33 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Подвижность цементного раствора

На что влияет подвижность бетонной смеси, и как ее измерить

Один из самых востребованных материалов в строительстве — бетон.

Наряду с основной характеристикой бетона — прочностью — большое значение имеет удобоукладываемость бетонной смеси, поскольку она влияет на трудозатраты при производстве бетонных работ и качестве готовых контрукций.

Удобоукладываемость бетонного раствора: что это такое

Бетонный камень — прочный строительный материал, продукт реакций гидратации, протекающих в водном растворе цемента. Дополнительно в состав могут быть добавлены заполняющие компоненты:

Количество воды в составе бетонного раствора может быть разным.

Показывает количество воды в составе бетонного теста водоцементное соотношение. Обычное значение в/ц, как правило, 0,3—0,55. Для реакции гидратации достаточно в/ц менее 0,3, но смесь получается очень густой.

Удобоукладываемость бетона зависит от двух параметров:

Подвижность бетона

Подвижностью называется способность бетонного раствора самопроизвольно растекаться под влиянием собственного веса или незначительной обработки. Чем больше воды в растворе, тем он подвижнее.

По подвижности все смеси делятся на 3 вида:

Расслаиваемость бетонного раствора

Расслаиваемость смеси связана с ее подвижностью. Чем больше в растворе воды, тем выше его расслаиваемость, то есть осаждение заполнителей и отсекание воды.

Расслаиваемость регламентируется по ГОСТ 10181.4-81.

Для определения расслаиваемости существуют разные методы. Например, смеси дают отстояться и собирают сверху воду пипеткой. Исходя из соотношения собранной воды к объему раствора определяют расслаиваемость.

Как определяют подвижность бетонной смеси

Для определения текучести бетона используют метод испытания с конусом Абрамса, который также называется «испытанием бетона на осадку».

Этот метод используется в отечественной практике и соответствует европейским нормам.

Видео: Конус Абрамса

Требования к конусу

Конус Абрамса изготавливают из листовой стали не менее 1,5 мм толщиной. Его внутренняя поверхность имеет шероховатость не более 40 мкм. Есть два вида конуса: нормальный и увеличенный.

Нормальный конус используют для растворов, содержащих заполнители фракции не более 40 мм. Для смесей с более крупным заполнителем применяется увеличенный конус.

Как проводится испытание бетона на осадку

Перед проведением испытаний внутреннюю поверхность конуса очищают и смачивают.

Конус устанавливают на металлический лист и заполняют его бетонной смесью с помощью воронки. Смесь закладывается в 3 слоя (для марок П1—П3), причем каждый слой уплотняется штыкованием при помощи металлического стержня 25 раз (в увеличенном конусе — по 56 раз для каждого слоя). Для марок П4—П5 конус заполняется в один прием, а штыкование применяется 10 раз в конусе нормального размера или 20 — в увеличенном.

Когда смесь уложена и уплотнена, излишек срезают кельмой по верхней кромке и, не позднее, чем через 3 минуты плавно снимают конус (в течение 5—7 секунд).

Затем измеряют осадку конуса бетона и сравнивают с высотой металлического конуса. Для увеличенного конуса значение умножают на 0,67.

Видео: Учимся определять подвижность бетона

Классификация бетона по удобоукладываемости

В зависимости от величины осадки конуса выделяют 5 марок бетонной смеси по удобоукладываемости, где П1 — малоподвижная смесь, а П5 — текучая.

Жесткие и сверхжесткие смеси осадку конуса не дают. Жесткость смеси измеряют при помощи специального прибора (технического вискозиметра), который уплотняет смесь вибрацией. В зависимости от необходимого времени (в секундах) на обработку, смеси классифицируют по жесткости на жесткие и сверхжесткие.

Факторы, влияющие на подвижность

Представим себе бетонные растворы с разным содержанием воды. Густой раствор с низким водоцементным соотношением держит форму и не растекается. Чем выше водоцементное соотношение, тем выше текучесть раствора. Таким образом, основной фактор, влияющий на подвижность бетонной смеси — пропорции воды к цементу.

Но чем больше в растворе воды, тем меньше прочность готовой конструкции.

Казалось бы, выход – уменьшить количество воды в смеси, но густые растворы тяжело заполняют опалубку, особенно, если конструкция густо армирована. Требуется приложить много усилий и затрат электроэнергии на уплотнение бетонной смеси в опалубке; в противном случае, в готовой конструкции будут пустоты, что снизит ее прочность.

Подвижность бетонной смеси зависит также от следующих факторов:

  1. Вид цемента. Портландцемент, содержащий кремнеземистые компоненты, позволяет получить более подвижные смеси.
  2. Размер и форма заполняющих материалов. Крупные заполнители увеличивают подвижность бетона.
  3. Наличие примесей в песке. Примесь глины снижает текучесть цементной смеси.

В настоящее время существует простой, экономически целесообразный и эффективный метод повышения подвижности бетона без снижения его прочностных характеристик. Это применение пластификаторов.

В качестве пластифицирующих добавок используют:

  1. хлористые соли;
  2. электролиты;
  3. поверхностно-активные вещества;
  4. клей ПВА-МБ;
  5. известь (для штукатурных цементных растворов).

У каждого из этих видов добавок есть свои ограничения, кроме того, не всегда возможно точно подобрать дозировку и рассчитать эффект.

Чтобы получить гарантированный результат, применяют пластификаторы промышленного производства, которые могут поставляться как в форме порошка, так и в форме жидкости, удобной для дозирования и добавления в раствор.

Пластифицирующие добавки подразделяются на 4 группы в зависимости от силы воздействия на бетонный раствор.

Помимо увеличения пластичности, применение пластификаторов обеспечивает дополнительные преимущества:

  1. Экономия цемента. Например, пластификаторы CEMMIX Plastix и CemPlast позволяют экономить до 10—15% цемента.
  2. Экономия воды.
  3. Улучшение смешиваемости раствора.
  4. Предотвращение расслаивания смеси.
  5. Увеличение срока «жизни» раствора, что может быть важно при необходимости транспортировки.
  6. Качественное заполнение опалубки.
  7. Самоуплотнение смеси, благодаря чему можно уменьшить затраты на ее обработку.
  8. Более быстрый набор прочности (например, раствор с добавкой для теплых полов CemThermo показывает марочную прочность бетона уже на 10-й день, то есть прочность через 28 суток будет выше расчетной).
  9. Улучшение сцепления с арматурой.

Пластификаторы испытаны в лаборатории, их точная дозировка рассчитана. Они не оказывают негативного влияния на арматуру и не провоцируют появление высолов на поверхности бетона.

Как применяются в строительстве смеси разной подвижности

Подвижные смеси классифицируются на 4 категории, с П1 по П5:

  1. П1 — малоподвижные. Наиболее густые смеси. Используются для монолитных конструкций (например, лестниц). Обязательно применяется механическое уплотнение бетонной смеси.
  2. П2—П3 используются часто, подходят для большинства стандартных конструкций. Подвергаются уплотнению.
  3. П4 применяются для армированных конструкций, например, колонн, высоких фундаментов. Не требуют уплотнения.
  4. П5 — текучие смеси (литьевые) применяются только в герметичных опалубках. Подходят для густоармированных конструкций.

Пористость бетона. Что это такое, и на что она влияет

На вид готовый бетон — сплошная плотная субстанция. На самом деле, в структуре бетона имеются поры.

Пористость и плотность обратны по отношению друг к другу: чем выше пористость бетона, тем ниже его прочность.

Как появляются поры в бетоне?

Чтобы понять, откуда в бетоне поры, нужно представлять процесс образования бетонного камня. Составляющие цемента, смешиваясь с водой, вступают в реакции гидратации, в ходе которых образуются новые кристаллические соединения. Но для реакции нужно меньше воды, чем необходимо для замешивания более-менее пластичного раствора, поэтому часть воды не вступает в реакцию. Кроме того, смесь захватывает воздух, который также способствует появлению пор.

Поры в бетоне уменьшают его плотность (и, соответственно, массу кубометра бетона), следовательно, снижают и его прочность.

Применение пластификаторов позволяет более полно вовлечь цемент в реакции гидратации и уменьшить воду затворения, благодаря чему уменьшается пористость бетона: количество пор и их диаметр уменьшается, что повышает плотность и, следовательно, прочность бетона.

Другие факторы, влияющие на плотность бетона

Помимо плотности бетонного камня как такового, на плотность бетона оказывает влияние состав смеси, в том числе, заполнители:

  1. В самые тяжелые бетоны добавляют стальную стружку. Плотность такого бетона свыше 2500 кг/куб. м
  2. Плотность тяжелых бетонов от 2100 до 2500 кг/куб. м. В качестве заполнителей используется диабаз, гранит, известняк.
  3. Облегченный бетон с плотностью 1800—2000 кг/куб. м изготавливают, применяя в качестве заполнителя щебень.
  4. При изготовлении легких бетонов применяют пористые заполнители — керамзит, туф, вспученный шлак и пемзу.

Температура бетонной смеси

Для набора прочности бетона основополагающее значение имеет температура смеси.

Оптимальная температура твердения бетона +18—20°С. Чем ниже температура, тем медленнее происходит набор прочности, и в итоге это влияет на конечные характеристики прочности бетона. При +5°С твердение практически останавливается, а при 0°С и ниже полностью прекращается. Напротив, при высоких температурах +30°С и выше, бетон твердеет слишком быстро. Обе ситуации снижают прочность готовых бетонных конструкций.

Вот почему в условиях неподходящей температуры окружающей среды применяются меры ухода за бетоном: укрывание, прогрев либо, напротив, поливание холодной водой, чтобы обеспечить оптимальные условия набора прочности.

Сохраняемость свойств бетона

Сохраняемостью свойств называют способность бетонной смеси сохранять удобоукладываемость в течение заданного времени.

Читать еще:  Приготовление раствора в бетономешалке

Применение пластификаторов позволяет замешивать смеси повышенной сохраняемости. По сравнению со смесями, не содержащими специальные добавки, смеси повышенной сохраняемости имеют следующие преимущества:

  1. переносят длительную транспортировку без потери свойств;
  2. оптимизируют организацию арматурных, опалубочных и бетонных работ;
  3. повышают монолитность конструкций благодаря уменьшению количества швов;
  4. уменьшают потери бетона, связанные с быстрым схватыванием;
  5. снижают объем работ и затраты электроэнергии;
  6. повышают качество бетонных конструкций.

Качество бетонных конструкций напрямую зависит от свойств бетонной смеси: подвижности, удобоукладываемости, плотности и пористости, способности смеси сохранять ее свойства, а также от условий, в которых происходит ее отвердевание. Улучшить все перечисленные показатели смеси позволяет применение специальных добавок для бетона — пластификаторов. Современные пластификаторы — экономичные и удобные в применении жидкости, которые улучшают удобоукладываемость бетона, повышают его плотность и прочность, и позволяют экономить время, расходные материалы, трудозатраты и электроэнергию при производстве бетонных работ.

Подвижность строительного раствора

Строительные растворы по ГОСТ 28013-98

Строительные растворы используются при возведении всех без исключения зданий и сооружений.

Без них не обходятся ни каменная, ни кирпичная кладка, они необходимы для скрепления крупных элементов и облицовки стен, заливки полов и обработки различных поверхностей.

Поскольку область применения строительных растворов весьма широка, велико и их типовое разнообразие: состав продукции подбирается в зависимости от целей применения.

  • Состав
  • Применение
  • Характеристики
  • Приготовление

Состав строительных растворов

Существует две категории строительных смесей:

  • Воздушные — входящие в них компоненты отвердевают и сохраняют прочность исключительно на воздухе. К таким веществам относятся гипс, известь и глина. Составы этой категории применяются для возведения конструкций, не подверженных воздействию влаги.
  • Гидравлические (к ним относятся все цементы, а также гидравлическая известь) способны отвердевать как в воздушной, так и в водной среде, увеличивая свою прочность с течением времени. Они применяются в наводных, подводных, а также наземных и подземных постройках.

Норма подвижности по погружению конуса,10 см для штукатурного и 12 см для кладочного растворов.

Гипсовое вяжущее

Главная особенность этого компонента — быстрая схватываемость. В стоительные составы с гипсом нередко подмешивают ингибиторы — известковое молочко, столярный клей. Для обеспечения водостойкости в раствор добавляют синтетические смолы.

Строительная индустрия предлагает 12 марок этого материала, где наименования от Г2 до Г16 классифицируют как строительный гипс, а марки Г16–Г25 — как высокопрочный.

Известка

Строительные растворы с известью могут быть как воздушными, так и гидравлическими — в зависимости от типа вяжущего вещества. Воздушная известка бывает гашенной (для этого используется вода) и негашенной.

Температура известкового теста для приготовления раствора составляет 10 ºС. Гидравлическую известку производят из воздушной путем добавления молотых гидравлических добавок и небольшого количества воды.

Содержание извести в известковом молоке составляет 30 %.

Глина

Глина состоит из минералов — каолинита, монтмориллонита, гидрослюды с примесями кварца, опала, слюды и других веществ.

В строительстве ее делят на три типа — тощую, среднюю и жирную — и вместе с ней подмешивают в раствор кварцевый песок.

Содержание глинистых частиц (для растворов с глиной) размером менее 0,4 мм в растворе строительном 40 %. Содержание песчаных частиц размером более 0,16 мм в глине 30 %.

Цемент

Свойства растворов на основе цемента во многом зависят от его марки. Так, портландцемент, широко применяющийся в частном строительстве, относится к маркам 300–600 и отвердевает медленнее обычного цемента.

Пуццолановый цемент весьма устойчив к агрессивным средам и хорошо затвердевает только во влажной среде. Глиноземистые цементы, для которых характерны марки 400–600, быстро отвердевают и отличаются высокой прочностью.

Расход цемента на 1 мЗ песка в штукатурных растворах на цементосодержащих вяжущих составляет 100 кг.

Для увеличения прочности цементного раствора на 20% в его состав достаточно добавить до 5% сульфоферритов. Это также позволяет повысить жаростойкость и скорость затвердевания.

Песок

Используемый в строительных растворах песок имеет фракцию 0,15–5 мм и может быть кварцевым, известковым, полевошпатовым и другого типа. Первый считается лучшим наполнителем. Пемзовый, туфовый и шлаковый песок применяются для изготовления более легких смесей.

Применение строительных растворов

  • Цементные растворынередко используются в каменной и кирпичной кладке в случаях, когда конструкция расположена ниже уровня подпочвенных вод, а также для оштукатуривания цоколей, наружных стен, карнизов, заливания стяжек пола. Для помещений с влажностью выше 60% это оптимальный тип строительного раствора.
  • Глиняные смесиобычно используют как кладочные — для труб, очагов и печей, а также для наземной части строений, не подверженной воздействию влаги. Пластичность материала обуславливает малую степень усадки, однако и твердеет такой состав относительно медленно.
  • Сложные растворы— в состав которых входит несколько типов вяжущих веществ — наиболее популярны благодаря тому, что они обладают достоинствами смесей на основе различных компонентов. Они также обладают более высокой прочностью по сравнению с простыми растворами и широко используются для кладочных и штукатурных работ. Наиболее часто в данной категории находят применение цементно-известковые смеси.

Специальные строительные растворы

  • Для заполнения швовв сборных железобетонных конструкциях используют составы на основе цемента и кварцевого песка без применения добавок, провоцирующих развитие коррозии (СНиП 2.03.11-85), подвижность их составляет 7–8 см. Маркировка применяемого раствора должна соответствовать маркировке бетона, из которого изготовлены соединяемые элементы.
  • Инъекционные растворысодержат в своем составе цемент и песок и применяются для заполнения каналов предварительно напряженной конструкции. Их прочность соответствует маркам М300 и выше. Также материал отличается водоудерживающей способностью и морозостойкостью. Для уменьшения вязкости строительной смеси данного типа могут использоваться мылонафт или присадки СДБ.
  • В состав гидроизоляционных раствороввходят цемент марок М400 и выше и кварцевый или искусственный тяжелый песок. Если изготовленные из такого материала конструкции будут подвержены воздействию агрессивной среды, в них также добавляют сульфатостойкий портландцемент — обычный или пуццолановый. Для обеспечения водонепроницаемости швов и стыков раствор замешивают на воднепроницаемом расширяющемся цементе.
  • Тампонажные растворынеобходимы для тампонирования скважин. Все типы данной категории составов быстро схватываются и обладают высокой водоотдачей. Заполняя пустоты и трещины в горной породе, они способны противостоять напору подземных вод и проявлять устойчивость к воздействию агрессивной среды. В зависимости от условий, в которых будет использоваться раствор, он может быть изготовлен на основе пуццоланового, сульфатостойкого портландцемента или шлакопортландцемента — для агрессивных сред — или на основе тампонажного портландцемента — если воды напорные.
  • Акустические растворыобладают звукопоглощающими свойствами и используются для оштукатуривания стен. В качестве вяжущих в них добавляют гипс, портландцемент, известь или их смесь, а также каустический магнезит. В роли наполнителя выступает легкий песок фракцией 3–5 мм из шлака, пемзы, керамзита и других веществ.
  • Рентгенозащитные растворытакже применяются для штукатурных работ — в рентген-кабинетах. Вяжущие в них — цемент и портландцемент, а наполнители — измельченный барит и другие тяжелые горные породы. Также в состав материала включают литий, водород и кадмий.

Характеристики строительных растворов: на что обратить внимание

Марка растворной смеси по подвижности

Строительные растворы

Строительный раствор — это искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания подобранной растворной смеси из вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя и добавок, улучшающих свойства смеси и растворов.

Растворная смесь – тщательно подобранная, перемешанная и готовая к употреблению смесь из вяжущего вещества, мелкого заполнителя, воды и специальных добавок, взятых в определенных количествах, до затвердевания.

Повиду вяжущего различают растворы цементные, известковые, гипсовые и смешанные (цементно-известковые, известково-гипсовые и др.).

По плотностиразличают: тяжелые растворы плотностью более 1500 кг/м 3 , изготовляемые обычно на кварцевом песке; легкие растворы плотностью менее 1500 кг/м 3 , изготовляемые на пористом мелком заполнителе и с породообразующими добавками.

По назначению различают строительные растворы: кладочные — для каменной кладки стен, фундаментов, столбов, сводов и др.; штукатурные для оштукатуривания внутренних стен, потолков, фасадов зданий; монтажные — для заполнения швов между крупными элементами (панелями, блоками и т.п.) при монтаже зданий и сооружений из готовых сборных конструкций и деталей; специальные растворы (декоративные, гидроизоляционные, тампонажные и др.).

Вяжущие вещества. Применяют портландцемент и шлакопортландцемент с маркой в 3. 4 раза выше марки раствора. Воздушную известь в виде известкового теста вводят в смеситель при изготовлении растворной смеси; реже используют молотую негашеную известь. Строительный гипс входит в состав гипсовых и известково-гипсовых растворов.

Читать еще:  Приготовление цементного раствора в бетономешалке

Мелкий заполнитель. Применяют пески природные (кварцевые, полевошпатовые) и искусственные (дробленые из плотных горных пород и пористых пород; из искусственных материалов — пемзовые, керамзитовые, перлитовые и др.). Пористые пески служат для приготовления легких растворов. Если песок содержит крупные включения (комья глины и др.), то его просеивают. Для кирпичной кладки применяют растворы на песках с зернами не более 2 мм. Для растворов марки M100 и выше пески должны удовлетворять тем же требованиям в отношении содержания вредных примесей, что и пески для изготовления бетона. Для растворов марки М50 и ниже допускается по соглашению сторон содержание пылевидных частиц до 20% по массе.

Пластифицирующие добавки.Чаще всего растворные смеси укладывают тонким слоем на пористое основание, способное отсасывать воду (кирпич, бетоны легкие, ячеистые и т.п.). Чтобы сохранить удобоукладываемость растворных смесей при укладке на пористое основание, в них вводят неорганические и органические пластифицирующие добавки, повышающие способность растворной смеси удерживать воду.

Неорганические дисперсные добавкисостоят из мелких частиц, хорошо удерживающих воду (известь, зола ТЭС, диатомит, молотый доменный шлак и т.п.).

Органические поверхностно-активные пластифицирующие ивоздухововлекающие добавки: омыленный древесный пек, канифольное мыло, мылонафт, ЛСТ и другие вводят в количестве 0,1…0,3% от массы вяжущего. Они не только улучшают удобоукладываемость растворных смесей, но также повышают морозостойкость, снижают водопоглощение и усадку раствора.

В растворы, применяемые для зимней кладки и штукатурки, добавляют ускорители твердения, понижающие температуру замерзания растворной смеси: хлористый кальций, поташ, хлористый натрий, хлорную известь и др.

Основными свойствами строительных растворов являются:

прочность (марка) к заданному сроку твердения;

удобоукладываемость;

сцепление с основанием;

морозостойкость;

деформативные характеристики: усадка в процессе твердения, влияющая на трещиностойкость, модуль упругости, коэффициент Пуассона.

Удобоукладываемость— это свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, перевозке и перекачивании растворонасосами.

Удобоукладываемость растворной смеси характеризуется подвижностью смеси или глубиной погружения (см) в неё стандартного конуса и водоудерживающей способности смеси.

Подвижностьрастворных смесей характеризуется глубиной погружения металлического конуса (массой 300 г) стандартного прибора. Подвижность назначают в зависимости от вида раствора и отсасывающей способности основания.

В зависимости от назначения используют определенную марку растворной смеси по подвижности (табл. 1).

Составы строительных растворных смесей для каменной кладки

Примечания. Цементы имеют насыпную плотность 1100 кг/м 3 . Если насыпная плотность цемента отличается от вышеуказанного значения более чем на 10%, то состав растворной смеси необходимо пересчитать. Песок принят в рыхлонасыпанном состоянии с естественной влажностью 1. 3%. Известь принята II сорта с плотностью теста 1400 кг/м 3 ; при применении извести I сорта количество теста уменьшают на 10%. Глина принята в виде теста с глубиной погружения стандартного конуса 13-14 см.

Подбор состава кладочной растворной смеси

Подбор состава строительной кладочной растворной смеси включает расчет предварительного состава и его уточнение на пробном замесе.

Расчет расхода материалов на пробный замес

Расход материалов уточняется по результатам пробного замеса.

Для пробного замеса растворных смесей с подвижностью до 8 см расчет производится на 2 дм 3 песка, а при подвижности более 8 см — на 3 дм 3 песка.

Подвижность раствора для пробного замеса определяется исходя из его назначения по табл. 3.

Приготовление пробного замеса растворной смеси

Для приготовления пробного замеса отвешивают компоненты растворной смеси согласно выполненному расчету. Песок высыпают в металлическую чашу, добавляют цемент и тщательно перемешивают вручную мастерком в течение 5 мин, затем вводят известковое тесто и снова перемешивают. После этого добавляют воду и окончательно перемешивают смесь в течение 3. 5 минут.

Результаты определения подвижности растворной смеси

Значение подвижности раствора (см) вычисляют как среднее арифметическое результатов двух испытаний.

Задание на расчет состава строительного раствора

Задание. Рассчитать состав смешанного строительного кладочного раствора. Определить расход материалов на пробный замес для корректировки подвижности растворной смеси. Рассчитать расход материалов на замес растворосмесителя.

Исходные данные для расчета состава смешанного строительного раствора приведены в табл. 6.

Варианты исходных данных для расчета состава строительного раствора

Контрольные вопросы

1. Для каких целей предназначены строительные растворы?

2. Какие бывают растворы и какими технологическими особенностями они обладают?

3. Назовите составы строительных растворов.

4. Перечислите основные свойства строительных растворов.

5. Перечислите основные свойства строительных растворов.

6. Что такое смешанные растворы?

7. Как зависит марка растворной смеси по подвижности от назначения смеси?

8. Какие бывают марки кладочного раствора по прочности и морозостойкости?

9. Как определяется состав кладочного раствора?

10. Как определяется подвижность растворной смеси?

11. Как определятся марка раствора по прочности?

Литература

1. Микульский В.Г. Строительные материалы (материаловедение и технология): Учебное пособие. – М.: ИАСВ, 2002. – 536 с.

2. Белов В.В., Петропавловская В.Б., Шлапаков Ю.А. Лабораторные определения свойств строительных материалов: учебное пособие. – М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2004. – 176 с.

Автор методических указаний – профессор кафедры строительного производства Чебоксарского политехнического института Московского государственного открытого университета, доктор технических наук Савельев В.В.

Строительные растворы

Строительный раствор — это искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания подобранной растворной смеси из вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя и добавок, улучшающих свойства смеси и растворов.

Растворная смесь – тщательно подобранная, перемешанная и готовая к употреблению смесь из вяжущего вещества, мелкого заполнителя, воды и специальных добавок, взятых в определенных количествах, до затвердевания.

Повиду вяжущего различают растворы цементные, известковые, гипсовые и смешанные (цементно-известковые, известково-гипсовые и др.).

По плотностиразличают: тяжелые растворы плотностью более 1500 кг/м 3 , изготовляемые обычно на кварцевом песке; легкие растворы плотностью менее 1500 кг/м 3 , изготовляемые на пористом мелком заполнителе и с породообразующими добавками.

По назначению различают строительные растворы: кладочные — для каменной кладки стен, фундаментов, столбов, сводов и др.; штукатурные для оштукатуривания внутренних стен, потолков, фасадов зданий; монтажные — для заполнения швов между крупными элементами (панелями, блоками и т.п.) при монтаже зданий и сооружений из готовых сборных конструкций и деталей; специальные растворы (декоративные, гидроизоляционные, тампонажные и др.).

Вяжущие вещества. Применяют портландцемент и шлакопортландцемент с маркой в 3. 4 раза выше марки раствора. Воздушную известь в виде известкового теста вводят в смеситель при изготовлении растворной смеси; реже используют молотую негашеную известь. Строительный гипс входит в состав гипсовых и известково-гипсовых растворов.

Мелкий заполнитель. Применяют пески природные (кварцевые, полевошпатовые) и искусственные (дробленые из плотных горных пород и пористых пород; из искусственных материалов — пемзовые, керамзитовые, перлитовые и др.). Пористые пески служат для приготовления легких растворов. Если песок содержит крупные включения (комья глины и др.), то его просеивают. Для кирпичной кладки применяют растворы на песках с зернами не более 2 мм. Для растворов марки M100 и выше пески должны удовлетворять тем же требованиям в отношении содержания вредных примесей, что и пески для изготовления бетона. Для растворов марки М50 и ниже допускается по соглашению сторон содержание пылевидных частиц до 20% по массе.

Пластифицирующие добавки.Чаще всего растворные смеси укладывают тонким слоем на пористое основание, способное отсасывать воду (кирпич, бетоны легкие, ячеистые и т.п.). Чтобы сохранить удобоукладываемость растворных смесей при укладке на пористое основание, в них вводят неорганические и органические пластифицирующие добавки, повышающие способность растворной смеси удерживать воду.

Неорганические дисперсные добавкисостоят из мелких частиц, хорошо удерживающих воду (известь, зола ТЭС, диатомит, молотый доменный шлак и т.п.).

Органические поверхностно-активные пластифицирующие ивоздухововлекающие добавки: омыленный древесный пек, канифольное мыло, мылонафт, ЛСТ и другие вводят в количестве 0,1…0,3% от массы вяжущего. Они не только улучшают удобоукладываемость растворных смесей, но также повышают морозостойкость, снижают водопоглощение и усадку раствора.

В растворы, применяемые для зимней кладки и штукатурки, добавляют ускорители твердения, понижающие температуру замерзания растворной смеси: хлористый кальций, поташ, хлористый натрий, хлорную известь и др.

Основными свойствами строительных растворов являются:

прочность (марка) к заданному сроку твердения;

удобоукладываемость;

сцепление с основанием;

морозостойкость;

деформативные характеристики: усадка в процессе твердения, влияющая на трещиностойкость, модуль упругости, коэффициент Пуассона.

Удобоукладываемость— это свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, перевозке и перекачивании растворонасосами.

Удобоукладываемость растворной смеси характеризуется подвижностью смеси или глубиной погружения (см) в неё стандартного конуса и водоудерживающей способности смеси.

Читать еще:  Раствор бетона для фундамента пропорции

Подвижностьрастворных смесей характеризуется глубиной погружения металлического конуса (массой 300 г) стандартного прибора. Подвижность назначают в зависимости от вида раствора и отсасывающей способности основания.

В зависимости от назначения используют определенную марку растворной смеси по подвижности (табл. 1).

Марка растворной смеси по подвижности

Подвижность бетонной смеси

Строительная индустрия востребовала строительные материалы с различными характеристиками. К ним относятся бетоны, имеющие широкое разнообразие свойств и показателей качества. Соответственно, при проведении работ необходимо оперативно получить точную оценку свойств данного материала, к примеру, текучести бетона, которая напрямую влияет на его эксплуатационные характеристики наряду с прочностью.

Что такое подвижность затворенного бетона?

То, как материал заполняет опалубку при определенном способе трамбования с формированием им уплотненной однородной массы, характеризует удобоукладываемость бетонной смеси. Для ее оценки используются показатели связности, подвижности, жесткости раствора. Подвижность бетона (осадка конуса) — способность смеси растекаться только за счет веса материала. Данное свойство ключевое при оценке допуска раствора к использованию на конкретном объекте.

Виды подвижности

Технологическое удобство пользования бетонной смесью — подвижность бетона имеет установленную классификацию степеней текучести. Чем более текучий бетон, тем лучше он заполняет объемную и густую арматуру в опалубках сложных конфигураций. Растворы разделяются на малоподвижные и высокоподвижные. Первые не применяются без вибропрессования и добавления пластификаторов. Малоподвижными считаются композиции, в составе которых меньше упомянутых компонентов.

От чего зависит?

Подвижность бетонной смеси определяется маркой цемента, плотностью цементного теста, водно-цементным содержанием, фракцией и формой зерна наполнителей (песка и щебня), чистотой наполнителей (воды, песка и щебня), соотношением компонентов (песка, цемента, воды, извести, щебня), качеством и количеством добавок. Также она зависит от условий заливки в опалубку на объекте.

Плотный и объемный арматурный каркас потребует повышенной текучести бетонных смесей, так как вибротрамбование в таких условиях затруднено. Когда в подобных условиях используется малоподвижный состав, плотность после уплотнения может не соответствовать установленным нормам (поры, раковины). Поэтому при подборе бетонного состава по степени подвижности (жесткости и связности) следует знать требования к несущей конструкции сооружения (особенно важно для фундамента) и конкретные условия его заливки (сложность формы опалубки и плотность арматурного каркаса).

Как обозначается?

Подвижность бетонной смеси обозначается символом «П», который в зависимости от градаций подвижности имеет соответствующий цифровой показатель (марку). Чем выше значение марки, тем более текучий состав. Так, малоподвижные композиции — от П1 до П3, а П4 и П5 обладают высокой подвижностью.

Марка П1 для наиболее густых составов (к примеру, монолитных лестниц), которые используются не часто, но обязательно с механическим уплотнением. Классификации подвижности П2 и П3 предназначены для стандартных построек. П4 применяется для работ с плотным армированием (колонны, высокий фундамент), такие растворы можно не уплотнять. Растворы с обозначением П5 заливаются только в практически герметичные опалубки.

Как определить подвижность?

Применяются различные методы, определяющие подвижность бетонной смеси, которые различаются сложностью получения результатов. Осадка конуса — самый быстрый метод. В соответствии с ним определяется, насколько естественным образом (под своим весом) усаживается бетонный раствор, предварительно сформированный в конус. Используется конусообразная металлическая форма, размеры которой зависят от величины фракций щебня. К примеру, конструкция высотой 300 мм, малым диаметром 100 мм и большим — 300 мм, внутренним объемом 7 л.

В нее с широкой стороны тремя порциями укладывают бетонную композицию, каждый слой которой уплотняют путем штыкования (8 – 9 движений на один слой) гладкой арматурой. Лишний раствор убирают. Затем конус переворачивают, как детскую паску, и освобождают раствор, уложенный конусом. Далее дают время, чтобы смесь осела, и осуществляют проверки величины подвижности вычислением снижения высоты раствора относительно верхнего среза формы (высота 300 мм), в которой он находился. Проверка проводится несколько раз для получения усредненного (более точного) результата.

Отсутствие разницы сообщает о максимальной жесткости состава. Когда смесью набрана разница высот до 150 мм — это малоподвижная композиция. Снижение конусом высоты до 150 мм и больше характеризует раствор как максимально текучий (подвижный).

Еще один метод — испытания вискозиметром (используется, когда в смесях щебень имеет размеры 0,5 – 4 см). Конусообразная форма раствора (формируется аналогично описанному выше) ставится на вибростол. В нее втыкается штатив с делениями, на который сверху надевается металлический диск. Включается виброплита и секундомер. Засекается время, когда груз под действием вибрации опустится вдоль штатива до определенной отметки. Полученная величина времени умножается на постоянный коэффициент 0,45. В результате определяется подвижность состава.

Следующий метод — испытания в формах. Используется открытый с одной стороны металлический куб (к примеру, 200 х 200 х 200 мм) для композиций с фракциями щебня до 7 см. В нем размещается конусообразная масса бетона.

Далее куб устанавливается на виброплиту. Одновременно с плитой включается секундомер. Измеряется интервал времени, за которое испытуемые бетонные смеси заполнят углы формы, а поверхность раствора становится ровной. Полученное время умножается на коэффициент 0,7. Результат — оценка подвижности состава.

Таблица подвижности бетонной смеси

Для практического использования показатели подвижности, демонстрируемые бетонными смесями, систематизированы, что удобно для использования. Аналогичным образом структурируются и другие свойства удобоукладываемости. Согласно таблице, размещенной ниже, усадка состава до 5 см — жесткие бетонные растворы (П1). Если показатель снижения высоты составляет от 50 до 150 мм — это малоподвижные (используются для заливки фундаментов) составы. Марки подвижности более высокие, вплоть до П5, получают усадку в диапазоне от 150 мм и больше.

Подвижность и состав смеси

Товарный бетон состоит из песка, цемента, воды, щебенки и специальных добавок. Их наличие, качество и процентное соотношение определяют подвижность бетона. Нужную величину показателя обеспечивают оптимальные пропорции цемента и воды, а вот щебенка и песок снижают вероятные деформации искусственного камня при наборе прочности, уменьшая его усадку. Данные компоненты поднимают упругость материала, уменьшая нагрузочные деформации.

Водно–цементное соотношение — основной показатель (оптимальное соотношение 0,4 в массовой пропорции), нарушение которого приводит к недобору прочности материалом на несколько классов, тем более к последнему ведет добавление воды в уже готовую композицию. Подобная операция только внешне увеличивает подвижность замеса, но через короткое время заметным становится его расслоение. Соотношение компонентов создает определенную способность удержания воды в смеси. Ее подвижность изначально можно регулировать количеством воды. В малоподвижным смесях, считающихся наиболее выгодными, ее объем незначительный, что требует применения машинного трамбования для заполнения пустот в опалубке (при литье лестниц, фундаментов).

Увеличение массы цемента (к примеру, портландцемента) повышает подвижность раствора без уменьшения прочности. Данное явление имеет место, так как цемент обволакивает зерна наполнителей (щебня, песка) и раздвигает их собой, не давая соприкасаться. Трение снижается, подвижность растет.

Пластификаторы используют как добавку для повышения текучести.

Форма и фракции наполнителей также участвуют в формировании текучести. Так, их укрупнение сокращает общую площадь поверхности зерен в растворе, что неминуемо поднимает подвижность бетона. К примеру, гладкая поверхность речного гравия снижает силу трения заполнителей, что поднимает подвижность, но в результате конструкция не доберет марочную прочность и жесткость. Влияние песка в этом смысле незначительно.

А вот наличие примесей в песке и щебенке (например, глины, пыли) уменьшают текучесть затворенного состава, но после твердения создает дефекты в изделиях. На замешивание раствора или его доставку требуется время. Он сохраняет технологическую текучесть порядка 2-х часов. Однако если время доставки нельзя сократить, да еще имеет место низкая температура воздуха, то применяют пластификаторы. Данные добавки повышают текучесть, адгезию, позволяют сократить внесение воды.

Их добавка не снижает набираемую изделием прочность (пластификатор с химическими компонентами С3, к примеру, даже поднимет ее еще до 25%), позволяет отказаться от вибротрамбования. Это могут быть промышленные пластификаторы (в состав входят фосфаты, эфиры фталевой кислоты, парафины и пр.), позволяющие сохранить текучесть в течение 6-ти часов после заливки, что особенно важно, к примеру, зимой. Схожее действие имеют мыло, жидкое стекло, средства для мытья посуды и пр.

Заключение

Удобство укладки бетона не только облегчает выполнение работ, но и прямо влияет на конечные эксплуатационные показатели бетонных конструкций. Подвижность смесей обеспечивается их составом и должна соответствовать условиям заливки изделия на объекте. Ее параметры могут быть оперативно определены прямо на стройплощадке.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector