Zpracovatelnost betonu je jednou z nejdůležitějších vlastností namíchané směsi, která ovlivňuje jak komfort při práci, tak základní vlastnosti ztvrdlého monolitu (pevnost, mrazuvzdornost atd.). Navzdory skutečnosti, že při individuální výstavbě lidé zřídka věnují pozornost zpracovatelnosti, je tento parametr velmi důležitý a může skutečně výrazně změnit technické vlastnosti betonu.
Zpracovatelnost betonové směsi je její schopnost snadno, rychle, úplně vyplnit obsahovou formu a nedelaminovat se během dodávky a skladování. Tento parametr závisí na schopnosti roztoku zadržovat vodu a je spojen s indikátorem mobility. Třecí síla, která se objevuje v objemu, fyzicky zhoršuje zpracovatelnost roztoku.
Parametr se měří různými metodami – sedimentem kužele, přístrojem Webe (používá se pro tuhé směsi), modifikací přístroje Webe-N (pro supertvrdé roztoky). Pokles kužele je nejjednodušší způsob, jak studovat stupeň tvrdosti směsi. Do formy se nalije beton, zhutní se, kužel se zvedne a sleduje se, o kolik centimetrů směs sedne. V souladu s výsledky je řešení přiřazena požadovaná hodnota.
Co je to
V každodenním životě se pod pojmem zpracovatelnost betonu obvykle rozumí jednoduchost a snadnost jeho pokládky s absencí delaminace. Tyto kategorie však nevyčerpávají ukazatel, který také závisí na zhutnění betonu. Zpracovatelnost, která je relevantní pro masivní betonové konstrukce, tedy není vhodná pro hustě vyztužené a tenkostěnné prvky.
Abychom pochopili zpracovatelnost, musíme se podívat na proces hutnění betonu. Zhutňování lze provádět pomocí vibračních a zhutňovacích metod a zahrnuje odstranění vzduchu ze směsi pro dosažení maximální hustoty pro určitou konfiguraci.
- Adheze mezi jednotlivými složkami v roztoku (vnitřní těsnění).
- Přilnavost betonu a výztuže povrchu (povrchu).
Část hutnící síly je vynaložena na vibrace bednění, otřesy a vibrace usazených částic. Energie v tomto ohledu zahrnuje užitečnou i zbytečnou práci. Užitečná energie se vynakládá na překonání vnitřní/povrchové adheze. V závislosti na tom, jak dobře směs zapadá do formy a zabírá ji bez přítomnosti dutin, jsou roztoky rozděleny do tříd podle zpracovatelnosti.
Na jedné straně dobře položená malta umožňuje dosáhnout maximální hustoty, na druhé straně jsou tuhé směsi obvykle odolnější. Pojem zpracovatelnost velmi úzce souvisí s konzistencí – určuje vlastnosti stavu směsi, tvarovou stálost a schopnost materiálu podléhat plastické deformaci. Pokud se však k charakterizaci tekutého betonu používá konzistence, pak se zpracovatelnost používá pro tekutý i ztvrdlý beton (koneckonců tento indikátor přímo ovlivňuje hustotu).
Směsi, které se nemohou šířit vlastní vahou, jsou považovány za tuhé, ty, které jsou tekuté, se nazývají mobilní. Vzhledem k vlivu na tento parametr adheze částic součásti mezi sebou a stěnami bednění je vztah následující: čím větší velikost částic, tím větší odpor a tím méně pohyblivá a zpracovatelná směs.
Chcete-li zvýšit mobilitu, můžete do roztoku přidat více vody, ale to bude mít špatný vliv na kvalitu monolitu, takže bude méně odolný a náchylný k deformaci (voda se odpařuje s výskytem trhlin, třísek a delaminací ). Vhodnějším způsobem je zavedení speciálních přísad do kompozice, které se nazývají změkčovadla.
Navzdory skutečnosti, že zpracovatelnost směsi je považována za důležitý ukazatel, který ovlivňuje pohodlí při práci a hustotu monolitu, jeho schopnost zaujmout požadovaný tvar, je zde důležité udržovat rovnováhu. Příliš řídký roztok se ve skutečnosti dobře nalévá, ale může se rozlít skrz trhliny v bednění desek a dostat se dovnitř betonové podložky (prosakuje dovnitř, aniž by vytvořil požadovanou tloušťku vrstvy nahoře).
Při výběru značky pro zpracovatelnost je třeba mít na paměti, že řešení může pod vlivem určitých faktorů ztratit mobilitu.
Regulační dokumenty
Charakteristiky zpracovatelnosti betonové směsi jsou uvažovány v několika GOST – 7473-94 specifikuje obecné požadavky na betonová řešení a popisuje jejich klasifikaci; 10181.1-81 pojednává o metodách zkoušení zpracovatelnosti malt a nástrojích používaných pro tyto studie.
GOST 10181.1-81
Tento GOST bere v úvahu metody používané ke zkoušení zpracovatelnosti malty. Díky popisu metod klasifikace materiálu podle zpracovatelnosti je možné lépe porozumět charakteristikám a vlastnostem směsí a určit optimální ukazatele pro použití v konkrétní oblasti. V souladu s hodnotami tuhosti a pohyblivosti existují dvě hlavní metody – usazení kužele a speciální zařízení.
Kuželový sesuv je nejuniverzálnější metodou pro stanovení vlastností betonu, která se používá pro práci se všemi druhy materiálů. Studie pomocí speciálních přístrojů se však nejčastěji provádějí pro tužší směsi, které nelze klasifikovat podle usazení kužele.
Zařízení
Pro testování usazení kužele se používá speciální kovový kužel (komolý as nálevkou), s rukojetí a zarážkami. Pro kontrolu stupně tuhosti slouží dvě zařízení – vibrační stůl v podobě plošiny s vibracemi o rychlosti asi 3000 za minutu a amplitudou asi 0.5 milimetru, dále válec se stativem a masivní kovový disk se 6 otvory, který je spuštěn na stativu.
Zkušební postup
GOST reguluje povinné testování jakékoli směsi na propad kužele.
- Instalace kužele o výšce 30 centimetrů na plochý ocelový plech.
- Forma se naplní směsí přes trychtýř a položí se do 3 vrstev stejné tloušťky s bajonetováním každé vrstvy. Bajonet jedna vrstva 25x s tyčí se zaoblenými hranami o průřezu 16 milimetrů a délce 600 milimetrů.
- Vyjmutí nálevky, odstranění přebytečného betonu stěrkou podél úrovně horního řezu kužele.
- Vyjmutí kužele pomalu a bez třepání, během 3-7 sekund (podle GOST).
- Změřte odměrným pravítkem maximálně 0.5 centimetru rozdílu mezi horním řezem kužele a vrcholem usazeného betonového roztoku. Tento rozdíl určuje úroveň mobility.
- Opakované testování s úplným opakováním všech fází – pro spolehlivost hledání aritmetického průměru mezi 2 hodnotami.
- P1 – rozostření 1-4 centimetry;
- P2 – 5-9 centimetrů;
- P3 – 10-15 centimetrů;
- P4 – rozdíl 16-20 centimetrů;
- P5 – více než 20 centimetrů.
Pokud se zkouší beton s plnivem větším než 40 milimetrů, použije se ke zkoušení zvětšený kužel a výsledek se pak vynásobí koeficientem 0.67. V případě, že O.K. = 0, k testování se používá speciální zařízení (druhého typu).
Zařízení je pevně připevněno k vibrační plošině (musí být opatřeno přírubou) a v dutém válci je umístěn betonový kužel. Dále se stativ otočí tak, aby disk mohl zaujmout polohu přesně pod kuželem, a zajistí se upínacím šroubem. Poté je nutné kotouč spustit na povrch vzorku a současně se zapnutím vibrací spustit stopky. Počítání se zastaví v okamžiku, kdy je roztok protlačen libovolnými 2 ze 6 otvorů disku. Výsledek v sekundách je charakteristikou úrovně tvrdosti směsi.
GOST 7473-94
Tento dokument obsahuje tabulku, která určuje jakosti betonu na základě zpracovatelnosti. Norma dále specifikuje požadavky na vodu použitou k míchání, složení roztoku a maximální chybu poměrů složek v procentech (1 % pro pojiva a změkčovadla, 2 % pro plniva).
Zpracovatelnost se posuzuje na základě následujících ukazatelů: pohyblivost (usazení kužele) a tuhost (doba vibrací v sekundách).
přihláška
Tvarová stálost betonu a zpracovatelnost určují rozsah použití řešení.
Výběr do značné míry závisí na konfiguraci bednění, vlastnostech a podmínkách lití, okolní teplotě a dalších důležitých faktorech. Proto je v každém jednotlivém případě vybrán požadovaný indikátor. Existují však obecné požadavky na ukazatele při provádění určitých prací.
- Průmysl, monolitické práce a tvorba betonových výrobků – P2-P3 (sedání kužele v rozsahu 5-15 centimetrů). Jsou vyžadovány vibrace, při pokládce na velkých plochách jsou také vyžadovány vysoké náklady na pracovní sílu.
- Úzká bednění, hustě vyztužené konstrukce, sloupy a další těžko dostupná místa – P4 (O.K. 16-20 centimetrů). Směs je plastická a dobře plní formu i bez vibrátoru.
- Pokládka betonovou pumpou se také vyplatí zvolit P4.
- Betonové čerpadlo a hustá výztuž – P5 (O.K. 21-25 centimetrů), které jsou připraveny pomocí superplastifikátorů a zavedením speciálních malých plniv do kompozice.
Užitečné maličkosti
Zpracovatelnost betonu je důležitý parametr, který stojí za pozornost. Pro zvýšení mobility můžete do roztoku jednoduše přidat vodu, ale to nevyhnutelně ovlivňuje jeho kvalitu. Nejlepší možností je přidat do kompozice speciální změkčovadla nebo dostupnější látky (někteří odborníci doporučují přidat prostředek na mytí nádobí nebo tekuté mýdlo v množství 1 polévková lžíce na kbelík).
Za připomenutí stojí roztíratelnost – existují speciální roztíratelné směsi (označené značkou podle rozteče kužele s indexy od P1 do P6). Obvykle se jedná o samozhutnitelný beton – vykazuje vysokou pohyblivost, nedelaminuje se, ale vyplňuje bednění a rovnoměrně se rozprostírá, obaluje výztuž vysokou kvalitou bez mechanického namáhání nebo vibrací. Typicky se takový beton používá v hustě vyztužených konstrukcích ve výškových konstrukcích, kde nejsou povoleny vibrace.
Tvrdost betonové směsi je indikována indexem v rozsahu od Zh1 do Zh5, může také ovlivnit vlastnosti práce a tvrdnutí monolitu. „Štíhlý beton“ se často používá při stavbě silnic, ale v soukromé bytové výstavbě není směs relevantní kvůli složitosti instalace. Tento roztok obsahuje málo vody a cementu, beton často čerpá vlhkost z půdy.
Při výběru betonové směsi je nutné vzít v úvahu nejen pevnostní třídu a třídu betonu, ale také zpracovatelnost stavebního materiálu. Tento indikátor ukazuje snadnost a úplnost vyplnění zamýšlených formulářů řešením a schopnost nedelaminovat během přepravy a skladování.
Jaká je tvrdost betonové směsi?
Pojem tuhost betonové směsi je technologickou charakteristikou zpracovatelnosti materiálu. Metoda stanovení tohoto ukazatele je založena na měření doby, za kterou se cementová směs zcela usadí, zhutní a vyrovná.
Tento indikátor se musí měřit ve speciálně tvarovaném kuželu a na speciálně připravené vibrační plošině. V tomto případě může být maximální zrnitost plniva betonové směsi 4 cm Doba zkoušky je od okamžiku zapnutí laboratorního zařízení do doby, kdy se betonový blok začne objevovat v otvorech instalačního disku (minimálně 2 ). Měření se zaznamenávají v sekundách.
Stupně tvrdosti podle GOST 7473 2010
Podle GOST 7473-2010 jsou stanoveny následující stupně tvrdosti betonové směsi:
| Označit | Tvrdost, sekundy |
| Zh1 | z 5 10 na |
| Zh2 | z 11 20 na |
| Zh3 | z 21 30 na |
| Zh4 | z 31 50 na |
| Zh5 | od 50 |
Betonová směs Zh1 je považována za nejméně tuhou, Zh5 – nejpevnější. Čím déle trvá smrštění a zhutnění, tím je beton tužší.
Z hlediska zpracovatelnosti cement
- F – tvrdý;
- SZh – super-tvrdý;
- P – pohyblivý.
Betonové kompozice používané v průmyslové činnosti jsou hodnoceny podle několika technických parametrů.
- schopnost roztoku tvořit hustou, homogenní hmotu v procesu plnění objemů;
- snadná instalace;
- žádná delaminace;
- pevnost po úplném vytvrzení kompozice.
Zpracovatelnost je současně charakterizována 3 kritérii: mobilita hmoty, tuhost materiálu, soudržnost řešení.
| Třída cementové malty podle zpracovatelnosti | Norma zpracovatelnosti podle: | ||
| Tvrdost, sekundy | Pohyblivost, cm | ||
| Pokles kužele | Rozostření kužele | ||
| F – tvrdé směsi | |||
| Zh1 | Od 5 po 10 | ||
| Zh2 | Od 11 po 20 | ||
| Zh3 | Od 21 po 30 | ||
| Zh4 | Od 31 po 50 | ||
| SZh – supertvrdá řešení | |||
| Zh1 | Do 50 | ||
| Zh2 | Od 51 po 100 | ||
| Zh3 | Z 100 | ||
| P – mobilní betonové kompozice | |||
| P1 | Do 4 | Od 1 po 4 | |
| P2 | Od 5 po 9 | ||
| P3 | Od 10 po 15 | ||
| P4 | Od 16 po 20 | Od 26 po 30 | |
| P5 | Z 21 | Z 31 | |
Tvrdé směsi
Tuhé betonové směsi obsahují minimální množství vody, takže výchozí materiál je nejtrvanlivější. Říká se jim také pěchovaný beton, který se používá pro stavbu kritických konstrukcí.
Pro dosažení maximální hustoty materiálu se provádí pečlivé zhutnění. Během procesu pěchování se na povrchu produktu objeví malé množství vody. Když v ruce zmáčknete tvrdý roztok, vytvoří se docela hustá hrudka, která nezanechává na dlani stopy směsi. Plastové (jedoucí) vláčky jsou jednodušší na přípravu.
Mají silnější přilnavost k výztuži a tvoří hladké povrchy. Při přerušení betonáže tuhým betonem mají jednotlivé vrstvy k sobě menší přilnavost než při použití plastických hmot.
Technologický postup výroby tuhých betonových směsí je složitější a nákladnější. Proto se tento stavební materiál používá častěji pro stavbu konstrukcí, které budou během provozu vystaveny velkému zatížení.
Ultra tvrdý beton
Pro výrobu supertvrdého betonu jsou pracovní směsi podrobeny hydrotermální úpravě. Po důkladném promíchání se cementové kompozice zhutní a okamžitě převedou ze zrnitého stavu na pevný materiál. Tito. Nedochází k žádnému přechodnému zkapalnění kompozice.
Tento stavební materiál se v průmyslovém sektoru používá jen zřídka. Takové směsi se často používají v technologiích výroby autoklávových kalených materiálů.
Mobilní betonové směsi
Pohyblivá řešení se používají pro výrobu železobetonových výrobků a lití monolitických konstrukcí.
- směsi s minimálním indexem pohyblivosti – P1;
- maximální plasticita – P5
Pro lití monolitických betonových konstrukcí se používají skladby označené P2, P3. A do směsí kategorií P4, P5 se navíc přidávají změkčovadla.
Schopnost roztoku zachovat homogenní strukturu a nedelaminovat se během přepravy a instalace určuje soudržnost kompozice. Při procesu hutnění klesají těžká velká plniva (žula, drť) a drcený keramzit naopak vystupuje na povrch.
Tento jev negativně ovlivňuje pevnost a strukturu materiálu. Aby se tomu zabránilo, je nutné přesně vypočítat množství jemného plniva, použít minimální množství vody a navíc použít speciální změkčovadla.
Index zpracovatelnosti závisí na značce cementu, složení cementové pasty, aktivních přísadách, podílu písku a hrubých plniv a také na objemu vody použité ke zkapalnění.
Stanovení tvrdosti
Před testováním tuhosti se provádí
- laboratorní zařízení pro stanovení tvrdosti betonové směsi, přídavná zařízení jsou důkladně očištěna od nečistot;
- všechny povrchy, které přijdou do styku s cementovou maltou, se otírají mírně navlhčeným hadříkem;
- zařízení je bezpečně upevněno na vibrační plošině;
- kužel pro směs je vložen do válcového prstence laboratorní jednotky a zajištěn speciálními úchyty.
Charakteristika vibrační plošiny: frekvence – 50 Hz, amplituda – 0,5 mm.
- cementová kompozice se nalije do kužele;
- poté se otočením stativu odstraní tvar ocelového kužele;
- kovový disk s otvory je pomalu spuštěn na povrch tvarovaného kužele (celková hmotnost disku, tyče a podložky je 2,75 kg; po zhutnění je na kompozici aplikováno dodatečné zatížení – 9 g/cm²);
- stopky a vibrační plošina jsou zapnuty současně;
- Sleduje se zhutnění betonového roztoku.
Vibrační proces probíhá tak dlouho, dokud cementová pasta nezačne vytékat alespoň ze 2 otvorů ocelového kotouče, ve kterých je jich pouze 6. V tomto okamžiku se současně zastaví chod zařízení a vypnou se stopky. Čas strávený tímto postupem (počítáno v sekundách) charakterizuje tvrdost cementové kompozice.
Výsledný indikátor se během testování zaokrouhlí na 1 sekundu. V tomto případě se vypočítá průměrná hodnota 2 výsledků zkoušek jednoho vzorku betonové směsi. Pokud je rozdíl mezi nimi větší než 20 %, provedou se zkoušky znovu na novém vzorku.
