Подвижность (пластичность) бетона

Другое наименование характеристики и способ проверки – осадка конуса. При формировании из бетонной смеси конуса он будет растекаться в стороны по-разному. Чем выше пластичность, тем больше растечется раствор и осядет конус. Укладываемость и пластичность бетонной смеси регламентируется ГОСТ 7473-2010. Смеси бывают подвижными, жесткими или сверхжесткими.

От чего зависит пластичность бетона

Подвижность смеси бетона определяется следующими факторами:

1. Содержание цемента. Чем больше связующего компонента, тем быстрее застынет смесь, а значит, тем меньше растечется бетон.
2. Содержание воды. При увеличении объема добавленной воды раствор становится более текучим, то есть подвижность увеличивается.
3. Отношение гравия и песка к количеству воды и цемента. Пропорция наполнителя и цементного раствора влияет на пластичность, по соотношение воды с цементом изменять нельзя. Чем больше в растворе цементно-водной смеси и, соответственно, меньше наполнителя, тем более текучим получается бетон.
4. Тип вяжущего компонента. Цемент получают из смеси минералов, которые имеют разное происхождение и характеристики. У них разная скорость отвердевания и адгезия. Если в основе бетона кремнезем, он получится менее подвижным, чем смесь из портландцемента.
5. Размеры и вид заполнителя. В бетонные смеси добавляют песок, гравий, щебень. Также в нем может содержаться глина и обычная пыль. У этих добавок более или менее круглые и гладкие грани, что влияет на сцепление и текучесть.

Помимо перечисленных факторов на подвижность смеси влияют условия заливки.

Пониженная температура и высокая влажность воздуха приводят к снижению пластичности. Чтобы снизить влияние среды, используют модифицирующие добавки. Также к уменьшению подвижности приводит превышение доли твердых компонентов, что является нарушением технологии.

Определение класса подвижности бетона П1, П2, П3, П4, П5

Всего согласно ГОСТ существует 5 классов подвижности. Чем он выше, тем большей текучестью обладает состав. Минимальная текучесть у марки бетона по подвижности П1, максимальная – у П5.

Способы определения

Проверка подвижности бетона возможна различными способами. Наиболее распространенный – осадка конуса. Для него потребуется форма в виде конуса, изготовленная из металла. Обычно это оцинкованная сталь. Высота конуса 300 мм, нижний диаметр – 300 мм, верхний – 100 мм. При таких размерах объем конуса будет равен 7 л.

Суть метода:

• ровную металлическую, дощатую или оргалитовую основу смачивают водой;
• конус устанавливают на основание и прижимают к нему упорами, чтобы жидкость не вытекала снизу;
• смесь замешивают и через воронку заливают в конус за три шага;
• при каждой заливке масса протыкается стальным прутком, всего должно получиться около 30 протыканий;
• излишки убирают мастерком, конус медленно и аккуратно снимают и ставят рядом.

Пока масса отвердевает, она дает усадку. Итог осадки – разница между высотой металлического и бетонного конусов. Её измеряют в сантиметрах.

Есть ещё один метод определения пластичности. Подвижность бетона измеряется вискозиметром. Методика подходит для смесей с содержанием щебня фракцией 0,5 – 4 см. Испытание проводится так же, как и в описанном выше способе. При помощи формы образуется бетонный конус, но устанавливают его на вибростоле. В бетон втыкают штатив с делениями, а сверху надевают металлический диск. После подготовки включают вибростол и секундомер. Из-за вибрации диск начинает спускаться по штативу. Время, за которое он приблизится к нижней отметке, умножают на коэффициент 0,45 и получают величину подвижности.

Третий способ определения подвижности – испытание в формах. Для него необходим металлический куб с одной открытой стороной. В него устанавливают конусообразную форму из предыдущих примеров. Эта методика подходит для смесей со щебнем размером до 7 см. Куб устанавливается на виброплатформу. В конус загружается бетон. Платформу включают вместе с секундомером. Из-за вибрации смесь распространяется по кубу, заполняя его углы и образуя ровную поверхность. Когда это произойдет, секундомер останавливают, результат умножают на коэффициент 0,7. Это и будет величина пластичности.

Определение подвижности бетона любым из указанных способов проводят дважды и высчитывают среднее арифметическое, чтобы итог оказался наиболее точным.

Таблица подвижности бетона

Для удобства приведем подвижность бетона в таблице. Всегда уже на стройплощадке можно проверить подвижность бетона конусом, но для практического применения можно использовать таблицу, в которой сведены результаты испытаний. Производители в сопроводительных документах указывают класс подвижности бетона в соответствии со стандартами.

Добавки для пластичности бетона

Подвижность не является однозначным и неизменным показателем. Её можно изменить, чтобы получить материал с нужной удобоукладываемостью. Для пластичности в бетон нужно добавить специальные присадки – пластификаторы. Они повышают адгезию и текучесть. При их использование можно вносить в смесь меньше воды, что положительно сказывается на прочности бетонной конструкции.

Пластификаторы не уменьшают прочность бетонного изделия, а некоторые даже повышают её, причем увеличение прочности может составить 25%. Добавки позволяют не использовать вибротрамбование для лучшей укладываемости раствора и повышения его качества.

Пластификаторы содержат фосфаты, парафины, эфиры фталевой кислоты и другие вещества. Такие промышленные добавки увеличивают время, в течение которого раствор сохраняет текучесть, до 6 часов. За этот период масса лучше распределится под собственным весом. Такими же свойствами обладают и некоторые «самодельные» пластификаторы. Например, в раствор добавляют мыло, средство для мытья посуды, жидкое стекло и другие вещества. Раньше и вовсе добавляли сажу, металлическую стружку, битый кирпич. Но как это скажется на качестве монолита в итоге, никто не сможет точно прогнозировать.

Промышленные присадки выпускают в формате жидкостей или тонкомолотых веществ. Жидкие пластификаторы добавляют в объеме не более 2% от общего объема бетонной смеси. Тонкомолотые компоненты могут составлять до 20% общей массы. Они также выполняют функцию армирования будущего монолита. Любые промышленные присадки улучшают качество бетонной конструкции.

Применение бетона в зависимости от пластичности

Бетон – строительный материал для зданий, дорог, прочих железобетонных изделий или конструкций. Чем более подвижен раствор, тем проще его использовать для создания сложных форм. Подвижность важна, если по каким-то обстоятельствам невозможно провести трамбование, штыковое уплотнение.

Малоподвижные бетоны используют, когда есть возможность уплотнить массу, устроить полусухую стяжку, сформировать строительные блоки, монолитные лестницы. Для подвижных бетонов понадобится герметичная опалубка, через которую раствор не просочится наружу.

Высокая пластичность не всегда преимущество. Подвижность бетона для ленточного фундамента может быть П-3, а не П-5, ведь для последней нужна герметичная опалубка, что не всегда возможно обеспечить. Подвижность бетона для бетононасоса – П-4 или П-5. Раствор меньшего класса сложнее распределяется.

При планировании строительства или изготовления бетонных изделий определяют нужную марку пластичности. Растворы с большей текучестью лучше распределяются, более равномерно и плотно заполняют опалубку, имеющую сложную форму, с густо размещенной арматурой.

Где используют разные марки пластичности:

• П1 – подушка под фундамент, стяжка пола, дорожное покрытие, фундамент без армирования или с редким размещением арматуры;
• П2 – балки и плитные фундаменты с малым объемом арматуры, крупные колонны;
• П3 – горизонтальные армированные железобетонные изделия;
• П4 – вертикальные плотно армированные конструкции: фундаменты, колонны;
• П5 – плитные перекрытия, трубопроводы, резервуары.

Таким образом, подвижность – важная характеристика бетона, которую нужно учитывать при выборе марки для строительства и изготовления железобетонных изделий.