что это такое и методы определения
Главная » Строительство »
Приобретая бетонную смесь, учитывают ее класс и прочность. Удобство в укладке строительного материала играет большую роль, поэтому жесткость смеси — один из дополнительных критериев ее выбора. Этот показатель означает легкость и полноту заполнения раствором используемых при строительстве форм.
Содержание
- Что такое жесткость бетонной смеси
- В чем измеряется жесткость
- Прибор для определения жесткости бетонной смеси
- Как происходит определение
- Марки и разновидности бетонной смеси по жесткости по ГОСТ
Что такое жесткость бетонной смеси
Жесткость бетонной смеси — характеристика сырья, означающая его удобоукладываемость. Для измерения этой величины следят за временем, в течение которого смесь окончательно осядет, станет плотной и ровной.
Специалисты проводят замеры в формованном конусе на виброплощадке. При этом используется бетонный раствор, зерна которого не превышают 4 см.
Государственные стандарты устанавливают несколько марок жесткости:
Марка | Степень жесткости, измеряемая в секундах |
Ж1 | 5-10 |
Ж2 | 11-20 |
Ж3 | 21-30 |
Ж4 | 31-50 |
Ж5 | Выше 50 |
Бетонная смесь Ж1 самая мягкая, Ж5 — самая твердая. Чем дольше по времени осуществляется усадка бетона и его уплотнение, тем жестче он становится.
В чем измеряется жесткость бетонной смеси
Под жесткостью понимается способность смеси оставаться однородной и не подвергаться расслойке при транспортировке. При уплотнении тяжелые фракции проседают, а мелкие — поднимаются наверх. Эти процессы негативно сказываются на прочности бетона.
Чтобы не допустить этого, нужно правильно подсчитать процент мелких фракций, использовать пластификаторы и минимальное количество воды.
Время, пока раствор не утрамбуется до однородной массы и определяет его жесткость. Чем быстрее он становится ровным, тем он считается более удобоукладываемым.
Прибор для измерения жесткости
Показатель жесткости определяют, используя специальный прибор с сосудом цилиндрической формы. Перед началом определения показателей подготавливают приборы и оборудование, уделяя внимание рабочей площадке:
- лабораторное устройство для определения жесткости и дополнительные приборы очищают от пыли и иных загрязнений;
- влажной ветошью протирают все плоскости, которые подлежат соприкосновению с цементом;
- крепко закрепляют оборудование на виброплощадке;
- конус для подачи смеси вставляют в кольцо установки и надежно фиксируют.
После подготовки приступают к непосредственному исследованию и определению жесткости бетонной смеси.
Для этого ее заливают в конус. Затем разворачивают штатив, снимая форму из стали. Затем диск из металла прислоняют к поверхности отформованного конуса. Одновременно включают секундомер и создают вибрацию, наблюдают за уплотнением раствора.
Вибрация продолжается до тех пор, пока цемент не станет поступать, минимум из двух отверстий металлического диска, имеющего шесть отверстий. Как только наступает этот момент, работу оборудования останавливают и засекают время его остановки. Потраченное на испытание время в секундах позволяет рассчитать жесткость бетона.
Как происходит определение
При испытаниях могут быть получены нецелые значения, показатель жесткости округляют до одной секунды. Испытание проводится не менее двух раз, поэтому за техническую характеристику берется среднее значение двух величин. Если результаты испытаний не совпадают более чем на 20 %, то их проводят снова, используя другую бетонную смесь.
Одной из характеристик бетонного раствора является связность, под которой понимается сохранение однородности состава и отсутствие расслойки во время перевозки и укладки.
В результате трамбовки смеси частицы уплотняются, а оставшаяся вода выжимается в верхние слои раствора. При этом под зернами объемного заполнителя образуются полости. Если заполнитель обладает высокой плотностью, то его частички оседают. Иначе частицы пористого уплотнителя поднимаются к поверхности. Это ухудшает структуру бетона, в результате чего растет водонепроницаемость и снижается морозостойкость. Для увеличения связности и предотвращения расслоения, правильно высчитывают количественное число мелкого заполнителя в составе бетонной смеси и сокращают расход воды, смешивая пластифицирующие добавки.
В лабораториях используют простой способ определения этой величины по технологии Скрамтаева Б.Г.. В кубическую металлическую форму помещают обыкновенный конус. Его освобождают от опор и делают меньше нижний диаметр, чтобы он беспрепятственно вошел внутрь кубической формы.
Такой конус заполняют тремя слоями состава. После удаления металлического конуса, бетонную смесь исследуют на виброплощадке.
Вибрацию поддерживают до тех пор, пока все углы куба не наполнятся бетоном. После того как смесь заполнит форму и распределится абсолютно горизонтально и равномерно, вибрацию отключают и приступают к определению величины жесткости.
Время, в течение которого сохраняется вибрирование, зависит от подвижности раствора, размеров формируемого предмета, наличия арматуры, частоты и амплитуды движения вибрационного прибора. Чем меньше размер изделия и жесткость цементного раствора, тем меньше времени необходимо для полной утрамбовки состава.
Многочисленные исследования показывают, что показатель жесткости, полученный при использовании прибора с цилиндрическим сосудом, практически в два раза меньше показателя, который получают по методу Скрамтаева Б.Г.
Марки и разновидности бетонной смеси по жесткости по ГОСТ
Удобоукладываемость — показатель следующих свойств раствора:
- формирование в процессе наполнения формы однородной плотной структуры;
- простота укладки;
- отсутствия расслоения;
- прочность после затвердения цементной массы.
В зависимости от удобоукладываемости все бетонные смеси делятся на жесткие, сверхжесткие и подвижные.
Жесткие смеси
Они содержат малое количество жидкости, поэтому цемент получается крепким. По-другому такое сырье именуют трамбованным бетоном, используемым для постройки сооружений, подвергающихся высокой нагрузке.
Чтобы получить материал высокой плотности, его тщательно трамбуют. В процессе усадки на поверхности состава выступает небольшое количество жидкости. После сжатия смеси в кулаке, образуется пластичный кусок, который не оставляет следов на руках.
Жесткие смеси обладают крепким сцеплением с арматурой и формируют идеально ровные поверхности. Технология их изготовления сложна и затратна. Поэтому такой материал используют для строительства зданий и сооружений, которые в процессе использования будут подвергаться нагрузкам.
Сверхжесткий бетон
Изготавливают путем гидротермальной обработки рабочего раствора. После соединения составов их уплотняют и переводят в состояние твердого металла.
При изготовлении сверхжесткого бетона отсутствует стадия разжижения состава. В промышленности такое сырье применяют в редких случаях.
Применение пластификаторов — один их эффективных способов повышения удобоукладываемости бетонных смесей. Проведенные исследования доказали, что пластифицирующая добавка ЛСТ снижает потребность смеси в воде от 10 до 30%. Эффективность добавок снижается составе жесткого бетона.
Популярное
Жесткость и удобоукладываемость бетона — Справочник строительных материалов и терминов (Ж)
- Главная
- Справочник материалов
- Ж
В соответствии своими физико-химическими свойствами бетоны
занимают среднее положение между вязкими жидкостями и твердыми упругими телами.
Бетонные смеси способны оказывать сопротивление сдвигающим силам, т.е. они
фактически являются пластично-вязкой системой, которая в начальный момент
прикладывания силы обладает мгновенной упругостью (системы
упруго-пластично-вязкие).
Одной из важных характеристик бетонных смесей является их удобоукладываемость – способность легко наполнять формы при определенном способе уплотнения, при этом в процессе укладки не расслаиваясь. Данная способность бетонных смесей зависит от наличия в них внутренних сил, которые обуславливают структурную прочность и препятствуют механическим внешним воздействиям, изменяющих форму объема бетонных смесей.
Уровень удобоукладываемости жестких и подвижных бетонных
смесей определяют при помощи различных методов. Мера удобоукладываемости
подвижных бетонных смесей является их подвижность, которая определяется осадкой
бетонного стандартного конуса в сантиметрах (ГОСТ 10181-62). Подвижность
бетонных смесей определяют посредством устройства, выполненного из листовой
стали и обладающего формой усеченного конуса, высота которого составляет 30см, а
внутренний диаметр верхнего основания – 10см, и нижнего основания – 20см.
Стандартный металлический конус устанавливают на металлическом гладком листе,
наполняют его в три слоя бетонной смесью. При этом каждый слой уплотняется
штыкованием посредством металлического стержня 25 раз. Когда бетонную смесь
уложат и срежут ее избыток, осторожно снимают металлический конус. Осадку конуса
бетонных смесей выясняют методом измерения расстояния в сантиметрах от верха
бетонной смеси до верхней кромки конуса.
Меру удобоукладываемости жестких бетонных смесей оценивают
по показателям жесткости при помощи технического вискозиметра, который
устанавливают на виброплощадке. Данная виброплощадка при работе под нагрузкой с
амплитудой 0,35мм имеет от 2800 до 3000 вертикальных колебаний в минуту. В сосуд
вискозиметра помещают стандартный конус из металла, наполняют его в три слоя
бетонной смесью, уплотняют каждый слой штыкованием. Окончательное уплотнение
бетонной смеси в конусе осуществляют вибрированием до выделения из-под нижнего
конусного основания на поверхности смеси цементного теста (за период от 5сек.
до
30сек.). Когда уплотнение бетонной смеси будет завершено, ее избыток срезают и
осторожно, без перекосов, снимают металлический конус. Потом на поверхность
бетонного конуса ставят диск со штангой, включают одновременно секундомер и
вибратор. Выключение секундомера и вибратора осуществляют в тот момент, когда
верхняя плоскость направляющей головки штатива совпадет с отметкой опускающейся
в процессе вибрирования штанги. Промежуток времени, прошедший от момента запуска
и отключения вибратора, показывает жесткость бетонных смесей в секундах.
Технический вискозиметр применяют только для смесей, в которых максимальная
величина зерен заполнителя составляет менее 40мм.
Степень жесткости бетонных смесей, в которых размер зерен
составляет до 70мм при жесткости не больше 100 сек. определяют посредством
упрощенного способа. При этом на виброплощадке жестко крепят форму куба,
изготовленного из металла, с размерами 200х200х200мм. В эту форму ставят
металлический стандартный конус, наполняют его в три слоя бетонной смесью,
каждый из которых уплотняется посредством штыкования.
Показатели жесткости и удобоукладываемости бетонной смеси отмечают при осуществлении проектирования состава бетона в соответствии с видом конструкции, ее габаритов, частоты расположения арматуры и принятого способа уплотнения. На степень подвижности и жесткости бетонной смеси оказывают воздействие разные факторы: содержание и свойства заполнителей и цемента, содержание воды, пластифицирующие добавки, поверхностно-активные вещества и т.д.
Справочник строительных материалов (Ж)
Справочник строительных материалов и терминов
Что делает бетон твердым, средним или мягким? И как я могу сказать?
Любой бетон является ТВЕРДЫМ, если вы упадете и ударитесь о него затылком, будь то 2500 фунтов на квадратный дюйм в вашем доме или 8000 фунтов на квадратный дюйм на мосту или военном объекте! Но в строительном мире, где живут многие из нас, часто важно знать свойства бетона, чтобы мы могли выбрать правильный инструмент.
Одним из таких важных свойств является ТВЕРДОСТЬ. Это называется его PSI или прочностью на сжатие, измеряемой в фунтах на квадратный дюйм. Эта информация имеет решающее значение для определения того, является ли она приемлемой для проекта, в котором она будет использоваться. Или, если вы режете или шлифуете бетон, вам нужно знать PSI, чтобы вы могли выбрать правильную алмазную матрицу для использования.
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОМОЧЬ ВЫБРАТЬ ПРАВИЛЬНЫЙ АЛМАЗ.
К сведению, мы в США используем PSI при определении твердости бетона, это британская единица измерения, фунты на квадратный дюйм. Но большая часть остального мира использует метрическую оценку, известную как МПа или мегапаскаль (чем бы ни был, черт возьми, мегапаскаль, я посмотрел на него, и мои глаза просто остекленели, что-то связанное с Ньютоном, являющимся мерой силы и толкающей грамм материи с определенной скоростью и тому подобное… Я придерживаюсь PSI!)
Вот общее сравнение двух способов измерения твердости бетона, а также того, что считается твердым и мягким бетоном.
| 2500 psi | 18 МПа | |
| 3000 psi | 20 МПа | мед-софт |
| 3500 фунтов на кв. дюйм | 25 МПа | средний |
| 4000 фунтов на кв. дюйм | 30 МПа | средний |
| 5000 psi | 35 МПа | средней твердости |
| 6000 psi | 40 МПа | жесткий |
Это сравнение не является точным, но если вам нужно точное сравнение, используйте 0,00698915 для преобразования фунтов на квадратный дюйм в МПа
Итак, что же делает бетон твердым или мягким? Ну, есть ряд вещей, влияющих на твердость бетона.
АГРЕГАТ – камни в бетоне
Этот материал составляет около 70% бетонной смеси. Таким образом, это очень важно и сильно различается по стране. Там, где заполнитель состоит из очень твердой породы, такой как гранит, кремень, кварцит, вы, как правило, получаете более твердый бетон. В местах с заполнителем из сланца, песчаника и известняка получается более мягкий бетон. Следующая карта дает общее представление о твердости и мягкости по всей стране в зависимости от состава заполнителя, но, как мы увидим, существуют и другие факторы, определяющие твердость бетона.
КОНСТРУКЦИЯ СМЕШИВАНИЯ – в конце концов, вы не просто «добавляете воду»!
Состав бетонной смеси — это процесс разработки правильных пропорций цемента, воды и различных заполнителей от песка до более крупного камня (обычно до 1,5 дюйма в диаметре) для достижения желаемой твердости для обеих характеристик и долговечность.
Существует также широкий спектр как химических, так и минеральных добавок.Их назначение будет зависеть от того, чего хочет достичь подрядчик, понизители атмосферной усадки до ускорителей процесса отверждения и множество других.Часто включаются в состав смесью являются такие материалы, как ЗОЛА, которая первоначально использовалась в качестве наполнителя в бетоне для уменьшения запасов побочных продуктов угольной энергетики. Когда-то миллионы фунтов этой смеси выбрасывались на свалки каждый год, пока не было обнаружено, что она увеличивает твердость бетон
ПРОЦЕСС ОТВЕРЖДЕНИЯ
В детстве я просто предполагал, как, наверное, и все остальные, что бетон затвердевает путем сушки, и все мы были совершенно неправы. Бетон затвердевает в результате химического процесса, называемого «гидратация», когда компоненты цемента образуют химическую связь с молекулами воды и становятся гидратами, отсюда и название.
Важно не дать бетону «высохнуть» до того, как произойдет процесс гидратации, так как это делает плиту более слабой и более склонной к растрескиванию.
Фактически, когда бетон затвердевает, иногда необходимо опрыскивать поверхность водой, поддерживая ее влажной, чтобы дать необходимое время для гидратации. На самом деле, бетон будет затвердевать так же хорошо, если не лучше, под водой, если вы не будете «вымывать» бетонную смесь.
Как личный пример, я однажды приложил камень к стене под прямыми летними солнечными лучами. На следующий день я вышел посмотреть на свою качественную установку и обнаружил почти ВЕСЬ камень на земле. После обвинения моего поставщика в том, что он продал мне некачественный раствор, продавец терпеливо объяснил мне важность процесса гидратации. Я позволил раствору высохнуть слишком быстро!
ДРУГИЕ ПРИМЕЧАНИЯ, КОТОРЫЕ ИЗМЕНЯЮТ
- Плита, уложенная в холодных и влажных условиях, сделает плиту более твердой
- Обратное верно при заливке в жаркую и сухую погоду
- Затирочная машина может создать очень твердую поверхность, даже если бетон под ней мягкий
КАК УЗНАТЬ, ЧТО У МЕНЯ БЕТОН ТВЕРДЫЙ ИЛИ МЯГКИЙ?
Для определения твердости бетона обычно используются два инструмента.
Это молоток с отскоком и тест на царапанье Мооса.
Молоток с отскоком имеет подпружиненный поршень, который пользователь «выстреливает» на поверхность бетона, величина отскока дает рейтинг PSI для плиты. Мне нравится этот, так как он рассказывает вам о всей плите, а не только о самой верхней поверхности.
Тест Мооса является наиболее часто используемым инструментом для определения твердости. Тест имеет рейтинг от № 1 до № 10, но для тестирования бетона вы должны искать между № 2 и № 9 (учитывая, что № 1 — это твердость талька … а № 10 — твердость алмаза). Набор состоит из 4 стилусов с заостренными наконечниками на каждом конце, изготовленных из материалов (пластик, медь, различные сплавы) с различной степенью твердости, начиная от наконечника №2 до №9.
Чтобы проверить твердость вашей бетонной плиты, вы должны начать, возможно, с #9и сделайте небольшую царапину на поверхности бетона, слегка надавив на нее, пусть отмычка сделает свою работу… Если на бетоне видна царапина, переходите к #8 и так далее, пока не появится кончик булавки.
НЕ царапает поверхность. Например, если он царапается с № 7, но не с № 6, это ваша точка остановки, твердость 6,5. Затем вы смотрите на предоставленную диаграмму, которая дает вам твердость бетона в фунтах на квадратный дюйм. Это хороший инструмент и менее дорогой, чем отбойный молоток (который может стоить до 600 долларов, в отличие от набора Мооса, который стоит около 120 долларов). Единственное, что мне не нравится в наборе Мооса, так это то, что он говорит вам только о самой верхней поверхности плиты, где молоток отскока реагирует на всю глубину плиты.
ОБЪЕМ
Таким образом, вы можете получить представление о твердости бетона, взглянув на используемый заполнитель, а также на географическое положение, но приготовление твердого или мягкого бетона требует гораздо большего. Я живу на северо-западе штата Вашингтон в Пьюджет-Саунд, и у нас есть один из самых твердых бетонов на континенте, но иногда я нахожу здесь очень мягкий бетон, и это из-за всех других факторов, которые учитываются при изготовлении твердых и средних материалов.
мягкий бетон.
У НАС есть несколько блогов по связанным темам, поэтому НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы перейти в центр контента Bartell Global и ознакомиться с ними.
Твердость бетона | что это | как измерить|
Твердость бетона является показателем прочности бетона. Это своего рода мера жесткости бетона. Твердость бетона может зависеть от многих факторов, которые будут обсуждаться в этой статье.
Что такое твердость бетона
Твердость – это физическое свойство. Он измеряет жесткость бетона. Метода расчета твердости нет.
Как правило, испытание на твердость измеряется как свойство поверхности.
Алмазы являются твердым материалом в мире и используются в качестве эталона при определении твердости других материалов.
Знать твердость бетона не обязательно, как знать прочность бетона на сжатие. Однако иногда важна твердость, поскольку она коррелирует с определением прочности бетона на сжатие на месте .
Факторы, влияющие на твердость бетона
Как обсуждалось ранее, твердость представляет собой разновидность жесткости бетона. На него влияют материалы внутри образца бетона. Вот некоторые из факторов, влияющих на твердость бетона.
- Марка бетона
Марка бетона – это свойство, связанное с твердостью. Чем выше марка бетона , тем он тверже. Кроме того, оказывается, что твердость напрямую связана с плотностью.
Поскольку марка бетона увеличивается, плотность бетона также изменяется. Следовательно, это влияет на твердость.
- Отверждение
Отверждение является одним из наиболее часто используемых методов обработки бетона для улучшения его свойств. Достаточная влажность бетонных поверхностей позволяет завершить процесс гидратации (реакция цемента с водой).
Если реакция произойдет полностью, поверхностная твердость будет выше, когда бетон достигнет своей прочности.
- Заполнитель
Наибольший объем бетона приходится на крупный заполнитель. Следовательно, твердость заполнителя может зависеть от твердости бетона.
- Уплотнение
Чем выше плотность бетона, тем лучше уплотнение. При правильном уплотнении бетона его прочность также увеличивается. Следовательно, твердость бетона будет увеличиваться при лучшем уплотнении бетона.
Как измерить твердость бетона
Твердость измеряется как свойство поверхности. Всегда есть тесто, независимо от того, измеряем ли мы фактическую или правильную твердость.
Как известно, при карбонизации бетона увеличивается твердость покровной зоны. Если карбонизация продолжается до определенной степени, результат, полученный в результате теста, будет давать неверное представление о фактическом состоянии. Поэтому эти тесты следует использовать с большой осторожностью.
Твердость можно сравнить со шкалой твердости Мооса.
Он разработан с учетом твердости алмаза за 100%. Относительно этого сравнивается твердость других материалов.
Испытание молотком на отскок
Одним из наиболее часто используемых методов испытаний, используемых для измерения твердости поверхности, является испытание молотком на отскок. Это метод неразрушающих испытаний, используемый для определения прочности бетона на сжатие.
Испытание молотком на отскок нельзя использовать непосредственно для измерения прочности бетона. Но может использоваться путем корреляции с результатами испытаний бетонного сердечника. Вы можете прочитать статью прочность на сжатие на месте оценка для получения дополнительной информации по этому вопросу.
Скретч-тест
Этот тест также называется скретч-тест Мооса.
Испытание на царапанье — это очень простой тест, используемый для оценки твердости. Этим методом также можно измерить твердость бетона.
Царапинные карандаши используются для измерения твердости поверхности.