Свойства бетонных смесей.

Формирование оптимальной структуры бетона тесно связано с технологическими свойствами бетонной смеси – сопротивление сдвигу и вязкость. Определение этих показателей чрезвычайно затруднено, так как бетонная смесь является грубодисперсной. Грубодисперсность смесей и изменяемость их свойств во времени затрудняют разработку простых методов и удобных, компактных приборов для определения показателей сопротивление сдвигу и вязкости. Поэтому разработаны другие показатели оценки технологических свойств бетонной смеси – подвижность и жесткость (удобоукладываемость). Требования к бетонным смесям нормируются ГОСТ 7473-93 «Смеси бетонные. Технические условия».

В соответствии с данным нормативным документам по степени готовности бетонные смеси подразделяют на:

- бетонные смеси готовые к употреблению (БСГ);

- бетонные смеси сухие (БСС).

В зависимости от показателя удобоукладываемости бетонные смеси подразделяют на три группы:

- сверхжесткие (СЖ);

- жесткие (Ж);

- подвижные (П).

Группы подразделяют на марки по удобоукладываемости.

Условное обозначение бетонной смеси при состоит из сокращенного обозначения бетонной смеси с указанием степени готовности, типа бетона и его класса по прочности, марки по удобоукладываемости, морозостойкости, водонепроницаемости, средней плотности (для легкого бетона).

Пример условного обозначения готовой к употреблению бетонной смеси тяжелого бетона класса по прочности на сжатие В25, марок по удобоукладываемости П1, морозостойкости F200 и водонепроницаемости W4:

БСГ В25 П1 F200 W4 ГОСТ 7473-94

То же, для сухой бетонной смеси тяжелого бетона:

БСС В25 П1 F200 W4 ГОСТ 7473-94

То же, бетонной смеси, готовой к употреблению, легкого бетона класса по прочности В12,5, марок по удобоукладываемости П2, морозостойкости F200, водонепроницаемости W2 и средней плотности D900:

БСГ В12,5 П2 F200 W2 D900 ГОСТ 7473-94

То же, для сухой бетонной смеси легкого бетона:

БСС В12,5 П2 F200 W2 D900 ГОСТ 7473-94

Подвижность и жесткость бетонной смеси характеризуют ее способность равномерно распределяться в армированном пространстве опалубки и уплотняться при заданной интенсивности механических воздействий (ГОСТ 10181-2000 «Смеси бетонные. Методы испытаний»).

Показателем подвижности смеси является величина осадки (ОК) в см изготовленного из нее стандартного конуса под действием силы тяжести или расплыву (РК) конуса, отформованного из бетонной смеси (Расплыв конуса характеризует удобоукладываемость бетонной смеси марок П4-П5).

Для определения подвижности бетонной смеси применяют конус нормальный или увеличенный (рисунок 1).

1 - ручка; 2 - корпус; 3 - упоры; 4 - сварной шов

Рисунок 1 - Конус для определения подвижности

Конус устанавливают на гладкий лист и заполняют его бетонной смесью марок П1, П2 или П3 через воронку в три слоя одинаковой высоты. Каждый слой на его высоту уплотняют штыкованием металлическим стержнем в нормальном конусе - 25 раз, в увеличенном - 56 раз.

Бетонной смесью марок П4 и П5 конус заполняют в один прием и штыкуют 10 раз.

Конус во время заполнения и штыкования должен быть плотно прижат к листу. После уплотнения бетонной смеси воронку снимают, избыток смеси срезают кельмой вровень с верхними краями конуса, и заглаживают поверхность бетонной смеси. Время от начала заполнения конуса до его снятия не должно превышать 3 мин.

Конус плавно снимают с отформованной бетонной смеси в строго вертикальном направлении и устанавливают рядом с ней. Время, затраченное на подъем конуса, должно составлять 5-7 с.

Осадку конуса бетонной смеси определяют, укладывая гладкий стержень на верх формы и измеряя расстояние от нижней поверхности стержня до верха бетонной смеси с погрешностью не более 0,5 см. Если после снятия формы конуса бетонная смесь разваливается, измерение не выполняют, и испытание повторяют на новой пробе бетонной смеси.

Осадку конуса бетонной смеси, определенную в увеличенном конусе, приводят к осадке нормального конуса умножением осадки увеличенного конуса на коэффициент 0,67.

Осадку конуса бетонной смеси вычисляют с округление до 1,0 см, как среднеарифметическое результатов двух определений из одной пробы, отличающихся между собой не более чем:

#G0на	1 см	пр	ОК	9 см;
"	2 см	"	ОК	=10-15 см;
"	3 см	"	ОК	16 см.

При большем расхождении результатов определение повторяют на новой пробе.

Расплыв конуса бетонной смеси РК оценивают по нижнему диаметру лепешки (в см), образовавшейся в результате расплыва бетонной смеси при определении подвижности по осадке нормального конуса. Расплыв конуса бетонной смеси определяют измерением металлической линейкой диаметра расплывшейся лепешки в двух взаимно перпендикулярных направлениях с погрешностью не более 0,5 см.

Осадку и расплыв конуса бетонной смеси определяют дважды. Общее время испытания с начала заполнения конуса бетонной смесью при первом определении и до момента измерения осадки конуса при втором определении не должно превышать 10 мин. Расплыв конуса вычисляют с округлением до 1,0 см, как среднеарифметическое значение результатов двух определений расплыва конуса из одной пробы, отличающихся между собой не более чем на 3 см. При большем расхождении результатов определение повторяют на новой пробе.

Жесткость бетонной смеси характеризуют временем вибрации в секундах, необходимым для уплотнения бетонной смеси на стандартном вибростоле, который колеблется с частотой 3000 кол/мин при амплитуде 0,5 мм.

В зависимости от марки бетонной смеси по удобоукладываемости по #M12291 1200001709ГОСТ 7473#S применяют следующие методы определения жесткости:

- на установке типа Вебе (рисунок 2) - смесей марок Ж1-Ж4 и СЖ1-СЖ3;

- по методу Красного (рисунок 3) - смесей марок Ж1-Ж4;

- по методу Скрамтаева - смесей марок Ж1-Ж4.

1 - цилиндр с фланцем в основании; 2 - конус; 3 - кольцо-держатель с ручками;

4 - загрузочная воронка; 5 - штатив; 6 - направляющая втулка; 7- фиксирующая

втулка; 8 - диск с шестью отверстиями; 9 - стальная шайба; 10 - штанга

Рисунок 2 - Установка типа Вебе

Рисунок 3 - Прибор Красного

Жесткость бетонной смеси определяют дважды. Общее время испытания с начала заполнения формы при первом определении и до окончания вибрирования при втором определении не должно превышать 10 мин. Жесткость вычисляют с округлением до 1 с, как среднеарифметическое значение результатов двух определений жесткости из одной пробы смеси, отличающихся между собой не более чем на 20% среднего значения. При большем расхождении результатов определение повторяют на новой пробе.

По показателям подвижности и жесткости бетонные смеси подразделяют на подвижные и жесткие:

Бетонная смесь	Осадка конуса, см	Жест-кость, с	Бетонная смесь	Осадка конуса, см	Жест-кость, с
Особо жесткая	-		Малоподвижная	1 – 5	15 – 25
Повышенно жесткая	-	100 – 200	Умеренно подвижная	6 – 9	5 – 15
Жесткая	-	60 – 100	Подвижная	9 – 18	-
Умеренно жесткая	-	25 – 60	Текучая (литая)		-

Наряду с этим предъявляются требования к однородности и пластичности бетонных смесей. Эти показатели обычно определяются визуально. Все смеси независимо от подвижности и удобоукладываемости должны быть достаточно пластичными и однородными.

Важным фактором, определяющим технологические свойства смеси и формирование структуры бетона, является содержание воды. При малом количестве воды она сорбируется на поверхности зерен, поэтому смесь является жесткой. С увеличением количества воды она заполняет капилляры смеси. В этом случае увеличивается подвижность смеси. Если вода начинает отделяться, бетонная смесь расслаивается, нарушается однородность ее структуры. В этом случае вода скапливается в верхнем слое, что снижает прочность и долговечность бетона, или под зернами щебня, что ослабляет прочность сцепления с растворной частью.

Применение тех или иных смесей определяется технологическим оборудованием и особенностями элементов бетонируемых конструкций.

Требования к подвижности и жесткости бетонных смесей, используемых для изготовления некоторых элементов конструкций приведены в таблице:

Вид конструкции	Способ уплотнения
Вибрированием	Вручную
Осадка конуса, см	Жесткость, с	Осадка конуса, см
Сборные железобетонные конструкции, изготовляемые на заводах и полигонах		³ 40	-
Подготовка под фундаменты, полы	1 - 2	35 - 25	3 - 6
Основания дорожных покрытий; Массивные неармированные конструкции; Дорожные покрытия	2 - 4	25 - 15	3 - 6
Балки, колонны большого и среднего сечения	4 - 6	15 - 10	6 - 8
Железобетонные конструкции, сильно насыщенные арматурой (пролетные строения арочных и балочных мостов)	6 -12	10 - 5	8 - 15
Конструкции выполняемые методом подводного бетонирования	12 - 18	-	-

Дата добавления: 2015-07-25