Что такое пластичность бетона
Пластичность бетона
Одной из основных характеристик бетонного раствора является пластичность – способность принимать нужную форму, эксплуатироваться под определенной нагрузкой без деформации и разрушения. Пластичность готовых смесей зависит от консистенции бетона, от количества воды, которая необходима для получения однородного состава с оптимальными характеристиками.
В зависимости от специфики работ используются разные типы бетона:
Даже при правильном подборе пластичности может понадобиться изменение удобоукладываемости раствора. Для повышения этого показателя используются специальные добавки (упрочнители, пластификаторы, бетоноправы разных марок) для создания особо пластичной смеси. Для получения более жестких смесей возможно изменении водоцементного соотношения (уменьшение объема воды с увеличением массы сухого цемента) или введение в песок таких добавок, как порошок глины или пыль.
График подвижности бетонной смеси в зависимости от расхода воды
Чаще всего для строительства фундамента используется тип бетона П3. Увеличить подвижность смеси можно с помощью пластификаторов, если затрудняетесь с выбором, обращайтесь к нашим специалистам. А если Вам нужно купить готовый бетон, то оформляйте заявку на сайте или звоните нам по телефону +7(343) 361-21-30. При использовании бетононасоса, или при необходимости заполнения всех мелких пустот, рекомендуем тип П4 или П5.
Диаграмма зависимости между напряжениями и деформациями бетона
Относительная прочность бетона в зависимости от температуры и времени
При заливке опалубки также рекомендуем использовать бетонные смеси с повышенной пластичностью. Если необходимо, по Вашему заказу можем изготовить смесь индивидуально, с необходимыми для Вас характеристиками.
Пластичность бетонной смеси. На что она влияет?
Содержание статьи:
Наряду с показателем прочности бетонных растворов, огромное значение имеет коэффициент пластичности стройматериала. От данного критерия зависит удобство осуществления ремонтно-строительных работ, скорость уплотнения смеси, а значит и качество конструкции. Рассмотрим более подробно понятие пластичности бетона.
Понятие пластичности бетонного раствора
Пластичность, которая чаще определяется строителями как подвижность, представляет собой способность бетона к заполнению опалубки и формированию однородной структуры. Данная особенность указывает на удобоукладываемость смеси. Таким образом, раствор, который отличается высокими показателями осадки конуса, быстро растечется только за счет собственного веса. Свойство имеет ключевое значение при определении допуска стройматериала к использованию на определенном объекте.
Свойство бетона к растеканию по поверхности измеряется с помощью усеченного конуса. В подготовленную емкость в три слоя укладывается раствор, в него втыкается штырь, после чего форма переворачивается. Через некоторое время бетонная смесь усядет на определенную высоту. Получаемое расстояние позволит определить степень подвижности.
Технологическое удобство использования бетонного раствора классифицируется, исходя из степени текучести. Чем более пластична смесь, тем лучше она заполнит объемную арматуру в опалубках сложной формы. Бетоны разделяют на сырье с высокими и низкими показателями пластичности. Малой подвижностью отличаются материалы, которые не предполагают добавление пластификаторов на этапе изготовления БСГ.
Показатель пластичности или подвижности маркируется буквенным индексом П и цифрой, которая указывает на степень осадки конуса, свойственную стройматериалу. К примеру, коэффициент П1 присущ сухому бетону, П2 и П3 – полусухим смесям, тогда как П4 и П5 – растворам обычного качества.
От чего зависит пластичность бетонной смеси и на что она влияет?
Основными критериями, которые влияют на показатели пластичности, свойственные бетонным смесям, следует обратить внимание на:
Смесь с высоким показателем подвижности рекомендовано использовать при изготовлении железобетонных конструкций с высоким содержанием арматуры. Пластичный раствор способен качественно заполнить все пустоты и нивелировать необходимость в вибротрамбовании бетона. Использование малоподвижных составов может привести к образованию пор, раковин и т. д., негативно сказываясь на качестве постройки.
Подвижность бетона
Удобоукладываемость бетонной смеси – показатель ее способности эффективно заполнять форму и не расслаиваться при транспортировке и хранении. Эта характеристика является одной из основных при определении возможности использовать пластичный материал в строительстве. Требования к этому показателю указаны в ГОСТе 7473-2010.
В зависимости от уровня удобоукладываемости, смеси разделяют на три вида: сверхжесткие, жесткие, подвижные.
Подвижные (текучие) бетоны заполняют опалубку под действием собственной силы тяжести. Применительно к ним удобоукладываемость характеризуется показателем подвижности (П1-П5). Смесь хорошей текучести заполняет форму с образованием минимального количества пор или с их полным отсутствием. Это важно, поскольку поры, занимающие 2% от объема, снижают прочность строительной конструкции на 10%, занимающие 5% – на 30%.
Что такое подвижность пластичной смеси бетона? Какие факторы на нее влияют?
Консистенция бетонной смеси меняется от жесткой до легко подвижной. В соответствии с ГОСТом 7473-2010 она обозначается буквой П и цифрами 1-5. Чем больше цифра, тем выше текучесть пластичной массы. Бетоны П1-П3 относятся к материалам малой подвижности, П4-П5 – к очень подвижным.
Параметры, увеличивающие и снижающие текучесть смеси:
У смесей со слишком высокой текучестью тоже есть недостатки. Слишком подвижный бетон, уложенный на щебневую подушку, не держится на ее поверхности, а уходит вглубь. При заливке в дощатую опалубку высокоподвижная смесь начнет выливаться сквозь щели.
Регуляторы подвижности бетонных смесей
Простейший способ повышения текучести пластичной массы – добавление воды – приводит к снижению прочности отвердевшего продукта. Нарушение оптимального водоцементного соотношения становится причиной недобора марочной прочности на несколько классов. Такой вариант применим только при устройстве монолитных конструкций, не запланированных для серьезных нагрузок.
Больше всего прочность готового элемента снижается при добавлении воды в уже готовую смесь.
Для регулирования подвижности бетонной смеси и экономии цемента в ответственных конструкциях применяют химические присадки, вводимые в малых количествах (0,1-2,0%), и тонкомолотые лигатуры (до 20%), позволяющие сократить расход вяжущего с сохранением нормативного качества пластичной массы и готового продукта. Наиболее эффективными химическими добавками являются пластификаторы и суперпластификаторы, которые обеспечивают:
Суперпластификаторы – полимерные вещества, вводимые в количестве 0,1-1,2% от общего объема вяжущего. Активное действие присадки продолжается в течение 2-3 часов с момента ее введения. В индивидуальном строительстве часто вместо дорогостоящих промышленных пластификаторов применяют жидкое мыло или моющее средство для посуды в пропорции: примерно столовая ложка на ведро бетонной смеси.
Способы определения подвижности бетонной смеси
Определение этого показателя на месте ведения строительства позволяет оперативно регулировать технологические свойства бетонов. Существует несколько вариантов установления степени текучести. Наиболее распространенный, простой и не требующий использования сложных специальных инструментов, – проверка осадки конуса бетонной смеси. Для проведения испытаний понадобятся:
Как определяется подвижность бетонной смеси:
Еще один способ проверки на класс подвижности бетона, в котором фракции крупного заполнителя находятся в пределах 5-40 мм, – испытания с помощью вискозиметра. Стальной конус с загруженной в него смесью (по технологии, описанной выше) устанавливают на вибростол. В форму втыкается штатив с делениями и надетым на него металлическим диском. Одновременно активируются виброплита и секундомер. Груз под действием вибрации должен опуститься до установленной отметки. Время, в течение которого проходит этот процесс, и определяет подвижность пластичной массы.
Измерения проводят дважды и находят среднее арифметическое значение результатов. Осадка конуса в сантиметрах соответствует определенной марке подвижности.
Таблица соответствия осадки конуса маркам подвижности бетона
Подвижность бетонной смеси
Строительная индустрия востребовала строительные материалы с различными характеристиками. К ним относятся бетоны, имеющие широкое разнообразие свойств и показателей качества. Соответственно, при проведении работ необходимо оперативно получить точную оценку свойств данного материала, к примеру, текучести бетона, которая напрямую влияет на его эксплуатационные характеристики наряду с прочностью.
Что такое подвижность затворенного бетона?
То, как материал заполняет опалубку при определенном способе трамбования с формированием им уплотненной однородной массы, характеризует удобоукладываемость бетонной смеси. Для ее оценки используются показатели связности, подвижности, жесткости раствора. Подвижность бетона (осадка конуса) — способность смеси растекаться только за счет веса материала. Данное свойство ключевое при оценке допуска раствора к использованию на конкретном объекте.
Виды подвижности
Технологическое удобство пользования бетонной смесью — подвижность бетона имеет установленную классификацию степеней текучести. Чем более текучий бетон, тем лучше он заполняет объемную и густую арматуру в опалубках сложных конфигураций. Растворы разделяются на малоподвижные и высокоподвижные. Первые не применяются без вибропрессования и добавления пластификаторов. Малоподвижными считаются композиции, в составе которых меньше упомянутых компонентов.
От чего зависит?
Подвижность бетонной смеси определяется маркой цемента, плотностью цементного теста, водно-цементным содержанием, фракцией и формой зерна наполнителей (песка и щебня), чистотой наполнителей (воды, песка и щебня), соотношением компонентов (песка, цемента, воды, извести, щебня), качеством и количеством добавок. Также она зависит от условий заливки в опалубку на объекте.
Плотный и объемный арматурный каркас потребует повышенной текучести бетонных смесей, так как вибротрамбование в таких условиях затруднено. Когда в подобных условиях используется малоподвижный состав, плотность после уплотнения может не соответствовать установленным нормам (поры, раковины). Поэтому при подборе бетонного состава по степени подвижности (жесткости и связности) следует знать требования к несущей конструкции сооружения (особенно важно для фундамента) и конкретные условия его заливки (сложность формы опалубки и плотность арматурного каркаса).
Как обозначается?
Подвижность бетонной смеси обозначается символом «П», который в зависимости от градаций подвижности имеет соответствующий цифровой показатель (марку). Чем выше значение марки, тем более текучий состав. Так, малоподвижные композиции — от П1 до П3, а П4 и П5 обладают высокой подвижностью.
Марка П1 для наиболее густых составов (к примеру, монолитных лестниц), которые используются не часто, но обязательно с механическим уплотнением. Классификации подвижности П2 и П3 предназначены для стандартных построек. П4 применяется для работ с плотным армированием (колонны, высокий фундамент), такие растворы можно не уплотнять. Растворы с обозначением П5 заливаются только в практически герметичные опалубки.
Как определить подвижность?
Применяются различные методы, определяющие подвижность бетонной смеси, которые различаются сложностью получения результатов. Осадка конуса — самый быстрый метод. В соответствии с ним определяется, насколько естественным образом (под своим весом) усаживается бетонный раствор, предварительно сформированный в конус. Используется конусообразная металлическая форма, размеры которой зависят от величины фракций щебня. К примеру, конструкция высотой 300 мм, малым диаметром 100 мм и большим — 300 мм, внутренним объемом 7 л.
В нее с широкой стороны тремя порциями укладывают бетонную композицию, каждый слой которой уплотняют путем штыкования (8 – 9 движений на один слой) гладкой арматурой. Лишний раствор убирают. Затем конус переворачивают, как детскую паску, и освобождают раствор, уложенный конусом. Далее дают время, чтобы смесь осела, и осуществляют проверки величины подвижности вычислением снижения высоты раствора относительно верхнего среза формы (высота 300 мм), в которой он находился. Проверка проводится несколько раз для получения усредненного (более точного) результата.
Отсутствие разницы сообщает о максимальной жесткости состава. Когда смесью набрана разница высот до 150 мм — это малоподвижная композиция. Снижение конусом высоты до 150 мм и больше характеризует раствор как максимально текучий (подвижный).
Еще один метод — испытания вискозиметром (используется, когда в смесях щебень имеет размеры 0,5 – 4 см). Конусообразная форма раствора (формируется аналогично описанному выше) ставится на вибростол. В нее втыкается штатив с делениями, на который сверху надевается металлический диск. Включается виброплита и секундомер. Засекается время, когда груз под действием вибрации опустится вдоль штатива до определенной отметки. Полученная величина времени умножается на постоянный коэффициент 0,45. В результате определяется подвижность состава.
Следующий метод — испытания в формах. Используется открытый с одной стороны металлический куб (к примеру, 200 х 200 х 200 мм) для композиций с фракциями щебня до 7 см. В нем размещается конусообразная масса бетона.
Далее куб устанавливается на виброплиту. Одновременно с плитой включается секундомер. Измеряется интервал времени, за которое испытуемые бетонные смеси заполнят углы формы, а поверхность раствора становится ровной. Полученное время умножается на коэффициент 0,7. Результат — оценка подвижности состава.
Таблица подвижности бетонной смеси
Для практического использования показатели подвижности, демонстрируемые бетонными смесями, систематизированы, что удобно для использования. Аналогичным образом структурируются и другие свойства удобоукладываемости. Согласно таблице, размещенной ниже, усадка состава до 5 см — жесткие бетонные растворы (П1). Если показатель снижения высоты составляет от 50 до 150 мм — это малоподвижные (используются для заливки фундаментов) составы. Марки подвижности более высокие, вплоть до П5, получают усадку в диапазоне от 150 мм и больше.
Подвижность и состав смеси
Товарный бетон состоит из песка, цемента, воды, щебенки и специальных добавок. Их наличие, качество и процентное соотношение определяют подвижность бетона. Нужную величину показателя обеспечивают оптимальные пропорции цемента и воды, а вот щебенка и песок снижают вероятные деформации искусственного камня при наборе прочности, уменьшая его усадку. Данные компоненты поднимают упругость материала, уменьшая нагрузочные деформации.
Водно–цементное соотношение — основной показатель (оптимальное соотношение 0,4 в массовой пропорции), нарушение которого приводит к недобору прочности материалом на несколько классов, тем более к последнему ведет добавление воды в уже готовую композицию. Подобная операция только внешне увеличивает подвижность замеса, но через короткое время заметным становится его расслоение. Соотношение компонентов создает определенную способность удержания воды в смеси. Ее подвижность изначально можно регулировать количеством воды. В малоподвижным смесях, считающихся наиболее выгодными, ее объем незначительный, что требует применения машинного трамбования для заполнения пустот в опалубке (при литье лестниц, фундаментов).
Увеличение массы цемента (к примеру, портландцемента) повышает подвижность раствора без уменьшения прочности. Данное явление имеет место, так как цемент обволакивает зерна наполнителей (щебня, песка) и раздвигает их собой, не давая соприкасаться. Трение снижается, подвижность растет.
Пластификаторы используют как добавку для повышения текучести.
Форма и фракции наполнителей также участвуют в формировании текучести. Так, их укрупнение сокращает общую площадь поверхности зерен в растворе, что неминуемо поднимает подвижность бетона. К примеру, гладкая поверхность речного гравия снижает силу трения заполнителей, что поднимает подвижность, но в результате конструкция не доберет марочную прочность и жесткость. Влияние песка в этом смысле незначительно.
А вот наличие примесей в песке и щебенке (например, глины, пыли) уменьшают текучесть затворенного состава, но после твердения создает дефекты в изделиях. На замешивание раствора или его доставку требуется время. Он сохраняет технологическую текучесть порядка 2-х часов. Однако если время доставки нельзя сократить, да еще имеет место низкая температура воздуха, то применяют пластификаторы. Данные добавки повышают текучесть, адгезию, позволяют сократить внесение воды.
Их добавка не снижает набираемую изделием прочность (пластификатор с химическими компонентами С3, к примеру, даже поднимет ее еще до 25%), позволяет отказаться от вибротрамбования. Это могут быть промышленные пластификаторы (в состав входят фосфаты, эфиры фталевой кислоты, парафины и пр.), позволяющие сохранить текучесть в течение 6-ти часов после заливки, что особенно важно, к примеру, зимой. Схожее действие имеют мыло, жидкое стекло, средства для мытья посуды и пр.
Заключение
Удобство укладки бетона не только облегчает выполнение работ, но и прямо влияет на конечные эксплуатационные показатели бетонных конструкций. Подвижность смесей обеспечивается их составом и должна соответствовать условиям заливки изделия на объекте. Ее параметры могут быть оперативно определены прямо на стройплощадке.
Подвижность бетона: как определить пластичность бетона
Бетон используется при строительстве для возведения различных конструктивных элементов здания, поэтому важно точно знать его качественные характеристики. Для отдельных структурных частей сооружения используется товарный бетон разных марок.
Бетон используется на всех этапах строительства
Важным его показателем является подвижность. Её еще называют удобоукладываемостью или пластичностью. Она отражается в паспорте, наряду с маркой, водонепроницаемостью и морозостойкостью.
От чего зависит пластичность бетона и на что влияет этот показатель
Подвижность бетона – показатель, который определяет способность этого материала заполнять форму без просветов и полостей. Это важно учитывать, ведь от количества пор зависит прочность конструкции. Наличие всего 2% уже снижает ее на 10%, а 5% – уже на 30%. Кроме того, пластичность определяет способ трамбования и сферу применения той или иной марки.
Подвижность бетона определяет сферу его применения и технологию заливки
Виды бетонов в зависимости от степени пластичности маркируются заглавной буквой П и цифрой. Чем выше значение, тем текучее смесь.
Подвижность бетона, класс и требования к качеству отражены в ГОСТ 7473-2010.
Факторы, от которых зависит показатель:
Пластичность бетона зависит от наполнителя
Пластификаторы позволяют добиться нужных показателей удобоукладываемости бетона без потери прочности
Неподвижные бетоны марок П1-П3 используют для укладки фундамента, уплотняют изделие штыкованием или вибрированием. Более текучие марки (П4, П5) используют для армирования или заливки балок, стен, перекрытий.
Определение подвижности бетона
Испытания подвижности материала для оперативной корректировки показателя или технологии укладки осуществляется непосредственно на строительной площадке. Пользуются методом заливки формы, для которого необходимы:
Метод осадки конуса самый популярный для определения подвижности
Процесс начинается с увлажнения основания и закрепления конуса. Далее в него через более узкое отверстие заливается бетон в три этапа. Каждый слой штыкуется металлическим стержнем для более плотного заполнения до 25 раз. После заполнения формы доверху снимают излишки. Конус медленно снимают (от 4 до 7 сек.), переворачивают и ставят рядом с «бетонной горкой», которая медленно оседает. Далее измеряют степень оседания в сантиметрах. Одну линейку укладывают на металлический конус горизонтально, вторую ставят рядом вертикально на вершину смеси.
Подвижность бетона различных видов, в зависимости от осадки конуса, отражена в таблице: