Конус для бетона инструкция по применению

Бетон классифицируется по многим характеристикам, включая прочность, плотность морозостойкость и другие. Один из важных параметров — удобоукладываемость. С этим термином связано понятие осадки конуса бетонной смеси. В таблицах ГОСТ 10181–2000 содержатся все значения, касающиеся этого параметра, и их расшифровка. Стандарт устанавливает правила, порядок и методы определения удобоукладываемости.

Важность параметра

Удобоукладываемость бетона — характеристика, от которой зависят прочность и долговечность будущих зданий и сооружений. Под этим свойством понимают способность смеси опускаться, заполняя собой все пустоты, вне зависимости от формы опалубки. Существуют термины, описывающие это же свойство, но применительно к другим типам смесей. Например, если раствор жидкий, измеряют его подвижность, а когда он настолько густой, что не сползает под тяжестью собственного веса, то применяют термин «жёсткость».

Насколько сильно бетон будет сползать по стенкам конуса, зависит от его консистенции, а также от соотношения цемента и наполнителя. Чем крупнее частицы, тем меньше будет выражено самопроизвольное растекание. Мелкие частицы, а также большое количество пластификаторов и воды, напротив, способствуют сползанию.

Когда смесь недостаточно подвижна, в толще изделия образуются каверны. Проблема частично решается виброукладкой или ручной трамбовкой, но эти способы не обеспечивают полного устранения пор. Если в бетонном изделии останутся воздушные полости, его прочность будет не такой высокой, как требуется по стандарту.

Примеры того, как влияют каверны на прочность:

• 2% пор от объёма изделия — уменьшение прочности на 10%;
• 5% — на 30%.

Решение, которое кажется очевидным, — повышение подвижности бетона. Пластичный состав обладает хорошей текучестью и заполняет весь предназначенный для него объём. Но если смесь получается более жидкой, чем предписывает стандарт, возникают другие проблемы:

• недостаточно вязкий состав протекает сквозь щели в опалубке;
• щебень не распределяется равномерно по всей толщине смеси, а оседает;
• в готовых изделиях образуются трещины.

Перечисленные ситуации недопустимы, так как они означают, что продукция получилась бракованной, а это — значительные убытки для собственников предприятия. Поэтому на производстве руководствуются утверждёнными стандартами, а именно:

• ГОСТ 10181.1−81. Стандарт описывает порядок проведения испытаний, а также содержит перечень инструментов, применяемых для определения подвижности бетонной смеси.
• ГОСТ 7473–94. В документе содержится классификация бетона и перечисляются требования к их характеристикам.

Ключевая информация

Методика испытаний, раскрытая в ГОСТ 10181 .1−81, даёт возможность понять, каким образом классифицируется смесь с учётом показателя удобоукладываемости. Исследование продукции проводят одним из двух способов в зависимости от её консистенции.

Если бетон жёсткий, измеряют время, за которое он продавливается сквозь специальные отверстия устройства, установленного на вибростоле. Для подвижных смесей измеряют осадку конуса. Сам конус представляет собой усечённую металлическую фигуру с воронкой, оснащённую ручками и упорами.

Прибор для испытания бетона на жёсткость устроен сложнее. Он состоит из двух частей. Основа — цилиндр, оснащённый штативом. К этому устройству прикреплена штанга, на которой подвешен диск с 6 отверстиями. Для проведения испытаний прибор устанавливают на вибростол — ровную площадку, вибрирующую с амплитудой 0,5 мм. За минуту прибор совершает 3 тыс. колебаний.

Испытание с помощью конуса

Согласно положениям ГОСТ осадка конуса бетона измеряется в первую очередь. Для этого металлическую фигуру ставят на ровный стальной лист. В воронку тремя равными порциями выкладывают бетонную смесь. После укладки каждой порции состав хорошо утрамбовывают специальным прутком. Каждый слой нужно проштыковать не менее 25 раз. Длина прутка — 600 мм, диаметр — 16 мм.

Изготавливая бетон в домашних условиях, можно обойтись и без стального листа, и без прутка. На самом деле они не влияют на величину осадки конуса. Устройство можно ставить на любую ровную поверхность, будь то лист ДВП, оргалита или фанеры, а для штыкования подойдёт любой металлический прут, например, кусок арматуры.

Когда конус наполнен, снимают воронку и выравнивают бетон, чтобы он не выступал за верхний срез. Излишки удаляют с помощью кельмы. После этого конус аккуратно снимают и ставят поблизости. Согласно нормативам нужно успеть снять конус за 7 секунд. Затем берут линейку и измеряют, на сколько миллиметров верх бетонной смеси находится ниже, чем срез металлического конуса. Результат будет показывать, на какую глубину осел бетон.

Чтобы получить достоверные данные, лучше провести испытание дважды, как это делают в заводских условиях. Параметр вычисляют путём нахождения среднего арифметического от двух показаний: оба значения складывают и делят пополам.

Нормативы устанавливают максимальный разброс между двумя измерениями, зависящий от величины осадки. Если во время одного из испытаний осадка конуса составила 4 см, второе значение должно отличаться на 1 см или меньше. Для осадки 5−9 см допустимый разброс составляет не более 2 см, для 10 см — не более 3 см.

Бетонную смесь, приготовленную с использованием крупнофракционного щебня, исследуют более крупным конусом, а результат (величину осадки) умножают на 0,67.

Исследование на вибростоле

Если в результате испытаний получилось значение, равное 0, смесь испытывают на виброплощадке. Согласно ГОСТу подвижность бетона исследуют в таком порядке:

• прибор, оснащённый фланцем, надёжно фиксируют на вибростоле;
• бетон накладывают в такой же конус, что применяется в предыдущей методике;
• ставят конус со смесью в цилиндр;
• осторожно снимают, чтобы бетон остался на своём месте;
• переводят штатив в такое положение, чтобы диск с 6 отверстиями находился точно над цилиндром;
• фиксируют штатив зажимом;
• опускают диск на цилиндр с бетоном;
• запускают секундомер и в этот же момент включают вибростол;
• когда смесь продавится сквозь любые 2 отверстия, секундомер выключают;
• останавливают вибрацию;
• записывают полученный результат.

В этом случае жёсткость выражается в секундах.

Определение марки по удобоукладываемости

ГОСТ 7473–94 содержит несколько таблиц для определения марок бетона по расплыву, осадке конуса, жёсткости и уплотнению. Все перечисленные характеристики представляют собой показатели удобоукладываемости. Также в этом документе отражены допустимые отклонения по каждому параметру. Кроме того, прописано следующее:

• требования к расслаиваемости;
• документы, которыми нужно руководствоваться при изготовлении бетонных смесей;
• требования к воде, составу смеси и соотношению компонентов;
• правила приёмки;
• методы испытаний;
• порядок поставки продукции;
• условия транспортировки;
• особенности контроля и оценки соответствия качества;
• гарантии поставщика (производителя).

В приложениях содержатся образцы некоторых документов, а также рекомендации, касающиеся продолжительности перемешивания бетонных смесей.

Области применения

Между показателями удобоукладываемости и областями применения есть прямая связь. Если для производства изделий и конструкций использовать не рекомендованные, а другие марки, это может привести к проблемам. Сооружения получатся недолговечными и могут не выдержать нагрузок. С другой стороны, применение бетона с лучшими показателями, чем требуются для определённого типа изделий, приводит к неоправданному увеличению расходов. Рекомендованные сферы применения:

• П5 — трубопроводы, плиты перекрытий;
• П4, П3 — армированные изделия, предназначенные для вертикального монтажа (стеновые панели и пр.);
• П3, П2 — армированные изделия, предназначенные для горизонтального монтажа (плиты покрытия, лестничные площадки);
• П2 — крупногабаритные колонны;
• П2, П1 — балки, армированные плиты фундаментов;
• П1 — дорожные и аэродромные плиты со слабым армированием или без него;
• Ж1, П1 — стяжка под напольное покрытие, подушка под фундамент.

Полезные советы

Изготавливая ненагруженные монолитные конструкции, можно подкорректировать пластичность бетона. Чтобы сделать смесь более подвижной, рекомендуется добавить в неё воды, не забывая о том, что такая мера приводит к снижению прочности. Другой способ — ввести в смесь пластифицирующие добавки.

Поскольку пластификаторы стоят дорого, многие мастера стараются найти им дешёвую замену. Например, для увеличения подвижности бетонной смеси можно добавить моющее средство или жидкое мыло. Оптимальное соотношение — 1 ст. л. средства на 10 л бетона.

Несущие конструкции с плотным армированием, изготовленные из смеси с нормальными показателями, не рекомендуется подвергать сверлению или резке. Если без этих операций нельзя обойтись, нужно применять рифлёную арматуру, а для резки использовать алмазные круги. Бурение лучше выполнять алмазной сверлильной коронкой. Эти способы обработки не нарушают сцепление между бетоном и арматурой, соответственно, прочность изделий не снижается.

В этой статье постараемся раскрыть такие понятия как : удобоукладываемость бетона, осадка конуса и подвижность бетонной смеси. Понятия эти очень разные, но говорят они об одном и том же. И важно понимать в чём их разница. Допустим, если строители заказывают бетон в конструкцию и хотят его уложить как «сметану», чтобы он растекался, то необходимо чтобы бетон был пластичный с осадкой конуса от 16 до 20 сантиметров, что соответствует П4 пластичности бетона. А если бетон необходимо принять на наклонные конструкции и он должен быть немного густой, чтобы не вытекал, тогда бетон берут пластичности П3 с осадкой конуса от 10 до 15 см. Ну а если необходимо уложить цементобетонное покрытие с помощью бетоноукладчика или секционных виброреек , то применяют дорожный бетон с подвижностью П1 ( осадка конуса 1-4 см) или П 2( осадка конуса 5-9 см).

Подвижность бетона (осадка конуса) — способность смеси растекаться только за счет веса материала. Осадка конуса – это цифровое значение в сантиметрах, насколько опустилась бетонная смесь после снятия формы конуса. Данный показатель даёт возможность классифицировать бетон по пластичности внутри классификационной группы. Это свойство бетонной смеси очень важно, наряду с его прочностными и другими эксплуатационными характеристиками. В накладных и паспортах бетонной смеси данный параметр обозначается буквой П с числовым значением от 1 до 5 .

Осадка конуса — это понятие характеризующее пластичность бетона и измеряется в сантиметрах. И чем больше это значение , тем бетон более подвижен. Осадка конуса измеряется в полевых условиях достаточно простым способом. Для измерения осадки конуса используется металлический стандартный усеченный конус Абрамса с упорами и ручками высотой 30 см с двумя диаметрами 20 см в нижней части, и 10 см в верхней части.

Подложка ( дощатое основание) устанавливается на плоскую горизонтальную поверхность не подверженную воздействию вибрации и ударам. Проверяется горизонтальность поверхности при помощи строительного уровня. Конус ставится на ровную поверхность большим отверстием вниз и через загрузочную воронку совмещенную с конусом заполняется первая треть объема бетоном и проштыковывается 25 раз для удаления воздуха из бетонной смеси. Как правило конус наполняется в три приёма обязательно проштыковывая каждый раз. Каждый загруженный слой штыкуют с помощью стального штыря не менее 25 раз стандартной штыковкой 16 мм (стальной стержень длиной 600 мм и диаметром 16 мм). Затем последняя часть 1/3 объема точно также заполняется и проштыковывается 25 раз. Затем излишки бетона аккуратно убираются и потихоньку покачивая конус поднимается кверху. Очень важно — нельзя ни в коем случае поднимать резко конус. Бетонная масса вытекает из под конуса и образует некое подобие горки. Далее конус переворачивается вверх ногами и ставится на пол рядом с осевшим бетоном и измеряется расстояние от верхней грани конуса до верхней точки бетонной массы, которая растеклась.

Прочность на сжатие, морозостойкость – основные характеристики, по которым бетон могут делить на несколько групп. Удобоукладываемость тоже относится к техническим характеристикам, но на неё практически не обращают внимания. Но от этого фактора сильно зависит процесс монолитного бетонирования в дальнейшем. Поэтому технологию и классификацию стоит изучить подробнее. Ведь их регулирует не только ГОСТ.

Что нужно для определения характеристики

Существует
несколько методов, чтобы получить результат по испытаниям. При этом напрямую
удобоукладываемость не определяют ни одним из них. Ведь и само понятие остаётся
условным. Для разных бетонов это свойство выливается либо в жёсткость, либо в
подвижность. Но разработано несколько распространённых приборов, чтобы получать
более-менее точные результаты.

• Осадка конуса – метод для испытания бетона, актуальный в случае с подвижными смесями, обладающими малой жёсткостью.

Используется специальная заливочная форма, которую и заполняют материалами. Основ ной прибор представляет собой такую форму, как конус Абрамса.

Основной материал изготовления таких конусов – листовая сталь высотой до 300 миллиметров. Нижнее основание составит 200 миллиметров. Диаметр верхнего основания – 100. Место установки – лист, обладающий достаточно гладкой поверхностью. Металлический стержень используют при уплотнении. В том числе – когда имеется в виду конус Абрамса.

• Технический вискозиметр – другой прибор, который применяют в случае с жёсткими составами.

Прибор
образуется за счёт металлических форм и вибрационной площадки, обладающей
определёнными характеристиками. К примеру, 0,35 миллиметров составляет
амплитуда колебаний у самой площадки. 2800-3000 – примерное количество
колебаний, характерное для большинства ситуаций.

Стандартные конусы устанавливают на площадку,0 в них заливают материал. Не обходятся и без металлических штыков, применяемых при прессовании. Вибрационное воздействие нужно для окончательного закрепления позиций материала.

• Упрощённый вариант измерений применяют в случае с растворами повышенной жёсткости.

Применяют
ту же виброплощадку, но на неё монтируют металлическую форму в виде куба.
Внутри формы устанавливают стандартные конусы.

Отбор проб бетонной смеси

Любой процесс испытаний начинается с того, кто отбирает определённые пробы. За такую работу может отвечать одно из следующих лиц:

• Лаборант.
• Мастер.
• Бригадир
  соответствующего участка.

Количество проб определяет объём запланированной укладки бетонного раствора. Пробы разделяют на серии, каждая из которых содержит по три образца. При этом разрыв по времени в каждой серии должен быть минимальным. Не важно, какой используют конус для испытаний.

По
объёму работ можно привести следующие примеры расчёта количества серий:

1. Если объект вводят в эксплуатацию через 28 дней после укладки раствора и раньше – нужно 2-3 серии.
2. На 20 кубических метров раствора берётся 1 серия, когда речь о каркасных сооружениях.
3. На 50 кубических метров раствора берут 1 серию, если работают с массивными фундаментами для установки оборудования. На каждый отдельный фундамент берут по 1 серии, конус для проверок значения не имеет.
4. Одна серия проб на 100 кубометров раствора – при обычных массивных сооружениях.

Изготавливаю контрольные образцы, чтобы проверить прочность на сжатие. ГОСТ 10180 – документ, требования которого важно соблюдать при дальнейшей укладке и эксплуатации. При этом в случае изготовления образцов порядок работы не меняют. Не важно, какие технологии используют при доставке и укладке, какой выбран конус для процедуры.

Перед
тем, как отбирают пробы, надо убедиться в том, что на внутренних стенках не
осталось следов от старых материалов. Для предотвращения схватывания применяют
обработку специальными маслами. При заполнении и хранении в формах готовые
пробы не должны деформироваться. Для размеров рёбер запрещается иметь
отклонения более, чем на 1%. Готовые формы дополнительно проводят проверки на
целостность. Тогда из-за потери жидкости раствор не будет менять своих свойств.

При
этом надо учитывать ограниченное время, которое дают на отбор проб. Образцы
должны быть сформированы в таре и уплотнены не позднее, чем спустя 20 минут
после первоначального отбора. Если необходимо – раствор могут укладывать в два
одинаковых слоя, с одновременным штыкованием до дна у формовочных ёмкостей.

Только один слой используется, когда речь о высокой подвижности. Каждый слой внутри ёмкости нужно поштыковать до одинаковой глубины. Главное соблюдать норму. Она звучит следующим образом – 10 проходов стержня ан 100 квадратных сантиметров поверхности внутри формы. Если возникает избыток раствора – его удаляют, а потом поверхность разглаживают окончательно, чтобы усадка конуса прошла правильно.

Заполнение
формы требует вибрационного воздействия, если к испытаниям готовят растворы,
обладающие высокоподвижными, пластичными свойствами. Тем более – если при
первоначальной укладке тоже использовались вибрационные методы. Один из
вариантов решения проблемы – с помощью виброплощадок.

Вибрация
воздействует на раствор до тех пор, пока его движение под этим воздействием не
прекращается. Период усадки замеряют с помощью секундомера. Если усадка
прекратилась – на поверхность будет выходить часть цементного состава. После
этого происходит выравнивание горизонтальной поверхности. От конкретной смеси и
её жёсткости могут зависеть отдельные моменты технологии.

Проведение экспериментов

Как
уже говорилось, есть несколько методов для определения точного результата.

Порядок
работ можно описать отдельно, более подробно.

• При методе куба заливают площадь на 10 или 15 сантиметров. Благодаря этому быстрее определяется марка бетонной смеси по удобоукладываемости.

Некоторое
время ждут, пока материал не примет кубическую форму. После того, как основа
полностью затвердеет – её отправляют в лабораторию. Недостатков у такого
способа полно, он отнимает слишком много времени, требует денежных затрат.
Решения вряд ли будет оправданным при малоэтажном строительстве.

• Пластометр – ещё один вариант, но он тоже отличается высокой ценой. И меняет удобоукладываемость бетонной смеси.

Покупка
и применение такого прибора будут оправданными при крупной стройке, когда
испытания проводят постоянно. Другое дело – малоэтажное строительство, когда с
соответствующими работами владельцы сталкиваются всего 1-2 раза в жизни.

Метод конуса – самый простой вариант, доступный любому пользователю (по ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытаний.), даже с минимальными навыками и подготовкой. Надо взять конус, обычно – изготовленный из металла. Промышленное и гражданское производство предполагают применение изделий со стандартизированными габаритами. Существуют отдельные заводы, которые специализируются на выпуске оборудования.

Для определения подвижности бетонной смеси применяют:

• нормальный или увеличенный конус;
• металлическую линейку по;
• загрузочную воронку;
• кельму типа КБ;
• секундомер;
• гладкий жесткий лист размерами не менее 700х700 мм из водонепроницаемого материала (металл, пластмасса и т.п.);
• прямой металлический гладкий стержень диаметром 16 мм, длиной 600 мм с округленными концами.

Марка по удобоукладываемости бетона П4 и П5 (наиболее распространённые марки для товарной бетонной смеси) определяется заполнением конуса в один прием и штыкованием в нормальном конусе 10 раз, в увеличенном — 20 раз.

На последнем этапе конус переворачивают на ровную поверхность. Конструкцию снимают с массы. Начинается оседание бетонного теста, под давлением собственного веса. Подвижность материала определяется тем, насколько сильная произошла усадка в сантиметрах.

Обработка результатов

От
результатов испытаний обычно зависит, можно ли эксплуатировать конструкцию с
нагрузками, предусмотренными в первоначальном проекте. Если прочность и другие
показатели слишком низкие – реализуются дополнительные меры для укрепления
конструкций. Их разрабатывают заранее. В этом случае бетон может проходить
несколько методов обработки:

1. С  помощью пара. На удобоукладываемость бетонной смеси он тоже может влиять.
2. Когда поверхность поливают водой.

Поставщик назначает цену собственных изделий, когда самостоятельно проведёт необходимые испытания. В процессе перевозки материалы часто меняют первоначальные свойства, поэтому каждый, кто занимается реализацией, проводит испытания повторно. Для них определение удобоукладываемости бетонной смеси тоже имеет значение.

Испытания
также учитывают другие характеристики:

• Водонепроницаемость.
• Морозостойкость.
• Деформации.
• По растяжению.

Что такое осадка конуса?

Обычно осадка конуса бетона определяется как цифровое обозначение, с сантиметрами в качестве единицы измерения. Показатель показывает, насколько опускается бетон после удаления конуса и любых других форм. Благодаря этому внутри одной классификационной группы легче отделить одну марку от другой по пластичности. Например, смесь точно высокоподвижная, если усадка составила более 5 сантиметров. К группе П-3 относят материалы, у которых осадка конуса бетона – 10-15 сантиметров. Дальше идёт уже П4.

О применении регуляторов для
консистенции смесей

Регуляторы консистенции применяются с целью разжижения первоначального состава. Такие регуляторы ещё называют пластификаторами. В зависимости от их характеристик, осадка конуса бетона может меняться на 2-6 сантиметров в большую или меньшую сторону. При этом потеря прочности составит не более 5%.

Пластификаторы
делят на две основных разновидности:

1. Сухие смеси,
   обычно составляющие до 5-20% от общего объёма.
2. Виды жидких
   суперпластификаторов. Их количество – от 0,1% до 1,5%.

Первые
типы отличаются более доступными ценами. Их примерами могут служить следующие
материалы:

• Лингосульфонаты.

Порошки
бурого цвета. По составу – это смесь, в которую входят лигосульфитовые кислоты,
соли натрия. Дополнительно есть минеральные присадки.

• Отходы бумажного производства. Пример – СДБ или Сульфито-дрожжевая бражка.
• Синтетическая разновидность добавки СДБ. Самый проверенный и дешёвый вариант, отличающийся ещё и низкими ценами. От общего объёма количество этой присадки в среднем составляет до 10%. Но время схватывания бетона вместе с этим материалом больше. Поэтому лучше выбирать типы смеси, к которой добавлены другие компоненты, чтобы уменьшить негативные последствия. Или применять для ситуаций, когда ко времени схватывания и подвижности бетона вообще не предъявляют особых требований.

Комплексные
регуляторы состояния бетонных смесей – это жидкая форма пластификаторов. Такие
материалы дороже по сравнению с порошками, но их и требуется гораздо меньше.
Различные варианты формальдегидных смол – главные компоненты в составе.

При
этом жидкие разновидности материалов дают другие преимущества:

1. Снижение расхода у цемента. На это расплыв конуса бетонной смеси не влияет.
2. Повышение привлекательности у внешнего вида.
3. Повышение прочности конструкции.
4. Возможность использования даже малоподвижных смесей для заливки арматуры.
5. Увеличение морозостойкости у конечного изделия.
6. Повышение общей подвижности состава, когда проведена проверка бетона конусом.

Уменьшение
времени схватывания смеси – единственный недостаток, присущий материалам.
Формование смеси в опалубке нужно завершить буквально спустя 2-3 часа после
введения добавки. Главное – выполнять работу аккуратно, чтобы не повредить
оборудование, не потратить напрасно сам материал.

После
проведения испытания становится проще понять, как и в каких условиях применять
составы дальше. Достаточно ли основа текучая при заливке определённых форм и
конструкций? Ответ на этот вопрос можно получить довольно быстро. Буква П чаще
всего используется для классификации составов, по основному признаку –
подвижности. Она поясняет не агрегатное состояние материалов, а степень
эластичности, присущий смесям.

Как восстановить подвижность бетонной смеси? Не в коем случае водой. Вы только уменьшите конечную прочность бетона. Для этих целей возможно использовать пластификатор. Он вводится только представителем лаборатории на известный объем смеси.

Выводы

Подвижность бетона – характеристика, которая только
на первый взгляд кажется сложной. Её легко не только регулировать благодаря
присадкам, но и первоначально определять самостоятельно. Регулировать
подвижность смесей при современных технологиях можно в достаточно широких
пределах. Главное – отслеживать последние тенденции, связанные с этим
направлением. Цена присадок должна соответствовать итоговой экономии, которая
появляется при их использовании. И выбирать составы надо с умом. Прочитав о
компонентах на этикетке, проще определиться с тем, для какой ситуации и что
подходит.