Факторы влияния на подвижность и жесткость бетонных смесей

Факторы влияния на подвижность и жесткость бетонных смесей

Способность бетонной смеси (далее – БС) заполнять подготовленную форму с сохранением однородности и монолитности называется удобоукладываемостью. Этот показатель является наиболее важным в практике бетонных работ, поскольку позволяет оперативно оценивать реологические и технико-эксплуатационные свойства БС при ее приготовлении и корректировать рецептуру смеси по мере надобности в процессе строительства.

ГОСТ 10181-2000 «Смеси бетонные. Методы испытаний» требует оценивать удобоукладываемость БС по следующим показателям (р.4):

  • по подвижности смеси, характеризующей структурную прочность БС;
  • по жесткости смеси, характеризующей динамическую вязкость БС.

Влияние компонентов БС на показатели подвижности и жесткости

БС является многокомпонентной системой, состоящей из цементного вяжущего, воды, крупных и мелких заполнителей. Качественные характеристики каждого компонента самым непосредственным образом влияют на показатели жесткости и подвижности БС, в частности:

  • вид цемента;
  • содержание воды и цементного теста (цемент плюс вода) в замесе;
  • зернистый состав инертных заполнителей;
  • крупность инертных компонентов;
  • содержание песка и крупного заполнителя;
  • чистота заполнителей и т.п.
  1. Влияние цемента на жесткость и подвижность БС

Бетонные смеси одинакового компонентного состава, но произведенные на цементах разных видов, имеют разные показатели подвижности. На подвижность влияет тонкость помола цемента, минералогический и химический состав, присутствие активных минеральных добавок осадочного происхождения типа диатомита, трепела или вулканических добавок. Цементы разных видов обладают различной водопотребностью, которая при одинаковом содержании затворяющей воды обеспечивает более низкую подвижность БС. Например, шлакопортландцемент или пуццолановый портландцемент обладают сравнительно большей водопотребностью по сравнению с портландцементом. Соответственно, бетонные смеси на их основе менее подвижны, чем смеси на том же количестве воды и портландцемента.

  1. Влияние воды и цементного теста

Увеличение содержания воды в замесе или повышение содержания цементного теста при неизменном расходе цемента ведет к росту подвижности БС. Это вызвано тем, что повышенное содержание цементного теста способствует не только заполнению пустот и обволакиванию зерен заполнителей, но и их раздвиганию с созданием между ними обильных прослоек. В результате трение между зернами уменьшается, а подвижность смеси возрастает.

Хотя повышенное содержание воды в смеси поднимает подвижность БС и облегчает ее укладку, излишняя вода в замесе БС вредна. Присутствие излишков воды повышает вероятность расслаивания БС и увеличивает усадку бетона, что в конечном итоге снижает качество бетона. В частном домостроительстве распространенной ошибкой является чрезмерное добавление воды ради увеличения подвижности БС. При этом снижается прочность бетона, поскольку не соблюдаются требуемые параметры водоцементного соотношения в соответствии с используемыми марками цемента.

3. Влияние заполнителей

Определяющее влияние на показатели жесткости и подвижности оказывают форма и размеры зерен заполнителей. БС на заполнителях с гладкой поверхностью (гравий, песок речной и морской) более подвижна, чем смесь на щебне и песке горном. Между окатанными гладкими поверхностями гравийных зерен трение много ниже, чем для шершавых щебневых зерен. Если купить щебень (цена по каталогам ООО «Мигард») и карьерный песок с доставкой (цена также от «Мигард») высокой крупности, суммарная поверхность крупных заполнителей будет сравнительно невысокой. Соответственно, прослойки цементного теста между зернами будут толще, что приводит к возрастанию подвижности. Применение мелких песков, увеличение расхода песка повышает общую поверхность заполнителей, приводящую к снижению пожвижности БС. Пылевидные частицы, особенно глинистые засорения заполнителей, вносят свой вклад в возрастание общей удельной поверхности, которая также снижает подвижность БС.

Внешние факторы влияния на подвижность и жесткость БС

На характеристики подвижности и жесткости БС влияют следующие внешние факторы:

  1. Введение в смесь суперпластификаторов типа С-3, 10-03 и других добавок положительно воздействует на подвижность смеси.
  2. Условия заливки – частота армирующего каркаса и форма заливаемой строительной конструкции.
  3. Размеры заполняемой БС конструкции. Чем сложнее конструкция, тем пластичнее требуется смесь.

Обратите внимание! Со временем подвижность БС уменьшается вследствие физико-химических процессов в ходе гидратации цемента.

Параметры удобоукладываемости, подвижности и жесткости подбираются на стадии проектирования в зависимости от предназначения строительного сооружения и его конструкции. При этом учитываются производственные условия проведения работ:

  • на строительных площадках в полевых условиях удобнее оперировать подвижными смесями;
  • в заводских условиях преимущество имеют жесткие смеси как более экономичные в плане расхода цемента и электроэнергии.

Быстрый заказ