песок и гравий, известные как заполнители, занимают место в бетоне, поэтому нам не нужно столько цемента, который действует как клей, скрепляющий все вместе. Важно найти хорошие значения для каждого из них. Цемент — это ингредиент, для производства которого требуется больше всего энергии, и, следовательно, выделяется больше всего углекислого газа. Если мы сможем свести это к минимуму, мы резко сократим углеродный след проекта. Однако при слишком малом количестве цемента материал начнет терять прочность. Определение этих значений является уравновешивающим действием и будет меняться в зависимости от требований к конечному бетону, используемых заполнителей и типа или компонентов цемента.
Claire Holley (’21), Rayna Higuchi (’20), Chelsea Watanabe (’21) и Luke Bastian (’21) измеряют предварительное смешивание компонентов. Фото предоставлено Стивеном Рудольфом.
Как и при выпечке торта, мы сначала смешали сухие ингредиенты, а затем добавили воду. Смешивание было самой интересной частью: как только все стало мокрым, мы могли снять маски от пыли и поэкспериментировать с бетоном. Моя группа под названием «Материал бойфренда» слепила снеговика! Увы, цементщик Кранчи прожил еще меньше, чем его снежный коллега. Вскоре он превратился в неузнаваемую каплю.
Рождение цементщика Кранчи. Фото предоставлено Стивеном Рудольфом.
После смешивания мы провели испытание на осадку. Это обычное испытание, используемое для определения прокачиваемости/удобоукладываемости (насколько легко перекачивать бетон или иным образом манипулировать им) бетонной смеси. Вы заполняете конус высотой 1 фут, затем поднимаете конус прямо вверх. Изменение высоты, известное как осадка, можно использовать для получения представления о том, насколько легко будет течь бетон. В зависимости от вашего проекта вам может потребоваться более низкая или более высокая работоспособность.