Общеизвестно, что бетон делится на различные марки по прочности на сжатие и морозостойкости. Удобоукладываемость бетонной смеси — это параметр, на который довольно редко обращают внимание; между тем он сильно влияет на процесс монолитного бетонирования. Давайте познакомимся с соответствующей терминологией и методами классификации.
Удобоукладываемость смеси важна, среди прочего, при заливке монолита с плотным армированием.
Что это такое
Удобоукладываемость бетона — это свойство, влияющее на его способность заполнять опалубку произвольной формы под действием собственного веса. Применительно к текучим смесям оно называется подвижностью; для смесей, неспособных растекаться под собственной тяжестью, используется другой термин — жесткость.
Любопытно: растеканию бетона, самопроизвольному заполнению формы препятствует сцепление частиц наполнителя между собой и со стенками формы; при этом, чем больше частицы, тем больше сопротивление. Способствуют же ему большое количество воды, цемента и специальных добавок — пластификаторов.
От подвижности раствора зависит наличие или отсутствие пор в толще монолита. Недостаток подвижности отчасти нивелируется штыкованием и/или виброукладкой; однако они позволяют избавиться от каверн далеко не всегда. Между тем 2 процента объема, занятого порами, снизят прочность конструкции на 10%; увеличение процента полостей до 5% приведет к 30-процентному уменьшению прочности.
Казалось бы, очевидным решением будет производить только и исключительно смеси высокой подвижности: ведь они прекрасно льются, не требуют утомительного штыкования или энергоемкой виброукладки. Не тут-то было: иногда избыточная подвижность вредна.
Приведем пару простейших примеров:
Излишне подвижная смесь уйдет в щебенку.
Нормативные документы
Интересующий нас параметр затрагивается в двух нормативных документах:
Давайте познакомимся с основными моментами обоих документов.
ГОСТ 10181.1-81
Начнем с методов испытаний. Их описание поможет понять способы классификации бетонов по удобоукладываемости.
По ГОСТу предполагается, что смесь испытывается одним из двух способов в зависимости от предполагаемой подвижности или жесткости.
| Тип смесей | Метод испытания |
| Подвижные | Измерение осадки конуса |
| Жесткие | Измерение времени продавливания смеси через отверстия прибора на вибростоле. |
Теперь — чуть больше конкретики.
Приборы
Прибор для испытаний на осадку конуса — усеченный металлический конус с воронкой, упорами и ручками (читайте также статью «Алмазная чашка по бетону – ее виды и особенности»).
Внешний вид прибора.
Для испытаний смеси на жесткость требуется уже два устройства, каждое из которых заметно сложнее. Вибростол — площадка, которая колеблется со скоростью 3000 колебаний в минуту и с амплитудой 0,5 миллиметра. Сам же измерительный прибор — цилиндр со штативом и опускающимся на штанге массивным металлическим диском с шестью отверстиями.
Устройство для испытаний на жесткость.
Методика испытаний
Содержащаяся в ГОСТ инструкция по порядку испытаний предписывает вначале испытать смесь с неизвестными характеристиками на осадку конуса.
Методика предельно проста:
Полезно: честно говоря, ни материал поверхности, ни длина прутка почти не оказывают влияния на результат. При тестировании смеси своими руками можно обойтись, например, куском оргалита или фанеры и любым гладким отрезком арматуры.
Лист ДСП тоже подойдет в качестве основания.
Для большей достоверности испытание повторяется дважды. Результат — среднее арифметическое между двумя измерениями. При этом разброс между полученными результатами измерений должен находиться в определенных границах, зависящих от их абсолютного значения:
| Осадка конуса | Максимальный разброс измерений |
| До 4 см | До 1 см |
| 5-9 см | До 2 см |
| Свыше 10 см | До 3 см |
Нюанс: для бетонов с крупнофракционными (свыше 40 мм) заполнителями используется увеличенный конус. Полученный при измерении с его помощью результат умножается на коэффициент 0,67.
Если осадка конуса равна нулю, образец испытывается прибором второго типа.
Схема испытаний: 1 — образец после снятия конуса; 2 — осевший образец; 3 — величина осадки; 4 — диск, продавливающий образец на вибростоле.
ГОСТ 7473-94
Ключевая информация, содержащаяся в этом документе — таблица, согласно которой определяется марка бетона по удобоукладываемости.
| Марка | Осадка конуса, сантиметры | Испытания на жесткость, секунды |
| Сверхжесткий бетон СЖ3 | 100 и более | |
| СЖ2 | 51 — 100 | |
| СЖ1 | 41 — 50 | |
| Жесткий бетон Ж4 | 31 — 40 | |
| Ж3 | 21 — 30 | |
| Ж2 | 11 — 20 | |
| Ж1 | 5 — 10 | |
| Подвижный бетон П1 | 1 — 4 | |
| П2 | 5 — 9 | |
| П3 | 10 — 15 | |
| П4 | 16 — 20 | |
| П5 | 21 — 25 |
Помимо того, в стандарте излагаются требования к воде, использующейся для затворения (она должна соответствовать ГОСТ 23732), к составу смеси и максимальной погрешности процентного соотношения ее компонентов (для цемента и пластификаторов — 1%, для заполнителей — 2%).
Применение
Как марка бетонной смеси по удобоукладываемости влияет на типичные области ее применения?
| Область применения | Рекомендуемые марки |
| Бетонные подушки под фундаменты, стяжки пола | П1, Ж1 |
| Дорожные и аэродромные покрытия, плитные фундаменты с редким армированием или без арматуры | П1 |
| Плитные фундаменты с умеренной плотностью армирования, балки | П1, П2 |
| Массивные колонны | П2 |
| Горизонтальные конструкции с плотным армированием | П2, П3 |
| Вертикальные конструкции с плотным армированием | П3, П4 |
| Плиты перекрытий, трубопроводы | П5 |
Полезные мелочи
- Простейший способ увеличить подвижность бетона — добавить в него воды. Однако при этом пострадает его прочность; такое решение годится только для ненагруженных монолитов.
В общем случае лучше воспользоваться пластифицирующими добавками.
- Помимо специальных добавок — пластификаторов, цена которых порой оказывается довольно нескромной, для увеличения подвижности раствора в него часто добавляют немного (около столовой ложки на ведро) жидкого мыла или моющего средства для посуды.
- Обработка несущих конструкций с плотным армированием (в частности, их резка или сверление) крайне нежелательны. Помимо прочего, при этом нарушается армирование, которое положено анкерить по краям проема. Если нарушения арматуры в силу каких-то причин нельзя избежать, компромиссом могут стать применение рифленой арматуры, алмазное бурение отверстий в бетоне и резка железобетона алмазными кругами.
Рифление арматурного каркаса позволяет обойтись без дополнительной анкеровки; алмазные резка и бурение не нарушают сцепления между армокаркасом и бетоном ввиду отсутствия ударной вибрации.
Кроме того: края отверстий и проемов при использовании алмазного инструмента будут куда аккуратнее, чем в случае применения перфоратора и отбойного молотка.
Фото позволяет оценить качество краев реза.
Заключение
Надеемся, что изучение нормативных документов и таблиц не показалось читателю слишком скучным. Как обычно, в прикрепленном видео в этой статье можно найти дополнительную полезную информацию (см.также статью «Заливка и упрочнение бетона на примере устройства пола: последовательность работ и правила технологии»).
Успехов!
