Значение 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?

Представители первой группы нуждаются в предварительном смешивании с небольшим количеством пластификаторов, а также в тщательной обработке вибропрессом. Показатели подвижности определяются несколькими факторами, включая качество и количество, а также тип составляющих бетонной смеси.

Если быть точным, то параметр зависит от таких показателей:

1. Марки цемента.
2. Плотности цементного теста.
3. Соотношения воды и цемента.
4. Фракции и формы наполнителя.

Описываемый фактор может меняться и в зависимости от метода помещения в опалубку. Для примера, если подавать состав в контейнер из плотной арматуры, то лучше отдавать предпочтение смесям с высоким процентом подвижности.

Объясняется это тем, что в подобных условиях недопустимо применять технологию вибропрессования.

В арматурный каркас нельзя помещать растворы с низкой подвижностью, т. к. по завершении работы по уплотнению они потеряют массу эксплуатационных качеств и не будут проходить по некоторым нормам. В первую очередь, пострадает пористость и долговечность.

Чтобы избежать таких неприятностей, на этапе выбора марки состава нужно учитывать ряд требований, которые предъявляются к несущим объектам. Это по-особому важно при заливке фундамента.

Особенности состава

Промышленный бетон включает в себя разное соотношение песка, цементной смеси, воды, щебенки и пластификаторов. Именно от этого соотношения зависит параметр пластичности и качество конечного продукта. Чтобы достичь нужного показателя, нужно правильно рассчитать цемент и воду. Наличие в составе щебенки и песка снизит вероятность деформаций материала и уменьшит его усадку.

Ключевую роль в обеспечении оптимальной пластичности обеспечивает водно-цементное соотношение. Если не соблюдать правильную пропорцию, то это ухудшит прочностные свойства в несколько раз. При правильном соотношении компонентов материал способен удерживать воду в смеси, что сделает его подвижным. Изменение содержания воды и регулирует показатели пластичности. У малоподвижных бетонных составов, которые пользуются самым высоким спросом, объемы жидкости совсем небольшие. Обрабатывать их приходится с помощью специального оборудования.

При увеличении массы цемента подвижность раствора заметно повышается, а прочностные характеристики остаются неизменными. Таким образом происходит обволакивание зерен наполнителя цементом.

От формы и фракции наполнителей зависит формирование текучести. Если размер фракции большой, общая площадь зерен в растворе сокращается. Это повышает пластичность бетонной смеси. Для примера, гладкий речной гравий снижает силу трения, но поднимает подвижность. Материал не соответствует марочной прочности и жесткости, поэтому наличие в составе песка не играет особой роли.

При этом примеси в песке и щебенке снижают текучесть затворенного состава, но по затвердевании появляются всевозможные дефекты. Также каждый замес смеси требует много времени. Технологическая текучесть такого материала не превышает два часа. При отсутствии возможности быстрой доставки и несоответствующем температурной режиме в состав бетона нужно добавить пластификаторы. С их помощью происходит повышение текучести.

Способы обозначения

Чтобы просто и удобно определить параметр подвижности, в таблице указывается буква «П». Также к ней добавляется индекс, который зависит от градации. Чем выше показатели индекса, тем текущее будет смесь. В настоящее время выделяют пять групп бетона с разной подвижностью. Первые три марки относятся к составам с малой пластичностью, а последние две — с высокой.

Сферы применения малоподвижных бетонных смесей бывают разными. Для примера, раствор с маркировкой П1 является незаменимым стройматериалом для сооружения лестниц. И хоть он используется не так часто, как остальные марки, его всегда дополнительно уплотняют механическим образом. Большинство бытовых конструкций изготовляются из бетонных составов с маркировками П2 и П3.

В настоящее время задействуются различные методики определения подвижности бетона. Они отличаются сложностью получения конечного параметра.

Осадка конуса

Самым простым способом является осадка конуса. С помощью подобной процедуры можно рассчитать, за какой промежуток времени будет происходить усадка бетона под воздействием собственного веса. При этом к проведению расчетов приступают только после залития смеси в конус.

Чтобы определить степень пластичности посредством осадки конуса, следует подготовить металлический предмет с конусообразной формой. Его размеры определяются фракцией щебня. Для примера, если высота конуса составляет 300 миллиметров, его малый диаметр будет равняться 100 мм, а большой — 300 мм. В таком случае объем конуса составит около 7 л.

Пошаговая инструкция по применению методики выглядит следующим образом:

1. В конусообразную форму помещается три порции раствора бетона.
2. Каждую из них нужно тщательно уплотнять с помощью штыкования. Для этого нужно сделать 8−9 движений на каждый слой, применяя гладкую арматуру.
3. При появлении лишней смеси, ее нужно сразу убирать специальным инструментом.
4. Форму переворачивают наподобие детского куличика. Весь состав, который находился внутри, будет изъят. Спустя некоторое время, когда бетон немного осядет, можно приступать к проверке степени подвижности.

Другие методы

Еще один способ определения подвижности заключается в применении вискозиметра. Его используют в тех случаях, когда фракция щебня составляет от 0,5 до 4 см.

Чтобы произвести расчеты, нужно создать форму конуса и залить ее бетонной так, как и в предыдущем случае. Затем ее нужно поместить на вибростол, а внутрь формы воткнуть штатив с делениями. Сверху конструкции одевается небольшой диск, а дальше запускается виброинструмент и секундомер. После засекания времени, за которое диск погружается до нужной отметки, коэффициент нужно умножить на 0,45. Полученный числовой результат и является степенью подвижности бетона.

Также для измерения пластичности бетона П4 применяется метод проведения экспериментов в формах. Для этого нужно подготовить куб с открытой стороной и емкостями 20х20х20 см. С его помощью можно измерять практически любые фракции смеси со щебнем, включая модели с размерами до 7 см. Внутрь куба помещается конусообразная масса бетона.

После проведения этих операций куб нужно выложить на виброплиту. Также важно успеть запустить и плиту, и секундомер. Выполняя опыт, следует засечь промежуток времени, за который происходит заполнение всех углов куба, и окончательное выравнивание поверхности смеси.

Полученный промежуток времени умножается на постоянный коэффициент 0,7. Результат, который отображается после умножения, и является параметром подвижности бетона.

Таблица пластичности

Чтобы упростить эксплуатацию бетонных смесей с разной пластичностью, следует обратить внимание на таблицу, где они систематизированы по этому фактору. Также в таблице находятся и другие свойства удобоукладываемости, включая связность и жесткость.

Согласно информации из таблицы, усадка конуса на 1−1,5 см указывает на принадлежность смеси к группе с повышенной жесткостью, т. е. с малоподвижным составам. Материал с подобными параметрами обозначается маркировкой П1. Марки П2 и П3 обладают усадкой конуса в 5−10 сантиметров и 10−15 см соответственно. Наличие маркировки П4 сообщает о том, что уровень усадки варьируется в пределах 15−20 см. Если показатели еще выше, то бетонный раствор относят к специальной группе П5.

Соответствие конкретной разновидности бетонной смеси одной из вышеперечисленных степеней подвижности регламентируется установленными нормами ГОСТ. Этот государственный стандарт разделяет все растворы на две большие группы:

1. Сухие смеси (БСС).
2. Готовые к употреблению составы (БСГ).

Также существует несколько групп по удобоукладываемости вещества. К первой относятся сверхжесткие модели (СЖ), ко второй — жесткие (Ж), к третьей — подвижные (П).

Условия заливки

Показатель пластичности бетона определяется и условиями заливки. Речь идет о частоте армирующего каркаса и форме будущей конструкции.

Если частота размещения арматуры высокая, значит раствор должен обладать повышенной текучестью. Дело в том, что со слишком густым составом будет проблематично работать. Также при использовании жесткого бетона появляется вероятность снижения маркировочной прочности по завершении работы по заливке. Еще не исключается риск образования раковин и пор, что негативно повлияет на конечное качество.

На определение пластичности стройматериала воздействует и размер заливаемой конструкции. Чем больше габариты конструкции и чем сложнее ее форма, тем подвижнее должен быть бетонный состав.

Бетон — это один из самых востребованных строительных материалов, который продается на рынке. Но чтобы раствор хорошо справлялся со своими задачами, а конструкция была надежной, устойчивой к любым воздействиям и долговечной, важно правильно подобрать тип смеси, учитывая ряд базовых характеристик. Речь идет об удобоукладываемости, осадке конуса и подвижности массы.

Последний параметр считается наиболее важным, т. к. он напрямую влияет на удобство работы с материалом и эксплуатационные характеристики постройки. Чтобы избежать неприятностей на разных этапах строительства, важно заранее провести точный расчет и подобрать оптимальное соотношение пластичности. В таком случае задача будет решена в лучшем виде.

Значение подвижности бетона

Бетон – незаменимый в строительстве материал, без которого в наши дни невозможно выстроить ни загородный коттедж, ни современный небоскреб. Высокие потребительские качества этого материала позволяют использовать его практически в любой области строительства – от домостроения до укладки транспортных магистралей.

Подвижность является характеристикой удобоукладываемости, которая способна деформироваться под действием собственного веса.

Чтобы правильно выбрать раствор для тех или иных целей, необходимо знать его основные характеристики, к которым следует отнести удобоукладываемость, осадку конуса и подвижность бетона. Учет данных факторов позволит выполнить строительные работы максимально качественно, что будет гарантировать долгий срок службы и надежность возведенного объекта.

Определение термина

Прежде чем говорить о характеристиках и свойствах, необходимо выяснить, что собой представляет данный стройматериал. Так называемый товарный бетон – это состав, обладающий определенной подвижностью и состоящий из 4 основных компонентов: цемента, песка, воды и щебня. Если в смеси не используется щебень, она называется цементным раствором.

Главная задача – связать между собой требуемые компоненты в единую монолитную структуру.

Определение подвижности с помощью конуса: а – общий вид; б – жесткая смесь; в – малоподвижная; г – подвижная; д – очень подвижная; е – литая.

Это возможно лишь при соблюдении правильной пропорции двух основных компонентов – воды и цемента. Песок и щебень вводятся в состав не для крепости, а для уменьшения возможных деформаций цементного камня после застывания. Они создают структурный каркас, который способен воспринимать усадочное напряжение, за счет чего конструкции дают меньшую усадку. Кроме того, увеличивается упругость и уменьшается деформация при нагрузках.

Подвижность – важный фактор, влияющий на выбор материала для строительства объектов различного вида. Подвижностью бетона считают способность заполнять форму, в которую она уложена. При этом данное свойство может осуществляться как под воздействием внешней силы, так и под воздействием собственного веса.

Способы определения консистенции: а — по подвижности с помощью стандартного конуса: 1 — воронка; 2 — конус; 3 — поддон; 4 — мерная линейка; б — по жесткости — техническим вискозиметром: I — прибор; II — бетон до вибрации; III — после вибрации; 1 — цилиндрическое кольцо; 2 — эталонный конус; 3 — воронка; 4 — штатив; 5 — диск с отверстиями; 6 — штанга; 7 — виброплощадка.

В наши дни подвижность бетона подразделяется на несколько категорий (от п2 до п5) и зависит от количества воды, которое добавлено. Чем меньше количество воды, тем, соответственно, гуще смесь. Самый густой бетон имеет показатель п2, а самый жидкий – п4 или п5.

Малоподвижные смеси, еще часто называемые жесткими, содержат незначительное количество воды и под тяжестью собственного веса не могут заполнить требуемую форму. Такой состав, как п2 и п3, укладывают в формы при помощи специальных вибрирующих и уплотняющих устройств. Если работы проводятся в зимнее время года, смесь предварительно разогревается. Также в жестком бетоне п2 и п3 часто образуются пустоты, которые необходимо удалять вибропрессовым инструментом. Бетонные составы п2 и п3 используются для проведения стандартных монолитных работ.

Смеси с показателями п4 и п5 обладают более высокой подвижностью, что позволяет использовать их при заливке узких опалубок, густоармированных конструкций, для создания колонн и труднодоступных полостей. Несколько лет назад подобный строительный материал носил название «литой бетон» и повсеместно использовался в строительстве.

Разбавление водой

Схема состава бетона.

Зачастую невысокая подвижность бетона существенно тормозит ход строительных работ. Как правило, это происходит тогда, когда на стройплощадке отсутствует такое необходимо оборудование, как вибраторы. В подобном случае для облегчения заливки п2 или п3 прорабы предпочитают разбавлять бетон, добиваясь повышения его подвижности до показателей п4 или п5. Но, как считают специалисты, делать это категорически нежелательно.

Соотношение воды и цемента в бетоне – ключевая пропорция, нарушение которой может привести к утере качества и прочности, что в свою очередь может иметь отрицательные последствия. Даже малозаметное добавление воды обычно приводит к потере прочности на 1-2 показателя.

Показатели подвижности

График водопотребности пластичной (а) и жесткой, (б) бетонной смеси, изготовленной с применением портландцемента, песка средней крупности (водопотребность 7 %) и гравия наибольшей крупности: 1 – 70 мм; 2 – 40 мм; 3 – 20 мм; 4 – 10 мм.

При необходимости заказа бетона у поставщиков могут возникнуть сомнения в соответствии доставленного материала требуемому. В этом случае можно провести проверку на удобоукладываемость или подвижность.

Проверка осуществляется во время разгрузки из автобетоносмесителя. Ей можно подвергать любой из видов бетона – п2, п3, п4 или п5. Но следует сказать, что результатов подобной проверки понадобится ждать достаточно длительное время.

Перед осуществлением проверки необходимо сколотить несколько кубообразных ящичков из деревянных дощечек с размерами в 10 или 15 см по каждой из сторон. Перед заливкой в формы ящички требуется слегка увлажнить, что предотвратит забор древесиной влаги. Уложенную в формы смесь требуется тщательно проштыковать острым куском арматуры. Данное действие позволит уплотнить смесь и выпустит из нее лишний воздух. Кроме того, уплотнения можно достичь, постучав молотком по стенкам ящичков.

Конус для определения подвижности: 1 – ручка; 2 – корпус прибора; 3 – упоры; 4 – сварной шов.

Кубики со смесью нужно хранить в течение 28 дней при температуре не меньше 20 градусов и влажности воздуха, равной 90%. По истечении требуемого срока кубики с застывшим бетоном следует доставить в лабораторию, где и будет проведена проверка соответствия показателям п2, п3, п4 или п5.

Также существует достаточно распространенный метод определения подвижности, называемый методом осадки конуса. Для проведения исследования необходим конус высотой в 30 см. Количество бетона, помещающегося в нем, не должно превышать 6 л. Перед исследованием производят замес с любыми показателями – п2, п3, п4, п5 – в количестве не менее 7 л. Конус заполняют подготовленным раствором, не забывая тщательно штыковать для удаления воздушных пустот.

Когда форма заполнена полностью, конус снимают и устанавливают рядом с бетоном. Если осадка бетонного конуса составляет менее 5 см, это значит что смесь имеет характеристики подвижности п2 или п3, и ее достаточно сложно уплотнить без специального инструмента.

Осадка более 5 см указывает на то, что бетон соответствует параметрам п4 или п5 и будет легко заполнять формы при незначительном воздействии.

Работая с бетоном, необходимо помнить одно важное правило: чтобы качество не потерялось, она должна сохранять заданную при изготовлении подвижность не менее 2 часов. Обычно такое время требуется для доставки материала на объект автобетоносмесителем. Позже смесь утратит эластичность и станет непригодной для проведения работ. Современные производители часто добавляют в смеси специальные химические добавки – пластификаторы, которые позволяют бетону оставаться удобоукладываемым и эластичным не только в течение длительного времени до заливки, но и в течение 6 часов после нее.

Подвижность бетонной смеси (бетона): что это такое, как измеряется, основные способы определения

Текучесть (подвижность) бетонной смеси является одним из основных факторов, которые влияют на формование материала в опалубке, и определяется соотношением главных компонентов смеси, наличием добавок-пластификаторов, количеством воды и качеством бетона.

Подвижность определяется как опытным путем, исходя из состава и размера частиц наполнителей, так и экспериментальным — с помощью лабораторных испытаний и измерения в формах.

Подвижность — что это такое

Основным технологическим параметром свежей бетонной смеси является удобоукладываемость — способность раствора заполнять опалубку и принимать ее форму, не теряя однородности и монолитности.

Формуемость влияет не только на скорость работы с материалом на стройплощадке, но и на его конструктивные характеристики. При высокой вязкости в бетоне будут образовываться пустоты и поры, а при сильной текучести — будет снижена прочность конструкции.

Удобоукладываемость зависит от способности смеси деформироваться без изменения структуры (пластичности) и склонности к растеканию под собственным весом (подвижности). За счет двухфазной структуры — матрицы из цементного теста и наполнителей — свежий бетон образует вязкую массу, которая одновременно проявляет свойства твердого и жидкого тела.

При большом содержании воды в цементном тесте матрица будет иметь аморфную структуру. Связей, которые будут образованы при гидратации цемента, окажется недостаточно для обеспечения нужной вязкости. Водянистая смесь будет хорошо заполнять емкость и растекаться по поверхности.

Большое количество наполнителя сделает раствор неподатливым, малоподвижным и жестким. Жесткость бетона определяется не только содержанием частиц наполнителя (песок, гравий и др.), но и их дисперсностью.

Если в разведенный цемент добавить наполнитель со слишком крупными частицами, то сил адгезии не хватит для удержания вязко-жидкой структуры в стабильной форме. Жидкая основа будет относительно свободно растекаться между частицами наполнителя, что негативно повлияет на однородность бетона.

Жесткие бетонные растворы являются наиболее выгодными для застройщиков, т.к. позволяют добавить пыль и некондиционный мелкий наполнитель. Это позволяет сэкономить на дорогом цементе, но сказывается на свойствах будущей конструкции. Чтобы получить заданную прочность, перед заливкой опалубки бетонщик проверяет подвижность смеси.

Способы определения

Определение подвижности бетонной смеси может проводиться как непосредственно на площадке, так и в лабораторных условиях.

Определение эластичности конусом

Наиболее простой и часто применяемый метод измерения — это проверка осадки бетонного конуса.

Проверка выполняется в следующей последовательности:

1. Берется деревянная площадка, обшитая оцинкованным металлом, и оцинкованный срезанный конус высотой 30 см и диаметрами 10 см и 20 см (верхней и нижней части соответственно).
2. Внутренняя поверхность формы и площадка смачиваются водой, чтобы исключить адсорбцию воды из раствора.
3. Конус переворачивается широкой частью вниз.
4. Форма в несколько этапов заполняется свежей бетонной смесью через воронку (после каждого этапа необходимо тщательно штыковать слой металлическим стержнем для удаления излишков воздуха).
5. Воронка снимается, уровень бетона равняется по краю формы.
6. Металлический конус аккуратно снимается и ставится рядом с бетонным.

Под действием собственного веса материал оседает, пока не будет достигнуто равновесие между усилиями адгезии и растекания.

С помощью перекрестья линеек измеряется разница между высотой двух конусов, которая определяет подвижность.

При недостаточной текучести бетонщик может прибегнуть к методу разбавления раствора. Отступление от нормативов содержания воды (0,4-0,5 от массы цемента) чревато снижением прочности материала.

Определение эластичности путем анализа монолита

Проверка выполняется следующим образом:

1. Подготавливается несколько деревянных ящиков-кубиков с длиной стороны 10-15 см.
2. Каждый куб устанавливается на ровную площадку, внутренняя поверхность форм тщательно увлажняется.
3. Свежий бетон заливается в ящики, а затем уплотняется штыкованием. Для дополнительной усадки можно слегка постучать по стенкам форм молотком, обеспечивая слабый эффект виброуплотнения.
4. Образцы-кубики сохнут 28-30 суток. Влажность воздуха должна быть не меньше 90%, а температура — не ниже 20°С.
5. После отвердения образцы отправляются в лабораторию для проверки конструктивной прочности, однородности и наличия дефектов.

С помощью лабораторного вибростола

При строительстве ответственных конструкций могут проводиться лабораторные измерения текучести смеси. Для этого применяются вибростолы, которые уплотняют свежий бетон.

Подвижность материала может оцениваться двумя методами:

1. Измерение времени снижения до метки на шкале. На вибростоле формуется бетонный конус. В его середину устанавливается штатив, на который наносится метка и надевается диск. Диск не закреплен и лежит на поверхности бетона. После включения вибростола высота бетонной формы начинает уменьшаться. Когда диск достигает нужной отметки, виброустройство выключают и фиксируют время.
2. Измерение времени заполнения формы. В этом случае сформированный конус заключается внутрь металлического куба со стороной 20 см. После включения вибрации бетон будет уплотняться и заполнять форму. Время фиксируют, когда поверхность материала становится горизонтальной, а смесь заполняет куб.

Классификация и как обозначается

Подвижность бетона обозначается буквой «П». По этому критерию бетонные растворы классифицируются на 5 групп от П-1 до П-5. Чем выше текучесть материала, тем больше цифра, указанная в марке подвижности.

Таблица подвижности смеси из бетона

Вид смеси	Осадка испытательного конуса, см	Куда заливается	Особенности
П-1	1-5	Монолиты с минимальной сложностью конфигурации	Обязательно уплотняется вибрацией

При заливке в холодное время года предварительно подогревается П-2 6-10 Стандартные постройки Обладают оптимальной пластичностью и прочностью

Могут уплотняться вибрацией П-3 11-15 П-4 16-20 Сложные опалубки

Высокие фундаменты, колонны и другие армированные конструкции Для марок П-4 и П-5 обязательно использование пластификаторов П-5 Более 21 Относительно герметичные опалубки Является литым раствором

Жесткие и сверхжесткие смеси, которые имеют нулевую осадку конуса, обозначаются Ж и СЖ (например, СЖ-2). Из-за технологических сложностей укладки в опалубку они применяются в ограниченном диапазоне работ.

Зависимость подвижности от состава смеси

Подвижность бетона определяется его составом, дисперсностью наполнителей, долей матрицы и твердых частиц. Глинистые включения, грязь, пыль и тонкая фракция наполнителя изменяют текучесть по-разному, но однозначно ухудшают качество смеси.

Регуляторы консистенции смесей

Основными регуляторами консистенции бетона являются:

1. Вода. Повышает подвижность бетона, но снижает его прочностные характеристики и замедляет твердение. Чтобы не потерять в прочности, нужно разбавлять смесь цементным тестом.
2. Цемент. За счет адгезии и гидратации разведенный цемент делает раствор пластичным, но прочным. Для получения нужной консистенции следует использовать правильную марку цемента: смеси от П-1 до П-3 готовятся на основе портландцемента, а П-4 и П-5 — на основе цемента с пуццоланом.
3. Пластификаторы. Пластифицирующие добавки повышают текучесть смеси, сохраняют ее вязко-жидкую структуру при длительной транспортировке и позволяют заполнить сложные опалубки. Парафин, ПАВ, фосфаты, эфир фталевой кислоты и другие пластификаторы позволяют исключить вибрационную утрамбовку смесей средней подвижности (П-2 и П-3).

Размер частиц наполнителей также влияет на консистенцию раствора, поэтому при выборе состава рекомендуется придерживаться оптимальных параметров дисперсности. Для армирования бетона применяется средний и крупный песок (2-3,5 мм), крупный гравийный щебень (40-70 мм) и гранитный щебень фракций 5-20 мм, 20-40 мм и 40-70 мм.

Подвижность бетонной смеси

Применение бетонных растворов в промышленном и индивидуальном строительстве происходит в разных условиях, поэтому и параметры состава отличны для каждого случая. Технические и эксплуатационные качества растворов на основе бетона, такие, как текучесть и подвижность, оказывают прямое влияние на прочностные и временны́е характеристики конструкций. Определение подвижности бетонного раствора при помощи конуса

Определение подвижности

На рисунке выше поясняется, как можно определить текучесть по состоянию раствора с применением конуса:

1. а – вид конуса;
2. б – жесткий раствор;
3. в – малоподвижный;
4. г – подвижная смесь;
5. д – очень подвижный раствор;
6. е – литой.

Такое исследование визуально способно показать, как бетон будет распределяться в опалубке при выбранной технологии трамбовки с параллельным формированием однородной и плотной структуры. Такие параметры называют удобоукладываемостью бетонного раствора, которая оценивается значениями вязкости, пластичности и жёсткости, и определяют ее согласно методикам, регламентированным ГОСТ 10181-2000. Из рисунка понятно, что текучесть бетона выглядит как осадка конуса и означает способность растекания раствора под собственным весом и силами тяжести. Растекание является основным свойством, которое влияет на допуск материала к строительству того или иного объекта. Методы установления консистенции бетонного раствора

На рисунке показано общее устройство оборудования для исследований текучести:

Рисунок «а» – определение усадки по подвижности смеси при помощи конуса:

1. 1 – металлическая воронка;
2. 2 – металлический конус;
3. 3 – подставка;
4. 4 – измерительная линейка.

Рисунок «б» – как определить пластичность бетона по жесткости при помощи технического вискозиметра:

1. I – исследовательское оборудование;
2. II – бетон до уплотнения вибрацией;
3. III – после уплотнения вибрацией;
4. 1 – стальное кольцо;
5. 2 – образцовый конус;
6. 3 – лейка;
7. 4 – держатель;
8. 5 – металлическая пластина с отверстиями;
9. 6 – штатив;
10. 7 – площадка виброуплотнителя.

Технологически при использовании бетонной смеси разной вязкости подвижные бетоны классифицируются согласно ГОСТ по уровням текучести. Текучая смесь быстрее и плотнее заполняет армированную форму опалубки со сложной геометрией. Также бетон в жидком состоянии подразделяется на высокоподвижный и малоподвижный. Малоподвижный раствор – это стандартная смесь без добавления пластификаторов, которая укладывается без уплотнения. Подвижный же состоит из некоторого количества пластификаторов или готовится с добавлением нескольких синтетических компонентов, обеспечивающих высокую текучесть смеси. График прочности

Удобоукладываемость бетона отражается в следующей классификации (таблица удобоукладываемости):

Марка	Удобоукладываемость по параметрам:
	Жесткость	Подвижность
		осадка конуса	Расплывание конуса
Сверхжесткий раствор
СЖ-3	≥ 100	–	–
СЖ-2	51-100	–	–
СЖ-1	≤ 50	–	–
Жесткий раствор
Ж-4	31-60	–	–
Ж-3	21-30	–	–
Ж-2	11-20	–	–
Ж-1	5-10	–	–
Подвижный раствор
П-1	≤ 4	1-4	–
П-2	–	5-9	–
П-3	–	10-15	–
П-4	–	16-20	26-30
П-5	–	≥ 21	≥ 31

Расслаиваемость тяжелого и легкого бетона указана в таблице ниже:

Марка смеси	Коэффициент расслаиваемости в %, ≤
	Влагоотделение	Бетоноотделение
		Тяжелый бетон	Легкий бетон
СЖ-3 – СЖ-1	≤ 0,1	2,0	3,0
Ж-4 – Ж-1	≤ 0,2	3,0	4,0
П-1 – П-2	≤ 0,4	3,0	4,0
П-3 – П-5	≤ 0,8	4,0	6,0

Подвижность бетонной смеси не только отличается заполняемостью формы, но и зависит от пропорций связующих веществ, качества и количества компонентов, марки портландцемента, плотности состава, объема воды и пластификаторов, зернистости наполнителей (щебня, гравия, песка, извести). В последнюю очередь на текучесть влияет технология заливки раствора в форму опалубки. График водопотребности и водоотделения

При заливке смеси в опалубку с плотным наполнением арматурой нужно готовить раствор с повышенной текучестью, так как утрамбовать такой бетон вибраторами, даже глубинными, будет невозможно. Если текучесть будет ниже рекомендуемой, то в конструкции обязательно образуются поры и раковины, что уменьшит прочность объекта.

Обозначения бетонных смесей

Характеристика подвижности обозначается буквой «П» с цифровым продолжением, указывающим на ее степень. Более высокая марка означает лучшую текучесть смеси. Например, малоподвижный бетон п3 или п4 имеют более высокую текучесть.

Бетон П1 имеет наименьшую текучесть, поэтому в промышленном и индивидуальном строительстве используется нечасто. Марки П2 и П3 имеют стандартные характеристики и используются практически повсеместно. Бетонная смесь П4 используется при плотном армировании конструкций и не требует дополнительного виброуплотнения. Марка П5 готовится для использования в герметичных формах из-за самой высокой текучести. Физико-механические характеристики

Определение подвижности

Для исследования и определения подвижности используют разные способы – и простые, и сложные, отличающиеся точностью конечных результатов. Метод осадки конуса считается самым быстрым и заключается в усадке смеси под собственным весом за определенный промежуток времени в конкретных условиях. При осадке конуса применяют конусообразную форму с размерами, варьирующимися в зависимости от фракции заполнителя.

С расширенной стороны конуса за три приема закладывается бетонный раствор, каждый слой уплотняется вручную протыканием (штыкованием) железным прутом Ø 3-5 мм. После уплотнения конус переворачивают для того, чтобы раствор выпал (вытек) на поддон. Через некоторое время, необходимое для усадки смеси, проверяют значение текучести методом расчета уменьшения высоты бетонной пирамиды по отношения к верхнему торцу конуса. Такое исследование проводится несколько раз, полученные данные отображаются как среднее арифметическое всех попыток. Лабораторное определение текучести

Если между результатами нет разницы, это означает, что смесь имеет максимально возможную жесткость. Если разница составляет ≤ 150 мм, то смесь считается малоподвижной. При разнице в высоте конусов ≥ 150 мм раствор определяется как максимально подвижный.

Следующий распространенный способ – исследования при помощи вискозиметра, которые проводятся на смесях с заполнителем средней зернистости (фракции 4-5 мм). Конус заполняется раствором и устанавливается на виброплиту. В смесь вставляется держатель с линейными делениями, на него крепится металлический диск с отверстиями. Одновременно с виброплитой включается хронометр и засекается отрезок времени, в течение которого бетонный раствор от вибрирования основания опустится по штативу до фиксируемой отметки. Время нужно умножить на коэффициент 0,45 – это и будет значением подвижности.

Еще один способ – исследования в специальных формах. Для таких испытаний берется стальной куб, открытый с одной стороны, в который загружают раствор бетона и устанавливают на вибрационное основание. Также засекается время заполнения раствором всех углов куба, а результат умножается на коэффициент 0,7. Итог – подвижность бетонного состава. Исследования текучести на вискозиметре

Так как подобных исследований проводится масса, их результаты приведены в определенную систему и отражены в соответствующих таблицах и сводных документах. Например, следуя данным таблицы ниже, усадка ≤ 50 мм означает, что бетон марки П-1 жесткий. При усадке конуса в пределах 50-150 мм бетон относят к малоподвижным составам, которые рекомендуется использовать для строительства фундаментов промышленных и частных строений. Более высокие марки подвижности (до П-5) обладают усадкой конуса ≥ 150 мм и используются в герметичных опалубках специализированных объектов.

Состав и подвижность раствора

Показатели подвижности обеспечивает такое вещество, как песок, а также портландцемент, вода и заполнители – щебень, известь, гравий и т.д. Но подвижность определяют пропорции добавленных компонентов и их качество, а их нарушение может привести к снижению усадки, уменьшению или увеличению деформационных характеристик и несущей способности. Таблица подвижности

Водоцементное соотношение считается главной характеристикой в определении текучести бетона, и ее нарушение в ту или иную сторону может снизить прочность конструкции в несколько раз. Оптимальным по ГОСТ считается отношение воды к цементу 0,4.

Чрезмерное добавление воды только визуально повышает текучесть раствора, который через определенный промежуток времени начинает расслаиваться, что означает нарушение структуры смеси и снижение прочности конструкции. Пропорции составляющих определяют способность бетона к удержанию жидкости, а подвижность раствора регулируется именно добавленным объемом воды. В малоподвижных растворах, которые имеют более низкую стоимость, воды добавляют меньше, поэтому их необходимо дополнительно трамбовать.