Бетон классифицируется по многим характеристикам, включая прочность, плотность морозостойкость и другие. Один из важных параметров — удобоукладываемость. С этим термином связано понятие осадки конуса бетонной смеси. В таблицах ГОСТ 10181–2000 содержатся все значения, касающиеся этого параметра, и их расшифровка. Стандарт устанавливает правила, порядок и методы определения удобоукладываемости.
Важность параметра
Удобоукладываемость бетона — характеристика, от которой зависят прочность и долговечность будущих зданий и сооружений. Под этим свойством понимают способность смеси опускаться, заполняя собой все пустоты, вне зависимости от формы опалубки. Существуют термины, описывающие это же свойство, но применительно к другим типам смесей. Например, если раствор жидкий, измеряют его подвижность, а когда он настолько густой, что не сползает под тяжестью собственного веса, то применяют термин «жёсткость».
Насколько сильно бетон будет сползать по стенкам конуса, зависит от его консистенции, а также от соотношения цемента и наполнителя. Чем крупнее частицы, тем меньше будет выражено самопроизвольное растекание. Мелкие частицы, а также большое количество пластификаторов и воды, напротив, способствуют сползанию.
Когда смесь недостаточно подвижна, в толще изделия образуются каверны. Проблема частично решается виброукладкой или ручной трамбовкой, но эти способы не обеспечивают полного устранения пор. Если в бетонном изделии останутся воздушные полости, его прочность будет не такой высокой, как требуется по стандарту.
Примеры того, как влияют каверны на прочность:
- 2% пор от объёма изделия — уменьшение прочности на 10%;
- 5% — на 30%.
Решение, которое кажется очевидным, — повышение подвижности бетона. Пластичный состав обладает хорошей текучестью и заполняет весь предназначенный для него объём. Но если смесь получается более жидкой, чем предписывает стандарт, возникают другие проблемы:
- недостаточно вязкий состав протекает сквозь щели в опалубке;
- щебень не распределяется равномерно по всей толщине смеси, а оседает;
- в готовых изделиях образуются трещины.
Перечисленные ситуации недопустимы, так как они означают, что продукция получилась бракованной, а это — значительные убытки для собственников предприятия. Поэтому на производстве руководствуются утверждёнными стандартами, а именно:
- ГОСТ 10181.1−81. Стандарт описывает порядок проведения испытаний, а также содержит перечень инструментов, применяемых для определения подвижности бетонной смеси.
- ГОСТ 7473–94. В документе содержится классификация бетона и перечисляются требования к их характеристикам.
Ключевая информация
Методика испытаний, раскрытая в ГОСТ 10181 .1−81, даёт возможность понять, каким образом классифицируется смесь с учётом показателя удобоукладываемости. Исследование продукции проводят одним из двух способов в зависимости от её консистенции.
Если бетон жёсткий, измеряют время, за которое он продавливается сквозь специальные отверстия устройства, установленного на вибростоле. Для подвижных смесей измеряют осадку конуса. Сам конус представляет собой усечённую металлическую фигуру с воронкой, оснащённую ручками и упорами.
Прибор для испытания бетона на жёсткость устроен сложнее. Он состоит из двух частей. Основа — цилиндр, оснащённый штативом. К этому устройству прикреплена штанга, на которой подвешен диск с 6 отверстиями. Для проведения испытаний прибор устанавливают на вибростол — ровную площадку, вибрирующую с амплитудой 0,5 мм. За минуту прибор совершает 3 тыс. колебаний.
Испытание с помощью конуса
Согласно положениям ГОСТ осадка конуса бетона измеряется в первую очередь. Для этого металлическую фигуру ставят на ровный стальной лист. В воронку тремя равными порциями выкладывают бетонную смесь. После укладки каждой порции состав хорошо утрамбовывают специальным прутком. Каждый слой нужно проштыковать не менее 25 раз. Длина прутка — 600 мм, диаметр — 16 мм.
Изготавливая бетон в домашних условиях, можно обойтись и без стального листа, и без прутка. На самом деле они не влияют на величину осадки конуса. Устройство можно ставить на любую ровную поверхность, будь то лист ДВП, оргалита или фанеры, а для штыкования подойдёт любой металлический прут, например, кусок арматуры.
Когда конус наполнен, снимают воронку и выравнивают бетон, чтобы он не выступал за верхний срез. Излишки удаляют с помощью кельмы. После этого конус аккуратно снимают и ставят поблизости. Согласно нормативам нужно успеть снять конус за 7 секунд. Затем берут линейку и измеряют, на сколько миллиметров верх бетонной смеси находится ниже, чем срез металлического конуса. Результат будет показывать, на какую глубину осел бетон.
Чтобы получить достоверные данные, лучше провести испытание дважды, как это делают в заводских условиях. Параметр вычисляют путём нахождения среднего арифметического от двух показаний: оба значения складывают и делят пополам.
Нормативы устанавливают максимальный разброс между двумя измерениями, зависящий от величины осадки. Если во время одного из испытаний осадка конуса составила 4 см, второе значение должно отличаться на 1 см или меньше. Для осадки 5−9 см допустимый разброс составляет не более 2 см, для 10 см — не более 3 см.
Бетонную смесь, приготовленную с использованием крупнофракционного щебня, исследуют более крупным конусом, а результат (величину осадки) умножают на 0,67.
Исследование на вибростоле
Если в результате испытаний получилось значение, равное 0, смесь испытывают на виброплощадке. Согласно ГОСТу подвижность бетона исследуют в таком порядке:
прибор, оснащённый фланцем, надёжно фиксируют на вибростоле;- бетон накладывают в такой же конус, что применяется в предыдущей методике;
- ставят конус со смесью в цилиндр;
- осторожно снимают, чтобы бетон остался на своём месте;
- переводят штатив в такое положение, чтобы диск с 6 отверстиями находился точно над цилиндром;
- фиксируют штатив зажимом;
- опускают диск на цилиндр с бетоном;
- запускают секундомер и в этот же момент включают вибростол;
- когда смесь продавится сквозь любые 2 отверстия, секундомер выключают;
- останавливают вибрацию;
- записывают полученный результат.
В этом случае жёсткость выражается в секундах.
Определение марки по удобоукладываемости
ГОСТ 7473–94 содержит несколько таблиц для определения марок бетона по расплыву, осадке конуса, жёсткости и уплотнению. Все перечисленные характеристики представляют собой показатели удобоукладываемости. Также в этом документе отражены допустимые отклонения по каждому параметру. Кроме того, прописано следующее:
требования к расслаиваемости;- документы, которыми нужно руководствоваться при изготовлении бетонных смесей;
- требования к воде, составу смеси и соотношению компонентов;
- правила приёмки;
- методы испытаний;
- порядок поставки продукции;
- условия транспортировки;
- особенности контроля и оценки соответствия качества;
- гарантии поставщика (производителя).
В приложениях содержатся образцы некоторых документов, а также рекомендации, касающиеся продолжительности перемешивания бетонных смесей.
Области применения
Между показателями удобоукладываемости и областями применения есть прямая связь. Если для производства изделий и конструкций использовать не рекомендованные, а другие марки, это может привести к проблемам. Сооружения получатся недолговечными и могут не выдержать нагрузок. С другой стороны, применение бетона с лучшими показателями, чем требуются для определённого типа изделий, приводит к неоправданному увеличению расходов. Рекомендованные сферы применения:
П5 — трубопроводы, плиты перекрытий;- П4, П3 — армированные изделия, предназначенные для вертикального монтажа (стеновые панели и пр.);
- П3, П2 — армированные изделия, предназначенные для горизонтального монтажа (плиты покрытия, лестничные площадки);
- П2 — крупногабаритные колонны;
- П2, П1 — балки, армированные плиты фундаментов;
- П1 — дорожные и аэродромные плиты со слабым армированием или без него;
- Ж1, П1 — стяжка под напольное покрытие, подушка под фундамент.
Полезные советы
Изготавливая ненагруженные монолитные конструкции, можно подкорректировать пластичность бетона. Чтобы сделать смесь более подвижной, рекомендуется добавить в неё воды, не забывая о том, что такая мера приводит к снижению прочности. Другой способ — ввести в смесь пластифицирующие добавки.
Поскольку пластификаторы стоят дорого, многие мастера стараются найти им дешёвую замену. Например, для увеличения подвижности бетонной смеси можно добавить моющее средство или жидкое мыло. Оптимальное соотношение — 1 ст. л. средства на 10 л бетона.
Несущие конструкции с плотным армированием, изготовленные из смеси с нормальными показателями, не рекомендуется подвергать сверлению или резке. Если без этих операций нельзя обойтись, нужно применять рифлёную арматуру, а для резки использовать алмазные круги. Бурение лучше выполнять алмазной сверлильной коронкой. Эти способы обработки не нарушают сцепление между бетоном и арматурой, соответственно, прочность изделий не снижается.
