Класс бетона по подвижности: определение, таблица, класс и степень подвижности бетона

определение, таблица, класс и степень подвижности бетона

Удобоукладываемость бетонной смеси – показатель ее способности эффективно заполнять форму и не расслаиваться при транспортировке и хранении. Эта характеристика является одной из основных при определении возможности использовать пластичный материал в строительстве. Требования к этому показателю указаны в ГОСТе 7473-2010.

В зависимости от уровня удобоукладываемости, смеси разделяют на три вида: сверхжесткие, жесткие, подвижные.

Подвижные (текучие) бетоны заполняют опалубку под действием собственной силы тяжести. Применительно к ним удобоукладываемость характеризуется показателем подвижности (П1-П5). Смесь хорошей текучести заполняет форму с образованием минимального количества пор или с их полным отсутствием. Это важно, поскольку поры, занимающие 2% от объема, снижают прочность строительной конструкции на 10%, занимающие 5% – на 30%.

Что такое подвижность пластичной смеси бетона? Какие факторы на нее влияют?

Консистенция бетонной смеси меняется от жесткой до легко подвижной. В соответствии с ГОСТом 7473-2010 она обозначается буквой П и цифрами 1-5. Чем больше цифра, тем выше текучесть пластичной массы. Бетоны П1-П3 относятся к материалам малой подвижности, П4-П5 – к очень подвижным.

Параметры, увеличивающие и снижающие текучесть смеси:

• Самопроизвольному заполнению опалубки препятствует сцепление частиц наполнителя между собой и со стенками формы. Гравий с гладкой поверхностью снижает трение смеси с поверхностью опалубки и повышает подвижность раствора. Однако прочность бетонных и железобетонных элементов на гравии значительно ниже, чем прочность конструкций, изготовленных с применением щебня.
• Текучесть снижают глинистые и пылевидные включения в заполнителях. К тому же они становятся причиной появления дефектов в готовом отвердевшем продукте.
• Подвижность повышают путем увеличения количества воды и цемента, добавления пластификаторов. Увеличение объема цементного теста и уменьшение количества заполнителей при неизменном водоцементном соотношении приводит к повышению текучести смеси с сохранением прочности затвердевшего продукта.
• На показатель текучести влияет тип используемого цемента. Бетонные смеси с пуццолановым портландцементом, особенно если они имеют кремнеземистую присадку, показывают большую осадку конуса, по сравнению с осадкой конуса бетона, изготовленного на обычном портландцементе.
• Недостаточную подвижность компенсируют штыкованием и вибрированием.

У смесей со слишком высокой текучестью тоже есть недостатки. Слишком подвижный бетон, уложенный на щебневую подушку, не держится на ее поверхности, а уходит вглубь. При заливке в дощатую опалубку высокоподвижная смесь начнет выливаться сквозь щели.

Регуляторы подвижности бетонных смесей

Простейший способ повышения текучести пластичной массы – добавление воды – приводит к снижению прочности отвердевшего продукта. Нарушение оптимального водоцементного соотношения становится причиной недобора марочной прочности на несколько классов. Такой вариант применим только при устройстве монолитных конструкций, не запланированных для серьезных нагрузок.

Больше всего прочность готового элемента снижается при добавлении воды в уже готовую смесь.

Для регулирования подвижности бетонной смеси и экономии цемента в ответственных конструкциях применяют химические присадки, вводимые в малых количествах (0,1-2,0%), и тонкомолотые лигатуры (до 20%), позволяющие сократить расход вяжущего с сохранением нормативного качества пластичной массы и готового продукта. Наиболее эффективными химическими добавками являются пластификаторы и суперпластификаторы, которые обеспечивают:

• увеличение подвижности с одновременным снижением водопотребности;
• снижение времени вибрирования, что сокращает расход электроэнергии;
• возможность применения смеси в литьевом методе;
• экономию цемента;
• повышение прочности отвердевшего продукта – актуально не для всех химических присадок;
• продление времени технологической текучести материала;
• возможность бетонирования строительных конструкций сложных форм;
• улучшение технологических свойств бетона.

Суперпластификаторы – полимерные вещества, вводимые в количестве 0,1-1,2% от общего объема вяжущего. Активное действие присадки продолжается в течение 2-3 часов с момента ее введения. В индивидуальном строительстве часто вместо дорогостоящих промышленных пластификаторов применяют жидкое мыло или моющее средство для посуды в пропорции: примерно столовая ложка на ведро бетонной смеси.

Способы определения подвижности бетонной смеси

Определение этого показателя на месте ведения строительства позволяет оперативно регулировать технологические свойства бетонов. Существует несколько вариантов установления степени текучести. Наиболее распространенный, простой и не требующий использования сложных специальных инструментов, – проверка осадки конуса бетонной смеси. Для проведения испытаний понадобятся:

• конус из оцинкованного или нержавеющего стального листа, высотой 30 см, диаметром нижней части – 20 см, верхней части – 10 см, оснащенный упорами и ручками;

• загрузочная воронка, которая вставляется в верхнюю часть конуса, или совмещенная с конусом;
• дощатое основание 70х70 см, обитое оцинкованным стальным листом, в домашних условиях используют оргалит или фанеру;
• стальной стержень диаметром 16 мм и длиной 600 мм с закругленным концом;
• две деревянные или стальные линейки длиной 700 мм;
• кельма.

Как определяется подвижность бетонной смеси:

• Дощатое основание увлажняют.
• В середину основания устанавливают конус и фиксируют его с помощью упоров.
• Конус заполняют бетонной смесью в три слоя. Каждый загруженный слой штыкуют с помощью стального штыря не менее 25 раз.
• Излишки пластичной массы срезают по верхнему основанию конуса.
• Стальную форму медленно снимают с бетонного конуса в течение 3-7 секунд. После этого конус начинает медленно осаживаться.
• Стальной конус устанавливают рядом с осевшим бетонным. С помощью двух линеек измеряют разницу их высот в сантиметрах.

Текучесть материала с крупнофракционным заполнителем – более 40 мм – проверяется с помощью увеличенного конуса. Полученный результат умножают на коэффициент 0,67.

Еще один способ проверки на класс подвижности бетона, в котором фракции крупного заполнителя находятся в пределах 5-40 мм, – испытания с помощью вискозиметра. Стальной конус с загруженной в него смесью (по технологии, описанной выше) устанавливают на вибростол. В форму втыкается штатив с делениями и надетым на него металлическим диском. Одновременно активируются виброплита и секундомер. Груз под действием вибрации должен опуститься до установленной отметки. Время, в течение которого проходит этот процесс, и определяет подвижность пластичной массы.

Измерения проводят дважды и находят среднее арифметическое значение результатов. Осадка конуса в сантиметрах соответствует определенной марке подвижности.

Таблица соответствия осадки конуса маркам подвижности бетона

Области применения бетонных смесей различных степеней подвижности

Необходимая марка удобоукладываемости определяется на стадии проектирования строительной конструкции и зависит от ее назначения. Чем выше текучесть бетона, тем лучше он заполняет опалубки сложных форм с густым расположением арматуры. В случае густого армирования вибрирование смеси невозможно или затруднительно.

Необходимая текучесть состава в зависимости от области применения:

• Малоподвижные составы марки П1 и жесткие Ж1. Устройство бетонных подушек под фундаменты и стяжек для пола.
• П1. Покрытия дорог и аэродромов, плитные железобетонные фундаменты с редким расположением арматурных стержней или плиты без армирования.
• П1, П2. Железобетонные балки и плитные фундаменты с умеренным количеством стальной арматуры.
• П2. Крупногабаритные колонны.
• П2, П3. Горизонтально расположенные железобетонные конструкции с плотным армированием.

• П3, П4. Вертикально расположенные строительные конструкции с густым расположением арматурных прутьев – колонны, высокие фундаменты.
• П5. Производство плит перекрытий и монтаж трубопроводов. Смеси с таким высоким показателем подвижности можно заливать только в полностью герметичные опалубки.

Оптимальная удобоукладываемость бетона не только облегчает бетонные работы, но и оказывает непосредственное влияние на качество отвердевшего бетона.

Классы бетона и их характеристики

Главная→Статьи→Классы бетона и их характеристики

Важный показатель, свидетельствующий о качестве бетонного раствора, — его класс. На класс бетона,  как и на его марку, покупатели обращают особое внимание при выборе конкретного вида такого стройматериала. Класс бетона представляет собой числовую характеристику определенного его качества, которая гарантированно обеспечена на 95%. То есть это качество сохраняется минимум в 95 случаях из 100. В оставшихся 5 случаях возможно несоблюдение этого свойства.

Класс бетона по прочности на сжатие

Классом смеси по прочности называется степень прочности бетонного образца, выполненного в виде куба. Данный параметр исчисляется в Мпа и показывает давление, выдерживаемое минимум 95 одинаковыми образцами из 100. Класс бетона маркируется буквой «В» и числовым показателем. Существуют классы смеси по прочности от B0,5 до В60.

Применение различных классов бетона:

1. В0,5 — В2,5. Такие смеси используются при выполнении подготовительных работ и создания конструкций, используемых без нагрузки.
2. B3,5 — B5. Эти смеси расходуется в ходе подготовительных операций перед заливкой фундаментов и изготовлением монолитных  плит. Применяются также как бетонная подушка в дорожном строительстве и как основа для укладки бордюрного камня.
3. B7,5. Бетон данной марки применяется для дорожного строительства, для фундаментов, для отмостки и бетонных дорожек. Может использоваться для стяжки пола.
4. B10 — B12,5. Эти смеси используются для создания конструктива. Могут применяться для строительства малоэтажных зданий.
5. B15 — B22,5. Бетоны этих марок являются универсальными. Они применяются для изготовления фундаментов, создания подпорных стен, лестниц, для монолитного перекрытия.
6. B25 — B30. Такие смеси используются для строительства разнообразных ответственных конструкций, в том числе монолитного фундамента, ригелей, плит перекрытия, колонн, емкостей бассейнов и так далее.
7. B35 — B60. Эти бетоны расходуются при строительстве мостов, денежных хранилищ, гидротехнических сооружений и прочих конструкций со спецтребованиями.

Класс бетона по морозостойкости

Чем выше класс бетона, тем большую степень морозостойкости он имеет. Морозостойкостью данных смесей называется их способность сохранять свои свойства после нескольких циклов попеременного замерзания и оттаивания. Так, бетон класса В7,5 способен выдержать 50 таких циклов, а бетон В40 – до 300 циклов. Ниже приведена таблица, в которой указано соответствие класса бетона и степени его морозостойкости.

Степень морозостойкости бетонного раствора может быть увеличена благодаря использованию специальных добавок. Смеси с низкой морозостойкостью используются в условиях умеренного климата и для создания внутренних элементов зданий. Бетон с максимальной морозостойкостью применяется в регионах с холодным климатом, например, в условиях севера.

Классы подвижности бетона

Бетон, как вещество достаточно текучее, обладает определенной подвижностью. Данным понятием называется способность такого раствора заполнять форму, в которую он помещен. Подвижность является параметром удобоукладываемости бетона, которая определяется опытным путем исходя из степени осадки конуса. Для этого бетонный раствор заливается в форме конуса. Его высота должна соответствовать 30 см. После осадки конуса определяется разница между первоначальной высотой и окончательной. Если бетон осел на 5 см и менее, то такая смесь считается жесткой. Раствор с осадком 6-12 см является пластичным.  Бетонные смеси по степени подвижности делятся на классы:

1. П1 – малоподвижные. Осадка конуса такого бетона не превышает 5 см.
2. П2 – подвижные. Конус такого бетона осаживается на 5-10 см.
3. П3 – сильноподвижные. Осадка конуса таких веществ варьируется в пределах 10-15 см.
4. П4 – литые. Конус таких бетонов уменьшается на 15-20 см.
5. П5 – текучие. Осадка конуса этих смесей равняется 21 см и более.

На практике потребители используют те бетонные смеси, подвижность которых достаточна для выполнения необходимой задачи. Наибольшей востребованностью обладает бетон класса П3, так как он достаточно подвижен, но не излишне текуч. Такая бетонная смесь быстро занимает свободное пространство и принимает необходимую форму. Для повышения подвижности растворов используются специальные пластификаторы. Добавление воды вместо таких веществ может сильно ухудшить качество смеси.

Класс бетона на растяжение при изгибе

Бетон – материал универсального назначения. Он используется не только для создания конструкций с прямыми формами, но и для изготовления бетонных изделий с изогнутой формой. Важной характеристикой смесей подобного назначения выступает их класс на растяжение при изгибе. Данный параметр важен также для дорожного бетона. Он обозначается в маркировке числовым показателем после аббревиатуры «Btb» и исчисляется в Мпа. По данному критерию выделяют классы Btb0,4 – Btb8,0 с шагом в 0,4 Мпа. Показатель растяжения при изгибе у бетона всегда ниже нагрузочной способности этой смеси. Данный параметр бетонного раствора учитывается на этапе проектирования здания или бетонной конструкции. Чем выше класс бетона по данному параметру, тем большую нагрузку при изгибе смесь может выдержать без потери свой формы и монолитности.

Класс бетона по водонепроницаемости

С повышением класса бетона увеличивается его степень устойчивости  к влаге. Водонепроницаемость таких смесей обозначается цифровым значением после буквы «W». Соответствие класса бетона и степени его водонепроницаемости отражено в таблице:

Как и степень морозостойкости, водонепроницаемость таких составов может быть увеличена благодаря использованию специальных добавок. Водонепроницаемые бетоны применяются при строительстве гидростанций, бассейнов, отделке ванных комнат и прочих объектов с повышенной влажностью. Смеси с низкой устойчивостью к влаге используются на объектах, где нет необходимости обеспечивать качественную гидроизоляцию.

Как определяется класс бетона?

Современное разнообразие видов бетонов осложняет выбор потребителей. Порой у них возникает необходимость определения класса бетонной смеси. Это необходимо для уточнения его важных характеристик: прочности, морозостойкости, влагонепроницаемости, растяжимости. Определение класса бетона осуществляется разными методами. Для этого может использоваться специализированное оборудование, например, ультразвуковые приспособления, склерометры, а также простой инвентарь – молоток и зубило. Для подобного исследования бетон смешивается в смесителе и заливается в куб определенного размера. После его застывания, которое заканчивается на 28 день, он отправляется в специальную лабораторию для испытаний. Такое исследование позволяет определить фактические показатели конкретного вида бетона. Благодаря этому потребитель сможет ответить на вопрос: подходит ли бетонный раствор для решения конкретной задачи. 

Разработка протокола поддержания зимней подвижности различных классов водопроницаемого бетонного покрытия на основе пористости

Разработка протокола поддержания зимней подвижности различных классов водопроницаемого бетонного покрытия на основе пористости

13 октября 2020 г. трассировка

Муниципалитеты на северо-западе Тихого океана все чаще используют проницаемые бетонные покрытия (PCP). Хотя этот класс тротуаров предлагает значительные экологические преимущества, транспортные ведомства должны обеспечить безопасность тротуаров для водителей и пешеходов в типичных неблагоприятных зимних условиях региона. Чтобы помочь транспортным отделам в реализации более эффективных зимних операций, это исследование было направлено на разработку простого метода на основе изображений для характеристики пористости ПХФ.

Водопроницаемые тротуары действуют как системы ливневой канализации на месте и могут устранить необходимость в прудах для ливневых вод, трубопроводах и дренажных системах, тем самым снижая общую стоимость проектов дорожного строительства. Однако, когда воздушные пустоты ПХФ забиваются мусором, проницаемость ПХФ может снижаться, что приводит к стоячей воде, которая может образовывать слой льда на поверхности дорожного покрытия. В результате PCP может обледенеть быстрее, чем традиционные непроницаемые покрытия. Кроме того, одним из основных преимуществ ПХФ по сравнению с обычным бетоном является устойчивость к скольжению благодаря более шероховатой поверхности. Однако засорение пустот также может повлиять на сопротивление скольжению PCP, что важно в условиях гололеда.

Чтобы помочь классифицировать уровни засорения и объемную пористость ПХФ на месте, это исследование было направлено на разработку простого метода на основе изображений, основанного на вездесущих сотовых телефонах или цифровых камерах. Чтобы проверить точность результатов, полученных с помощью инструментов фотографии и обработки изображений, исследователи также применили погружение в воду на основе ASTM 1754 и рентгеновскую компьютерную томографию (рентгеновскую компьютерную томографию).

Сначала исследователи исследовали характеристики пористости на основе визуализации поверхности. Они отлили 27 поликарбонатных плит с тремя целевыми уровнями пористости — 15, 25 и 35 процентов. Они сфотографировали поверхности плит восьмимегапиксельной цифровой камерой потребительского класса и просмотрели фотографии с помощью технологии обработки изображений. Этот метод количественно определял пористость как отношение площади пустот к общей площади поверхности плиты.

Затем они подвергли плиты погружению в воду по стандарту ASTM 1754, что требует разрушения дорожного покрытия. Хотя результаты на основе изображений сильно коррелировали с результатами пористости, полученными при погружении, метод на основе изображений последовательно обеспечивал более высокие значения пористости.

Результаты анализа рентгеновских снимков КТ тротуарной плитки показали, что пористость была выше в верхнем и нижнем полудюймовых слоях, чем на промежуточных глубинах. Это означает, что характеристика пористости на месте только с помощью изображений верхней поверхности в настоящее время нереалистична. Визуализация большего количества плит параллельно с рентгеновским компьютерным сканированием может помочь в разработке моделей, которые лучше описывают распределение пористости.

Наконец, британский маятниковый тестер (BPT) был использован для проверки сопротивления скольжению на месте пяти секций PCP в кампусе Пуллмана Университета штата Вашингтон. Было обнаружено, что сопротивление скольжению ПХФ на месте в условиях влажной поверхности ниже, чем в сухих условиях. Следовательно, для поддержания высокого сопротивления скольжению следует всегда контролировать ПХФ, чтобы избежать засорения пустот и убедиться, что покрытие полностью проницаемо и на его поверхности не скапливается ливневая вода.

Полученные результаты определения пористости также можно использовать для определения прочности и механических характеристик РСР, которые трудно охарактеризовать для монолитного дорожного покрытия без извлечения керна. Кроме того, метод визуализации в конечном итоге можно будет использовать для количественной оценки засорения и помочь отделам технического обслуживания определить, когда следует применять вакуумную чистку для восстановления проницаемости.

Отчет

Авторы:
Somayeh Nassiri
Othman Alsharedah
WSU Department of Civil and Environmental Engineering

Спонсор: PacTrans

Социальная мобильность | Определение, примеры и факты

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• В этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.