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: 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:
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
На что влияет подвижность бетонной смеси, и как ее измерить
Один из самых востребованных материалов в строительстве — бетон.
Наряду с основной характеристикой бетона — прочностью — большое значение имеет удобоукладываемость бетонной смеси, поскольку она влияет на трудозатраты при производстве бетонных работ и качестве готовых контрукций.
Удобоукладываемость бетонного раствора: что это такое
Бетонный камень — прочный строительный материал, продукт реакций гидратации, протекающих в водном растворе цемента. Дополнительно в состав могут быть добавлены заполняющие компоненты:
Количество воды в составе бетонного раствора может быть разным.
Показывает количество воды в составе бетонного теста водоцементное соотношение. Обычное значение в/ц, как правило, 0,3—0,55. Для реакции гидратации достаточно в/ц менее 0,3, но смесь получается очень густой.
Удобоукладываемость бетона зависит от двух параметров:
Подвижность бетона
Подвижностью называется способность бетонного раствора самопроизвольно растекаться под влиянием собственного веса или незначительной обработки. Чем больше воды в растворе, тем он подвижнее.
По подвижности все смеси делятся на 3 вида:
Расслаиваемость бетонного раствора
Расслаиваемость смеси связана с ее подвижностью. Чем больше в растворе воды, тем выше его расслаиваемость, то есть осаждение заполнителей и отсекание воды.
Расслаиваемость регламентируется по ГОСТ 10181.4-81.
Для определения расслаиваемости существуют разные методы. Например, смеси дают отстояться и собирают сверху воду пипеткой. Исходя из соотношения собранной воды к объему раствора определяют расслаиваемость.
Как определяют подвижность бетонной смеси
Для определения текучести бетона используют метод испытания с конусом Абрамса, который также называется «испытанием бетона на осадку».
Этот метод используется в отечественной практике и соответствует европейским нормам.
Видео: Конус Абрамса
Требования к конусу
Конус Абрамса изготавливают из листовой стали не менее 1,5 мм толщиной. Его внутренняя поверхность имеет шероховатость не более 40 мкм. Есть два вида конуса: нормальный и увеличенный.
Нормальный конус используют для растворов, содержащих заполнители фракции не более 40 мм. Для смесей с более крупным заполнителем применяется увеличенный конус.
Как проводится испытание бетона на осадку
Перед проведением испытаний внутреннюю поверхность конуса очищают и смачивают.
Конус устанавливают на металлический лист и заполняют его бетонной смесью с помощью воронки. Смесь закладывается в 3 слоя (для марок П1—П3), причем каждый слой уплотняется штыкованием при помощи металлического стержня 25 раз (в увеличенном конусе — по 56 раз для каждого слоя). Для марок П4—П5 конус заполняется в один прием, а штыкование применяется 10 раз в конусе нормального размера или 20 — в увеличенном.
Когда смесь уложена и уплотнена, излишек срезают кельмой по верхней кромке и, не позднее, чем через 3 минуты плавно снимают конус (в течение 5—7 секунд).
Затем измеряют осадку конуса бетона и сравнивают с высотой металлического конуса. Для увеличенного конуса значение умножают на 0,67.
Видео: Учимся определять подвижность бетона
Классификация бетона по удобоукладываемости
В зависимости от величины осадки конуса выделяют 5 марок бетонной смеси по удобоукладываемости, где П1 — малоподвижная смесь, а П5 — текучая.
Жесткие и сверхжесткие смеси осадку конуса не дают. Жесткость смеси измеряют при помощи специального прибора (технического вискозиметра), который уплотняет смесь вибрацией. В зависимости от необходимого времени (в секундах) на обработку, смеси классифицируют по жесткости на жесткие и сверхжесткие.
Факторы, влияющие на подвижность
Представим себе бетонные растворы с разным содержанием воды. Густой раствор с низким водоцементным соотношением держит форму и не растекается. Чем выше водоцементное соотношение, тем выше текучесть раствора. Таким образом, основной фактор, влияющий на подвижность бетонной смеси — пропорции воды к цементу.
Но чем больше в растворе воды, тем меньше прочность готовой конструкции.
Казалось бы, выход – уменьшить количество воды в смеси, но густые растворы тяжело заполняют опалубку, особенно, если конструкция густо армирована. Требуется приложить много усилий и затрат электроэнергии на уплотнение бетонной смеси в опалубке; в противном случае, в готовой конструкции будут пустоты, что снизит ее прочность.
Подвижность бетонной смеси зависит также от следующих факторов:
В настоящее время существует простой, экономически целесообразный и эффективный метод повышения подвижности бетона без снижения его прочностных характеристик. Это применение пластификаторов.
В качестве пластифицирующих добавок используют:
У каждого из этих видов добавок есть свои ограничения, кроме того, не всегда возможно точно подобрать дозировку и рассчитать эффект.
Чтобы получить гарантированный результат, применяют пластификаторы промышленного производства, которые могут поставляться как в форме порошка, так и в форме жидкости, удобной для дозирования и добавления в раствор.
Пластифицирующие добавки подразделяются на 4 группы в зависимости от силы воздействия на бетонный раствор.
Помимо увеличения пластичности, применение пластификаторов обеспечивает дополнительные преимущества:
Пластификаторы испытаны в лаборатории, их точная дозировка рассчитана. Они не оказывают негативного влияния на арматуру и не провоцируют появление высолов на поверхности бетона.
Как применяются в строительстве смеси разной подвижности
Подвижные смеси классифицируются на 4 категории, с П1 по П5:
Пористость бетона. Что это такое, и на что она влияет
На вид готовый бетон — сплошная плотная субстанция. На самом деле, в структуре бетона имеются поры.
Пористость и плотность обратны по отношению друг к другу: чем выше пористость бетона, тем ниже его прочность.
Как появляются поры в бетоне?
Чтобы понять, откуда в бетоне поры, нужно представлять процесс образования бетонного камня. Составляющие цемента, смешиваясь с водой, вступают в реакции гидратации, в ходе которых образуются новые кристаллические соединения. Но для реакции нужно меньше воды, чем необходимо для замешивания более-менее пластичного раствора, поэтому часть воды не вступает в реакцию. Кроме того, смесь захватывает воздух, который также способствует появлению пор.
Поры в бетоне уменьшают его плотность (и, соответственно, массу кубометра бетона), следовательно, снижают и его прочность.
Применение пластификаторов позволяет более полно вовлечь цемент в реакции гидратации и уменьшить воду затворения, благодаря чему уменьшается пористость бетона: количество пор и их диаметр уменьшается, что повышает плотность и, следовательно, прочность бетона.
Другие факторы, влияющие на плотность бетона
Помимо плотности бетонного камня как такового, на плотность бетона оказывает влияние состав смеси, в том числе, заполнители:
Температура бетонной смеси
Для набора прочности бетона основополагающее значение имеет температура смеси.
Оптимальная температура твердения бетона +18—20°С. Чем ниже температура, тем медленнее происходит набор прочности, и в итоге это влияет на конечные характеристики прочности бетона. При +5°С твердение практически останавливается, а при 0°С и ниже полностью прекращается. Напротив, при высоких температурах +30°С и выше, бетон твердеет слишком быстро. Обе ситуации снижают прочность готовых бетонных конструкций.
Вот почему в условиях неподходящей температуры окружающей среды применяются меры ухода за бетоном: укрывание, прогрев либо, напротив, поливание холодной водой, чтобы обеспечить оптимальные условия набора прочности.
Сохраняемость свойств бетона
Сохраняемостью свойств называют способность бетонной смеси сохранять удобоукладываемость в течение заданного времени.
Применение пластификаторов позволяет замешивать смеси повышенной сохраняемости. По сравнению со смесями, не содержащими специальные добавки, смеси повышенной сохраняемости имеют следующие преимущества:
Качество бетонных конструкций напрямую зависит от свойств бетонной смеси: подвижности, удобоукладываемости, плотности и пористости, способности смеси сохранять ее свойства, а также от условий, в которых происходит ее отвердевание. Улучшить все перечисленные показатели смеси позволяет применение специальных добавок для бетона — пластификаторов. Современные пластификаторы — экономичные и удобные в применении жидкости, которые улучшают удобоукладываемость бетона, повышают его плотность и прочность, и позволяют экономить время, расходные материалы, трудозатраты и электроэнергию при производстве бетонных работ.