Жесткость бетонной смеси: методы определения

Приобретая бетонную смесь, учитывают ее класс и прочность. Удобство в укладке строительного материала играет большую роль, поэтому жесткость смеси — один из дополнительных критериев ее выбора. Этот показатель означает легкость и полноту заполнения раствором используемых при строительстве форм.

Что такое жесткость бетонной смеси

Жесткость бетонной смеси — характеристика сырья, означающая его удобоукладываемость. Для измерения этой величины следят за временем, в течение которого смесь окончательно осядет, станет плотной и ровной.

Специалисты проводят замеры в формованном конусе на виброплощадке. При этом используется бетонный раствор, зерна которого не превышают 4 см.

Государственные стандарты устанавливают несколько марок жесткости:

Бетонная смесь Ж1 самая мягкая, Ж5 — самая твердая. Чем дольше по времени осуществляется усадка бетона и его уплотнение, тем жестче он становится.

В чем измеряется жесткость бетонной смеси

Под жесткостью понимается способность смеси оставаться однородной и не подвергаться расслойке при транспортировке. При уплотнении тяжелые фракции проседают, а мелкие — поднимаются наверх. Эти процессы негативно сказываются на прочности бетона. Чтобы не допустить этого, нужно правильно подсчитать процент мелких фракций, использовать пластификаторы и минимальное количество воды.

Время, пока раствор не утрамбуется до однородной массы и определяет его жесткость. Чем быстрее он становится ровным, тем он считается более удобоукладываемым.

Прибор для измерения жесткости

Показатель жесткости определяют, используя специальный прибор с сосудом цилиндрической формы. Перед началом определения показателей подготавливают приборы и оборудование, уделяя внимание рабочей площадке:

После подготовки приступают к непосредственному исследованию и определению жесткости бетонной смеси. Для этого ее заливают в конус. Затем разворачивают штатив, снимая форму из стали. Затем диск из металла прислоняют к поверхности отформованного конуса. Одновременно включают секундомер и создают вибрацию, наблюдают за уплотнением раствора.

Вибрация продолжается до тех пор, пока цемент не станет поступать, минимум из двух отверстий металлического диска, имеющего шесть отверстий. Как только наступает этот момент, работу оборудования останавливают и засекают время его остановки. Потраченное на испытание время в секундах позволяет рассчитать жесткость бетона.

Как происходит определение

При испытаниях могут быть получены нецелые значения, показатель жесткости округляют до одной секунды. Испытание проводится не менее двух раз, поэтому за техническую характеристику берется среднее значение двух величин. Если результаты испытаний не совпадают более чем на 20 %, то их проводят снова, используя другую бетонную смесь.

Одной из характеристик бетонного раствора является связность, под которой понимается сохранение однородности состава и отсутствие расслойки во время перевозки и укладки. В результате трамбовки смеси частицы уплотняются, а оставшаяся вода выжимается в верхние слои раствора. При этом под зернами объемного заполнителя образуются полости. Если заполнитель обладает высокой плотностью, то его частички оседают. Иначе частицы пористого уплотнителя поднимаются к поверхности. Это ухудшает структуру бетона, в результате чего растет водонепроницаемость и снижается морозостойкость. Для увеличения связности и предотвращения расслоения, правильно высчитывают количественное число мелкого заполнителя в составе бетонной смеси и сокращают расход воды, смешивая пластифицирующие добавки.

В лабораториях используют простой способ определения этой величины по технологии Скрамтаева Б.Г.. В кубическую металлическую форму помещают обыкновенный конус. Его освобождают от опор и делают меньше нижний диаметр, чтобы он беспрепятственно вошел внутрь кубической формы.

Такой конус заполняют тремя слоями состава. После удаления металлического конуса, бетонную смесь исследуют на виброплощадке. Вибрацию поддерживают до тех пор, пока все углы куба не наполнятся бетоном. После того как смесь заполнит форму и распределится абсолютно горизонтально и равномерно, вибрацию отключают и приступают к определению величины жесткости.

Время, в течение которого сохраняется вибрирование, зависит от подвижности раствора, размеров формируемого предмета, наличия арматуры, частоты и амплитуды движения вибрационного прибора. Чем меньше размер изделия и жесткость цементного раствора, тем меньше времени необходимо для полной утрамбовки состава.

Многочисленные исследования показывают, что показатель жесткости, полученный при использовании прибора с цилиндрическим сосудом, практически в два раза меньше показателя, который получают по методу Скрамтаева Б.Г.

Марки и разновидности бетонной смеси по жесткости по ГОСТ

Удобоукладываемость — показатель следующих свойств раствора:

В зависимости от удобоукладываемости все бетонные смеси делятся на жесткие, сверхжесткие и подвижные.

Жесткие смеси

Они содержат малое количество жидкости, поэтому цемент получается крепким. По-другому такое сырье именуют трамбованным бетоном, используемым для постройки сооружений, подвергающихся высокой нагрузке.

Чтобы получить материал высокой плотности, его тщательно трамбуют. В процессе усадки на поверхности состава выступает небольшое количество жидкости. После сжатия смеси в кулаке, образуется пластичный кусок, который не оставляет следов на руках.

Жесткие смеси обладают крепким сцеплением с арматурой и формируют идеально ровные поверхности. Технология их изготовления сложна и затратна. Поэтому такой материал используют для строительства зданий и сооружений, которые в процессе использования будут подвергаться нагрузкам.

Сверхжесткий бетон

Изготавливают путем гидротермальной обработки рабочего раствора. После соединения составов их уплотняют и переводят в состояние твердого металла. При изготовлении сверхжесткого бетона отсутствует стадия разжижения состава. В промышленности такое сырье применяют в редких случаях.

Применение пластификаторов — один их эффективных способов повышения удобоукладываемости бетонных смесей. Проведенные исследования доказали, что пластифицирующая добавка ЛСТ снижает потребность смеси в воде от 10 до 30%. Эффективность добавок снижается составе жесткого бетона.

Источник