§ 2. Технические свойства бетонной смеси

При изготовлении железобетонных изделий и бетонировании монолитных конструкций самым важным свойством бетонной смеси является удобоукладываемость (или удобоформуемость), т. е. способность заполнять форму при данном способе уплотнения, сохраняя свою однородность. Для оценки удобоукладываемости используют три показателя: 1) подвижность бетонной смеси, являющуюся характеристикой структурной прочности смеси; 2) жесткость (Ж), являющуюся показателем динамической вязкости бетонной смеси; 3) связность, характеризуемую водоотделением бетонной смеси после ее отстаивания.

Технические свойства бетонной смеси, определяемые доступными практическими методами и выражаемые в условных единицах, косвенно характеризуют ее реологические свойства.

Подвижность бетонной смеси характеризуют измеряемой осадкой (в см) конуса (ОК), отформованного из бетонной смеси, подлежащей испытанию (рис. 57, а).

Рис. 57. Определение удобоукладываемости бетонной смеси: а — прибор (конус) для определения подвижности бетонной смеси; 1 — жесткая смесь; 2 — подвижная смесь; 3 — осадка конуса; б — общий вид прибора для определения жесткости бетонной смеси: 4 — схема испытания

Конус № 1 применяют для бетонных смесей с наибольшей крупностью зерен заполнителя до 40 мм включительно; конус № 2 (табл. 26) — для смесей с заполнителем наибольшей крупностью 70 и 100 мм.

Таблица 26 Внутренние размеры, мм, конуса для определения подвижности бетонной смеси

Размеры конуса	Конус № 1	Конус № 2
Диаметры оснований: верхнего нижнего Высота	100 200 300	150 300 450

Подвижность бетонной смеси вычисляют как среднее двух определений, выполненных из одной пробы смеси.

Если осадка конуса равна нулю, то удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется жесткостью.

Жесткость бетонной смеси характеризуют временем (в с) вибрирования, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости (рис. 57, б). Цилиндрическое кольцо прибора (его внутренний диаметр 240 мм, высота 200 мм) устанавливают и жестко закрепляют на лабораторной виброплощадке. В кольцо вставляют и закрепляют стандартный конус, который заполняют бетонной смесью в установленном порядке и после этого снимают. Диск прибора с помощью штатива опускают на поверхность отформованного конуса бетонной смеси (рис. 57, б). Затем одновременно включают виброплощадку и секундомер; вибрирование производят до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста из отверстий диска (диск диаметром 230 мм, шесть отверстий диаметром 5 мм расположены равномерно по внутренней окружности диаметром 190 мм). Время виброуплотнения (в с) и характеризует жесткость бетонной смеси. Ее вычисляют как среднее двух определений, выполненных из одной пробы смеси.

Применяют жесткие, подвижные и литые (текучие) бетонные смеси (табл. 27).

Таблица 27 Классификация бетонных смесей

Примечание. Классификация бетонных смесей приведена в соответствии с

Показатели удобоукладываемости бетонной смеси назначают в зависимости от типа конструкции, ее размеров, густоты армирования и применяемого способа изготовления (табл. 28).

Таблица 28 Удобоукладываемость бетонной смеси

Конструкции и способ изготовления	Жесткость, с (по ГОСТ 10181-76)	Подвижность, см
Сборные железобетонные, формуемые с	20 — 10	0
немедленной распалубкой
Цемёнтно-бетонные дорожные и аэродромные покрытия	10 — 6	1 — 2
Массивные, слабо армированные	6 — 4	2 — 4
Железобетонные колонны, ригели, балки , плиты	4 и менее	4 — 8
Железобетонные с густо расположен-	Менее 2	8 — 10
ной арматурой
Элементы для объемно-сборного домо-	—	12 — 18
Железобетонные, сильно насыщенные	__	18 — 24
арматурой (стены АЭС и т. п.)

Связность бетонной смеси обусловливает однородность строения и свойств бетона. Очень важно сохранить однородность бетонной смеси при перевозке, укладке в форму и уплотнении. При уплотнении подвижных бетонных смесей происходит сближение составляющих ее зерен, при этом часть воды отжимается вверх. Вода обтекает зерна заполнителя и стержни арматуры, образуя капиллярные ходы, повышающие водопроницаемость и понижающие морозостойкость бетона. Избыточная вода скапливается под зернами крупного заполнителя, образуя полости, ухудшающие строение и свойства бетона.

Рис. 58. Схема расслоения бетонной смеси: а — в процессе уплотнения; б — после уплотнения: 1 — направление, по которому отжимается вода; 2 — вода; 3 — мелкий заполнитель; 4 — крупный заполнитель

На рис. 58 схематически показан процесс расслоения бетонной смеси. Большое значение для предотвращения расслоения имеет правильное определение количества мелкого заполнителя — песка, который заполни крупные пустоты, имеющиеся между зернами щебня (гравия), также повышает вязкость цементного теста.

Уменьшение количества воды затворения применении пластифицирующих добавок и повышение водоудивающей способности бетонной смеси путем правильного подбор зернового состава заполнителей являются главными мерами бор с расслоением подвижных бетонных смесей.