Свойства бетонной смеси

Бетонной смесью называют рационально подобранную и тщательно перемешанную смесь компонентов бетона до начала процессов схватывания и твердения.

Бетонная смесь должна удовлетворять двум главным требованиям: обладать хорошей удобоукладываемостью, соответствующей применяемому способу уплотнения, и сохранять при транспортировке и укладке однородность, достигнутую при приготовлении.

Свойства бетонной смеси разжижаться при механических воздействиях и вновь загустевать в спокойном состоянии называется тиксотропностъю.

Бетонная смесь должна обладать такими свойствами, которые обеспечивали бы ее хорошую укладку в опалубку или форму и уплотнение без расслоения и излишнего водоотделения. Самым важным свойством бетонной смеси является удобоукладываемость, т.е. способность заполнять форму при данном способе уплотнения при сохранении своей однородности. Для оценки удобоукладываемости используют три показателя: подвижность бетонной смеси, являющуюся характеристикой структурной прочности смеси; жесткость, являющуюся показателем динамической вязкости бетонной смеси; связность, характеризуемую водоотделением бетонной смеси.

Подвижность служит характеристикой удобоукладываемости пластичных смесей, способных деформироваться под действием собственной массы. Подвижность характеризуется осадкой стандартного конуса ОК (рис. 2, а). Этот прибор представляет собой усеченный, открытый с обеих сторон конус из листовой стали толщиной 1 мм с гладкой внутренней поверхностью. Размеры конуса определяются наибольшей крупностью используемого крупного заполнителя: при крупности до 40 мм применяют конус № 1, от 40 до 100 мм - конус № 2 (табл. 2.)

Таблица 2

Вид конуса	Наибольшая крупность заполнителя	Внутренние размеры конуса, мм	Число штыкований каждого слоя	Переводной коэффициент осадки конуса
Диаметр основания	Высота
верхнего	нижнего
№ 1	до 40 мм					1,00
№ 2	40-100 мм					0,67

Для определения ОК форму-конус устанавливают на горизонтальную площадку, заполняют бетонной смесью в три слоя, уплотняя каждый слой штыкованием. Избыток смеси срезают, форму-конус снимают и измеряют разность по высоте металлического конуса и верха осевшей бетонной смеси (в сантиметрах) (рис. 2, а).

Жесткая бетонная смесь при снятии конуса осадки не дает. Жесткость бетонной смеси характеризуется временем вибрирования (в секундах), необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе. Для определения жесткости (рис. 2, б) цилиндрическое кольцо прибора (внутренний диаметр 240 мм, высота 200 мм) устанавливают и жестко закрепляют на лабораторной виброплощадке. В кольцо вставляют и закрепляют стандартный конус, который заполняют бетонной смесью и после этого снимают. Диск прибора с помощью штатива опускают на поверхность отформованного конуса бетонной смеси.

Затем одновременно включают виброплощадку и секундомер; вибрирование производят до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста из отверстий диска диаметром 5 мм. Параметры вибрирования должны быть следующими: частота колебаний 3000 в мин, амплитуда – 0,5 мм. Время вибрирования, с, характеризует жесткость бетонной смеси. Ее вычисляют как среднее двух определений выполненных из одной пробы смеси.

Рис. 2. Определение удобоукладываемости бетонной смеси:

а) прибор (конус) для определения подвижности бетонной смеси:

1 - жесткая смесь, 2 - подвижная смесь, 3 - осадка конуса;

б) прибор для определения жесткости бетонной смеси:

4 - схема испытания

Классификация бетонных смесей представлена в табл. 3.

Таблица 3

Марка по удобоукладываемости	Норма удобоукладываемости
Жесткость, сек.	Подвижность, см
Осадка конуса	Расплыв конуса
Сверхжесткие смеси
СЖ3	более 100	-	-
СЖ2	51-100	-	-
СЖ1	50 и менее	-	-
Жесткие смеси
Ж4	31-60	-	-
Ж3	21-30	-	-
Ж2	11-20	-	-
Ж1	5-10	-	-
Подвижные смеси
П1	4 и менее	1-4	-
П2	-	5-9	-
П3	-	10-15	-
П4	-	16-20	26-30
П5	-	21 и более	31 и более

В настоящее время для определения жесткости иногда еще используют технический вискозиметр, показания жесткости в котором для приведения к показателям жесткости в указанном выше стандартном подборе следует умножать на коэффициент 0,47.

Нередко (особенно в условиях строительства) при определении свойств жестких смесей используют упрощенный прием. В этом случае в металлическую форму для изготовления кубов размером 202020 см вставляют стандартный конус, нижнее основание которого уменьшено и имеет наружный диаметр 196 мм. Конус заполняют бетонной смесью, снимают и подвергают форму вибрированию. Вибрация прекращается при заполнении смесью всех углов куба и тогда, когда поверхность бетонной смеси станет горизонтальной. Продолжительность вибрирования, с, для приведения к показателю жесткости в стандартном приборе необходимо умножить на коэффициент 0,7.

В табл. 4 приведены примеры рекомендуемых показателей подвижности или жесткости бетонной смеси для различных видов конструкций и способов уплотнения.

Таблица 4

Разновидность конструкций	Марка по удобоукладываемости
Подвижность, см	Жесткость, с
Сборные железобетонные с немедленной распалубкой	-	Ж2-Ж3 10…30
Перекрытия и стеновые панели, формуемые на виброплощадке, подготовка под фундаменты, полы, основания дорог, уплотненных посредством поверхностных вибраторов	П1 1…3	Ж1 5…10
Массивные армированные конструкции, плиты, балки, колонны, изготовляемые с применением наружного или внутреннего вибрирования	П1,П2 3-6	-
Тонкие стенки, балки, колонны, плиты малого сечения, сильно насыщенные арматурой	П2 5…9	-
Железобетонные панели, формуемые в кассетах	П2,П3 5…12	-
Монолитные, густоармированные железобетонные конструкции при сложных условиях уплотнения вибрированием	П3,П4 10…20

Связность бетонной смеси обусловливает однородность строения и свойств бетона. Очень важно сохранить однородность бетонной смеси при перевозке, укладке в форму и уплотнении. При большом содержании воды вязкость цементного теста становится недостаточной для удержания заполнителя во взвешенном состоянии, равномерно распределенным по всему объему. Плотный тяжелый заполнитель оседает под действием собственной массы, происходит расслоение бетонной смеси. Избыточная вода, обтекая зерна заполнителя, отжимается вверх. Образуются капиллярные ходы, которые повышают водопроницаемость и снижают морозостойкость бетона. Вода скапливается также под зернами крупного заполнителя, образуя полости, ухудшающие строение и свойства бетона.

Уменьшение количества воды затворения при применении пластифицирующих добавок и повышение водоудерживающей способности бетонной смеси путем правильного подбора зернового состава заполнителей, применение специальных добавок, повышающих вязкость цементного теста, являются главными мерами борьбы с расслоением подвижных бетонных смесей.

Оценкой связности бетонной смеси служит определение распределения крупного заполнителя в разрезах и кернах бетона.

Дата добавления: 2014-01-03