2.4. Важнейшие свойства бетонной смеси

Важнейшими свойствами бетонной смеси являются удобоукладываемость (подвижность или жесткость), расслаиваемость и жизнеспособность (сохраняемость свойств во времени). Они характеризуют способность бетонной смеси перемешиваться, укладываться, уплотняться, не разделяясь на составные части.

2.4.1. Расслаиваемость – разделение бетонной смеси на отдельные слои заполнителей, растворной части, и воды. Применение бетонной смеси с недостаточной связностью (склонной к расслоению) приводит к дефектам в бетонируемой конструкции. Часто недостаточную связность бетонной смеси устраняют увеличением доли песка в массе заполнителей. Расслаиваемость бетонной смеси характеризуют двумя параметрами: водоотделением и раствороотделением.

2.4.2. Водоотделение бетонной смеси имеет место в состоянии покоя, когда твердые частицы оседают вниз, а избыток воды вытесняется вверх (рис. 2.2). Предельное содержание воды в бетонной смеси, выше которого наблюдается водоотделение, называется водоудерживающей способностью. Для повышения водоудерживающей способности используют добавки-загустители (см. п. 2.11.4.).

Водоотделение сопровождается образованием в бетоне вертикальных капиллярных ходов, снижающих водонепроницаемость и морозостойкость.

Для определения водоотделения бетонную смесь отстаивают в мерном сосуде в течение 1,5 ч, отбирают пипеткой выделившуюся воду и взвешивают. Водоотделение характеризуют объемом отделившейся воды в % от объема бетонной смеси.

2.4.3. Раствороотделение определяют после вибрирования бетонной смеси в мерной форме на лабораторной виброплощадке в течение 10 (марки П3…П5), 25 (П1…П2), 120 (Ж1…Ж4) или 180 с (СЖ1…СЖ3). При вибрировании зерна крупного заполнителя опускаются вниз, а растворная составляющая вытесняется в верхнюю область (см. рис. 2.2).

Пробы, отобранные из верхней и нижней половин формы, взвешивают и пропускают через сито 5 мм, промывая струей воды. Оставшиеся на сите зерна заполнителей сушат и взвешивают. Показатель раствороотделения (%) вычисляют по формуле Z=100·(z_в–z_н)/(z_в+z_н), где z_в и z_н – процентные содержания растворных составляющих в верхней и нижней половинах образца.

2.4.4. Удобоукладываемость (подвижность) характеризуют осадкой конуса или показателем жесткости.

Это свойство должно удовлетворять требованиям проекта производства работ. Удобоукладываемость назначается с учетом массивности конструкции, густоты армирования, способов транспортирования, укладки и уплотнения бетонной смеси.

Осадка конуса определяется с помощью конуса Абрамса – металлической формы, заполняемой бетонной смесью (рис. 2.3-а). При D_наиб≤40 мм применяют нормальный конус, размеры которого в мм указаны на рис. 2.3-а. Для смесей с D_наиб>40 мм применяют увеличенный конус, высота которого составляет 450 мм, диаметры оснований – 150 и 300 мм.

Конус протирают изнутри влажной тканью и устанавливают на увлажненный металлический лист. Бетонной смесью марок П1, П2 или П3 конус заполняют в три слоя одинаковой высоты. Каждый слой штыкуют металлическим стержнем 25 раз при нормальном конусе, и 56 раз при увеличенном. Бетонной смесью марок П4 и П5 конус заполняют в один прием и штыкуют 10 раз. Избыток бетонной смеси срезают вровень с краями конуса, после чего конус плавно поднимают (в течение 5…7 с). Осадку бетонной смеси измеряют с точностью 0,5 см. Время от начала заполнения конуса до его снятия не должно превышать 3 мин. Осадку увеличенного конуса, приводят к осадке нормального конуса делением на 1,5.

Показатель жесткости. Способ определения осадки конуса не позволяет различать жесткие бетонные смеси, у которых осадка конуса равна 0. Такие смеси характеризуют показателем жесткости, который есть время вибрирования бетонной смеси в секундах в условиях, зависящих от способа испытания.

Бетонные смеси марок Ж1-Ж4 и СЖ1-СЖ3 испытывают способом Вебе. Прибор Вебе (рис. 2.3-б) закрепляют на стандартной виброплощадке. Внутрь цилиндрической формы прибора помещают конус Абрамса и заполняют его бетонной смесью так же, как для смесей марок П1…П3. После снятия конуса на бетонную смесь опускают диск с отверстиями (поз. 5) и, засекая время секундомером, включают виброплощадку. Вибрирование продолжают до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста из любых двух отверстий диска (поз. 6).

Для марок Ж1-Ж4 жесткость можно определять также методом Скрамтаева. Для этого в установленную на виброплощадке форму 200200200 мм помещают конус с диаметром нижнего основания 194 мм, который заполняют бетонной смесью так же, как для смесей марок П1…П3. После снятия конуса включают виброплощадку и измеряют время в секундах, необходимое на заполнение формы бетонной смесью и получение горизонтальной поверхности. Переходный коэффициент от метода Скрамтаева к методу Вебе принимают равным 0,7.

По подвижности бетонные смеси делят на марки (табл. 2.1). Бетонные смеси марок Ж1-СЖ3 имеют ОК=0, а бетонные смеси марок П2…П5 имеют показатель жесткости Ж=0 (оседают и заполняют форму без включения виброплощадки).

Таблица 2.1