Что такое подвижность бетонной смеси. Подвижность смеси бетона


Подвижность смеси и прочность бетона

Рассмотрим основные свойства бетонных смесей с высокой подвижностью и свойства бетона из них. Подвижные бетонные смеси хорошо укладываются в предоставленные формы и свежеуложенный бетон обладает большим уплотнением. Приготовление таких бетонных смесей занимает несколько минут в бетоносмесителях. Подвижность, которую характеризуют удобоукладываемостью, зависит от свойств заполнителей, цемента и воды, причем с увеличением воды подвижность увеличивается (до момента начала расслоения смеси). Для количественной характеристики смеси ввели специальный термин – водопотребность смеси. Это количество воды, которую нужно добавить на 1м3 бетонной смеси, чтобы получить заданную удобоукладываемость.

Замечено, что увеличение содержания цемента в пределах от 200 до 400 кг/м3 практически не изменяет подвижность смеси, оставляя марку по удобоукладываемости постоянной в этом диапазоне. Этот факт называют «правило постоянства водопотребности» и он имеет большое значение для практических расчетов состава бетона. С физической точки зрения механизм независимости водопотребности объясняется одновременным увеличением вязкости цементного теста (уменьшение удобоукладываемости) и увеличением толщины пленок теста на заполнителях (увеличение удобоукладываемости).

Другим важным фактом является то, что только определенное соотношение количества песка и крупного заполнителя при всех заданных значениях других параметров обеспечивает максимальную подвижность или наилучшую удобоукладываемость. Превышение песка свыше этого значения увеличивает вязкость смеси, а снижение приводит к сближению зерен крупного заполнителя. Это соотношение на сегодняшний день определяется экспериментально во многих случаях и его значение обычно находится в диапазоне 0,3 – 0,4:

r = П/(П+Щ) (массовые значения)

Помимо вышеперечисленного, на подвижность также влияют присутствие пылеватых и глинистых примесей, как правило, ухудшая марку удобоукладываемости.

При заданных значениях соотношения песка и щебня и их физических свойств (качество, крупность и т.д.) подвижность смеси является однозначной функцией количества воды в смеси, позволяя назначать проектируемым составам бетона удобоукладываемость просто фиксировав нужное количество воды. Основываясь на этом, исследователями были построены специальные графики, которые широко используются при расчетах.

Прочность бетона является сложной функцией от свойств заполнителей и определяется большим количеством факторов: прочность затвердевшего цемента, прочность заполнителей, сцепление между цементным камнем и заполнителями (адгезия), а также технологией твердения бетонной смеси. Для тяжелых бетонов обычно выбирают прочность заполнителей в полтора-два раза выше прочности бетона, поэтому остается только зависимость прочности от цементного камня и сцепления между цементом и заполнителями. В свою очередь, при фиксированных заполнителях их качество остается неизменным, и поэтому прочность бетона будет полностью определяться прочностью цементного камня. Прочность затвердевшего цемента определяется его маркой (активностью), а также количеством воды. Зависимость прочности цемента от количества воды с физической точки зрения объясняется образованием пор при испарении воды (для гидратации всего цемента В/Ц должно быть порядка 0.2, однако удобоукладываемость в этом случае будет низкой).

В итоге мы получаем, что прочность бетона фактически определяется В/Ц и маркой цемента. Аналитическую зависимость на сегодняшний день получить можно исходя из обработки экспериментальных значений прочности бетона на постоянных заполнителях. Такая зависимость имеет вид (справедливо не во всем диапазоне и только для тяжелых бетонов):

Rб = A·Rц(Ц/В ‑ С).

Данное уравнение называется уравнение Боломея-Скрамтаева, коэффициент A зависит от качества заполнителей и коэффициента C, который в свою очередь зависит от Ц/В.

betonvtomske.ru

Что такое подвижность бетонной смеси

Подвижность бетонной смесиБетонная смесь имеет несколько составляющих, которые обеспечивают необходимые свойства для создания плит и заливки различных высокопрочных конструкций. Бетонная смесь имеет свои характеристики, которые могут изменяться с помощью различных добавок. Основными составляющими бетонной смеси является вода и цемент, кроме этого обязательно добавляют различные наполнители.

Основные характеристики бетонной смеси

Бетонный раствор имеет три важных характеристики, по которым можно будет заранее определить его качество:

  1. Характеристики бетонной смесиПлотность, ее можно рассчитать как отношение массы к объему. Чем выше плотность раствора, тем лучше его качество. Плотность раствора может быть низкой при недостаточном смешивании раствора, большом количестве воды и маленьком количестве бетонной смеси. Если в бетонной смеси слишком большое содержание жидкости, то в ней образуются поры, а это очень плохо влияет на его качество и прочность.
  2. Однородность — это очень важное качество бетонного раствора. Определить ее самостоятельно невозможно, для этого нужно проводить исследования с образцами. Берут несколько образцов в равных пропорциях и помещают их в идентичные условия для отвердения. После того как бетонная смесь застынет, каждый образец проверяется на прочность. Чтобы однородность соответствовала лучшим показателям, необходимо в точности соблюдать все пропорции для создания бетонного раствора, тщательно перемешивать его и создавать нужные внешние условия для его затвердения.
  3. Прочность бетонного раствора в готовом виде также является характеристикой бетонного раствора. Она зависит от точности соблюдения всех пропорций во время приготовления бетонной смеси и обеспечения необходимых условий в период ее затвердевания. Очень важно контролировать температурный режим, влажность воздуха и все взаимодействия с водой. Качество бетона уменьшается при его преждевременном затвердении.

По этим трем критериям можно определить насколько качественный и прочный бетон получился в итоге работы.

Общие характеристики бетона

Общие свойства бетонаГотовый бетон можно классифицировать по разным признакам. Обязательно нужно учитывать их в соответствии с особенностями того или иного строительного объекта, для чего необходим бетон, в каких условиях он будет эксплуатироваться и каким нагрузкам подвергаться. Водонепроницаемость проверяется на образце 28-дневного возраста, необходимо, чтобы вода не просачивалась при разном ее давлении.

Бетон можно разделить на несколько классов по его объемной массе:

  • особо легкий, его масса не превышает 500 кг/м3;
  • легкий весит в пределах 500−1800 кг/м3;
  • тяжелый бетон имеет массу 1900−2400 кг/м3;
  • особо тяжелый весит 2500 кг/м3 и более.

Морозостойкость бетона проверяют несколькими циклами попеременного оттаивания и замораживания. Бетоны подразделяются на марки по степени морозостойкости:

  • Мрз — 300; Мрз — 200; Мрз — 150; Мрз — 100; Мрз — 50; Мрз — 35; Мрз — 25; Мрз — 15; Мрз — 10.

Бетоны подразделяют на марки, цифра в каждой из которых определяет наименьшую степень давления воды, которую выдерживает данный бетон (в кгс/с2).

  • В — 2; В — 4; В — 6; В — 8.

Прочность является самой важной характеристикой бетона, классифицируется он по маркам. Каждая из них определяет прочность бетона при сжатии:

  • М — 600; М — 500; М — 400; М — 300; М — 250; М — 200; М — 150; М — 100; М — 75; М — 50; М — 35.

Факторы влияющие на марку бетона

  1. Разновидность цементов.
  2. Заполнение бетонной смеси различными добавками.
  3. Качество воды.
  4. Однородность консистенции.
  5. Точность пропорций всех строительных материалов.

Факторы влияющие на марку бетонаВ связи с тем, что эти данные могут изменяться, прочность бетона каждой марки перед использованием в ответственных строительных конструкциях (таких как плиты-перекрытия, колонны, блок массивы и другое) необходимо проверять в строительных лабораториях. Запрещается определять марку бетона только по графикам и таблицам или расчетно-термическим путем, также это относится к водонепроницаемости. Важно провести опытную проверку в специальной лаборатории.

Содержание цемента в бетоне влияет на его прочность, но увеличение данной составляющей дает положительный результат до некоторых пределов. При высоком содержании цемента, он оказывает мало влияния на прочность бетона, но при этом может значительно ухудшать его другие свойства, что немаловажно. Для нахождения идеальных пропорций проводятся эксперименты в лаборатории, учитывающие не только необходимые пропорции, но и внешние факторы, которые влияют на затвердение раствора.

Подвижность бетонной смеси и ее жесткость

Подвижность бетонной смеси, по-другому удобоукладываемость смеси, всегда характеризует осадка ее конуса. Чем она больше, тем выше подвижность смеси. Подвижность бетонной смеси всегда взаимодействует с ее жесткостью, что можно увидеть в следующей таблице.

Вид бетонной смеси Осадка конуса, см Жесткость, С
Литая 15 — 18 -
Подвижная 3 — 8 10 и меньше
Малоподвижная 0 — 2 45 — 15
Жесткая 0 50 — 150
Особо жесткая 0 200 и больше

Подвижность бетонной смеси должна быть выбрана исходя из того, какой вид строительных работ будет проводиться.

Различные добавки в бетонный раствор влияют на его плотность, тяжесть и качество. Песок является обязательной составляющий цементного раствора, так же как и вода. Часто в смесь добавляется щебень, именно эта составляющая повышает прочность бетона.

Во время подготовки раствора можно добавлять в него воду, чтобы улучшить подвижность и довести до нужной консистенции. Но всегда стоит помнить, что после начала затвердения, то есть спустя 30−45 минут воду в раствор добавлять нельзя. В любом случае она уменьшает прочность бетона, поэтому нужно соблюдать пропорции. Добавлять воду дополнительно можно только в растворы, приготовленные из цемента высокой марки.

Подвижность бетонного раствора — это очень важное свойство, так как для различных строительных работ используют растворы разной подвижности для достижения наилучшего результата.

plita.guru

Свойства бетона и бетонной смеси

Бетон

Кроме проектной прочности бетон к заданному времени обязан включать в себя ряд качеств, которые требует изготовляемая конструкция: плотность, морозоустойчивость, водостойкость и многие другие. Также бетонная смесь должна сохранять конкретную степень подвижности.

Бетонная смесь — это непростое собрание компонентов, включающее в себя новообразования после взаимодействия вяжущей основы и воды, частицы клинкера, которые не прореагировали, воду, заполнитель, специальные добавки и вовлеченный воздух. В итоге после реакции частей друг с другом получаем конечный продукт, обладающий физическими, реологическими, а также механическими свойствами, непосредственное влияние на которые оказывает количество и качество цементного теста.

Цементное тесто — система структурированная, создающаяся под действием сил молекулярного соединения между частицами и изначально обладающая некоторой прочностью. Каждая частица обрамлена водяной пленкой, наделяющей в жидком состоянии цементное тесто пластичностью. Твердая фаза водной суспензии напрямую влияет на структурную вязкость цементного теста.

Обширно используется в бетонной технологии такое свойство, как тиксотропия — наличие у структурированных систем возможности менять реологические свойства под воздействием внешних факторов, а также возврат к первоначальному состоянию после прекращенного воздействия.

Для того, чтобы выполнить заданную работу на хорошем уровне, необходимо помнить — бетонная смесь должна по консистенции, показатели оценки которой — подвижность либо жесткость, быть соответствующей способам уплотнения и укладки.

Для того, чтобы определить подвижность бетонной смеси (способность расплываться под собственным весом) требуется специальный конус, заполняемый в три этапа смесью, уплотняемой таким приемом как штыкование. Когда действие выполнено, конус снимают, позволяя бетонной смеси свободно оседать под собственной тяжестью.

В зависимости от показателя осадки конуса и дается оценка подвижности, разделяющая смеси на пластичные (осадка конуса 1-12 см) и более жесткие, практически не оседающие. Для того, чтобы оценить жесткость пользуются иными способами

Чтобы определить жесткость бетонной смеси, используют прибор, состоящий из сосуда цилиндрической формы, имеющего высоту в 200 мм и внутренний диаметр — 240 мм, к которому прикреплено измеряющее устройство, состоящее из штатива, металлического писка, штанги и шести отверстий.

Данный прибор хорошо закрепляют на виброплощадке. Металлическую форму с насадкой, заполненной тройным слоем смеси, помещают в сосуд, где закрепляют специальным держателем. После чего убирают форму-конус и, установив диск на поверхности смеси диск, запускают в работу виброплощадку. Жесткость бетонной смеси определяется временем вибрирования при амплитуде 0,5 мм, которое останавливается как только тесто цемента не станет показываться из отверстий в диске.

Вид цемента, размер заполнителей, форма зерен, наличие песка, а также содержание цементного теста и воды – все это оказывает непосредственное влияние на подвижность смеси бетона.При увеличении в составе воды подвижность, несомненно, возрастет, хоть и в ущерб прочности. А вот если увеличить количество цементного теста, прочность останется практически неизменной с увеличенной подвижностью до застывания.

Бетонная смесь, в состав которой входят гравий и окатанный песок, будет более подвижной, чем смесь, включающая в себя щебень и горный песок. Видна прямая связь между формой зерен и подвижностью. Когда зерно заполнителя имеет гладкую и округлую поверхность, уменьшается общая поверхность зерен и трение между отдельными частицами.

Чем жестче бетонная смесь, тем меньше требуемый расход цемента, а, следовательно, и цена. Но при выборе следует ориентироваться не только на экономичность, необходимо учитывать будущий размер конструкции, сложность армирования, а также способ, которым будет происходить уплотнение смеси.

При увеличении в составе воды подвижность, несомненно, возрастет, хоть и в ущерб прочности. А вот если увеличить количество цементного теста, прочность останется практически неизменной с увеличенной подвижностью до застывания.

Бетон – это конечная стадия затвердевания смеси, приходящей в состояние камня

По началу цемент еще способен деформироваться, но по прошествии достаточного количества времени становится твердым и плотным. Конечно, на данный процесс влияют разнообразные факторы.

Например, различные пластифицирующие добавки, делают момент схватывания более медленным, а увеличение температуры, наоборот, ускоряет затвердевание.

Чем старше бетон, тем он более плотный и прочный. Это результат изменения микроструктуры цементного камня, пористость которого со временем уменьшается.

Чтобы прогреть бетон, кроме электрического тока и пара, используют различные добавки химического происхождения типа хлористого кальция и др.

Самая подходящая среда для правильного затвердевания бетона — это достаток тепла с хорошей влажностью. Ведь, как известно, процесс становится значительно медленнее при 15 градусах, а при ноле почти останавливается.

Свойства бетона

Прочность при сжатии — определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов размером 150х150х150, изготовленной из бетонной смеси и выдержанной до испытания 28 суток в нормальных условиях. По пределу прочности при сжатии для тяжелых бетонов установлены марки: М100 (В 7.5), М150 (В 10) … М800 (В 60).

Прочность на изгиб> — испытывают только дорожный бетон. Размеры лабораторных балок 150х150х1200.

Плотность — обычный тяжелый бетон не является плотным. Плотность бетона повышается при тщательном подборе зернового состава заполнителей и применении пластификатора, снижающего водопотребность.

Водонепроницаемость — при толщине более 200 мм бетон оказывается водонепроницаемым. Это свойство бетона характеризуется степенью наименьшего давления воды, при котором она все еще не просачивается через бетонный образец. Для повышения водонепроницаемости применяют пленки из пластмасс или уплотняющие добавки.

Морозостойкость — способность бетонного изделия выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание во влажном состоянии.

Коррозиестойкость — способность не разрушаться под воздействием физико-химических факторов окружающие среды. Стойкость повышается увеличением плотности бетона.

Огнестойкость — способность бетона не разрушаться при кратковременном воздействии огня в условиях пожара.

Свойства бетонной смеси

Удобоукладываемость — характеризует способность бетонной смеси заполнять форму бетонируемого изделия и уплотняться в ней под действием силы тяжести или внешних механических воздействий. Она оценивается подвижностью или жесткостью

Подвижность — способность смеси растекаться под действием собственной массы. Определяется глубиной осадки конуса.

Жесткость — способность смеси растекаться под воздействием вибрации.

Связность — характеризует способность смеси не расслаиваться при транспортировке, выгрузки и укладке.

beton

knep.ru


Смотрите также