Методика испытания. Определение подвижности бетонной смеси. Область применения бетонной смеси в зависимости от подвижности Подвижность бетонной смеси определяют

Отрасль строительства одна из наиболее развитых, а потому в ней используется большое количество разнообразных строительных материалов с самыми разными характеристиками. А к некоторым веществам, таким как бетонные смеси, к примеру, предъявляется сразу ряд требований. Одно из важных свойств, которое должна иметь каждая марка раствора, - это подвижность бетона. Рассмотрим его в статье.

Общие сведения

Существует такое понятие как удобоукладываемость. Данный термин характеризует то, как бетонная смесь будет заполнять опалубку при выбранном методе трамбования и при этом будет образовывать уплотненную и однородную массу. Для описания этого свойства используют такие характеристики, как связность, жесткость и подвижность. Конус для подвижности бетона (осадка конуса) - это свойство вещества растекаться по площади лишь за счет собственного веса. Этот параметр является основным в том случае, если проводится оценка допуска смеси к применению на определенном строительном объекте.

Категории подвижности

Здесь важно отметить, что удобство применения данного раствора заключается как раз в подвижности бетона. Кроме того, этот параметр имеет несколько установленных ступеней текучести. Зависимость примерно такая: чем выше эта характеристика, тем лучше она будет заполнять опалубку и обтекать объемную также лучше распространяться по опалубкам сложных конфигураций.

Все бетонные смеси можно разделить на две категории - это малоподвижные и высокоподвижные. Все растворы, относящиеся к первой категории, не применяются в строительстве без предварительного смешивания с пластификаторами, а также без прохождения предварительной процедуры вибропрессования. К этой категории изначально относятся те марки, которые содержат вышеупомянутых пластификаторов в малом количестве.

Зависимость подвижности

Если говорить в общем, то подвижность бетона зависит от таких факторов, как качество и количество, а также от самих составных элементов смеси.

Если рассматривать вопрос более подробно, то этот параметр будет зависеть от таких свойств, как марка цемента, плотность цементного теста, соотношение воды и цемента, а также от фракции и формы зерна наполнителя (песок и щебень).

Стоит отметить, что этот фактор будет изменяться еще и в зависимости от способа заливки смеси в опалубку. К примеру, если заливать вещество в плотный и объемный арматурный каркас, то необходимо выбрать такую смесь, подвижность которой будет достаточно высока. Это обосновывается тем, что применить вибротрамбование в таких условиях будет очень трудно.

Если в таких условиях применить раствор с низким показателем подвижности, то после проведения операции по уплотнению бетона, он не будет соответствовать всем необходимым нормам, таким как пористость или раковины.

По этой причине во время выбора марки состава, необходимо понимать и знать, какие требования будут предъявлены к несущей конструкции объекта, особенно актуально в том случае, если заливается фундамент, а также знать точные условия заливки вещества в опалубку. Учитывать нужно еще и такие характеристики, как связность и жесткость.

Обозначение

Для того чтобы кратко обозначить показатель подвижности элемента, используют букву "П". В зависимости от такого фактора, как градация, к данному обозначению добавляю индекс. Чем выше значение индекса, тем выше будет текучесть состава. Существует 5 марок подвижности бетона. Таким образом, все составы от П1 до П3 считаются малоподвижными, а П4 и П5 относятся к категории высокоподвижных.

К примеру, раствор П1 используется для таких целей, как сооружение лестниц. Хотя стоит отметить, что все же такой бетон применяется редко, и при этом всегда проходит через механическое уплотнение состава. Практически все стандартные строения возводятся с применением таких подвижных смесей бетона, как П2 и П3.

Марки с обозначением П4 используются в случаях возведения колонн или высокого фундамента. Эта категория работы относится к плотному армированию. Наиболее текучий раствор П5 предназначен для заливки лишь в практически герметичные опалубки.

Осадка конуса

Существует несколько методов, используя которые, можно определить этот параметр в числовом значении. Отличие между этими способами заключается в сложности получения конечного результата.

Наиболее быстрым методом считается осадка конуса. Эта операция позволит определить, насколько быстро будет усаживаться бетон под воздействием лишь собственного веса. Важно отметить, что расчеты проводят при условии, что раствор заливается в заранее подготовленный конус.

Для определения класса подвижности бетона, таким образом, необходимо использовать металлическую форму конусообразного типа. Габариты этой формы будут зависеть от того, какая выбрана фракция щебня. Допустим, высота конуса будет 300 мм, его малый диаметр будет 100 мм, а большой - 300 мм. При таких показателях конус будет иметь объем в 7 л.

Определение класса

Для того чтобы определить показатель подвижности бетона таким способом, необходимо выполнить следующие манипуляции. В форму конусообразного типа с ее широкой стороны в три порции укладывается бетонный раствор. Каждый из этих слоев должен уплотняться посредством применения штыкования. Необходимо сделать 8-9 движений на каждый слой, используя для этих целей гладкую арматуру.

Если образуется лишняя смесь, то ее необходимо убрать. После этого форму необходимо перевернуть, как детский куличик. Таким образом, удастся освободить всю смесь, имеющуюся внутри. После этого дается некоторое время на то, чтобы бетон осел и проводят процесс проверки величины подвижности.

Для этого вычисляют сниженную высоту раствора относительно верхнего края формы. Для того чтобы получить более точный результат или же среднее арифметическое, необходимо несколько раз повторить процедуру. Разница между высотой конуса - 300 мм и тем, насколько осел бетон, и будет являться подвижностью вещества.

Если разницы нет вовсе, то смесь приписывается к максимально жесткому составу. Если в процессе осадки разница достигла до 150 мм, то такой состав считается малоподвижным. Если же разница достигла 150 мм и более, то марка считается высокоподвижной.

Второй метод

Один из методов проверки состава на подвижность - это испытание вискозиметром. К такому способу прибегают в том случае, если фракция щебня в растворе находится в пределах от 0,5 до 4 см.

Для проведения опыта необходимо сформировать конусообразную форму и залить бетоном так же, как и в прошлом опыте. После этого ее помещают на вибростол. Далее внутрь формы втыкают штатив, на котором имеются деления. На него же сверху надевают металлический диск. После этих операций включается в работу вибростол и одновременно с ним секундомер. После этого необходимо засечь время, за которое диск опустится до определенной отметки. Полученный коэффициент необходимо умножить на постоянную в 0,45. Числовой результат этого действия и будет определять подвижность бетона.

Третий метод

Еще один из применяемых способов - это эксперименты в формах. Для проведения этого опыта необходимо иметь куб с одной открытой стороной. Габариты емкости, допустим, 200х200х200 мм. Такой куб может использоваться для всех фракций смеси с щебнем, вплоть до 7 см. Внутри этого приспособления необходимо разместить конусообразную массу бетона.

После завершения этих процессов куб переносится на виброплиту. Здесь также необходимо одновременно включить и плиту, и секундомер. В данном опыте необходимо засечь время, за которое раствор заполнит все углы куба, а поверхность смеси окажется полностью ровной.

То время, которое было получено в результате, необходимо умножить на постоянный коэффициент 0,7. Полученное число после умножения и будет показателем подвижности бетона.

Таблица подвижности бетона

Для того чтобы было удобно использовать бетонные смеси с разными показателями подвижности, они были систематизированы по данному признаку. По такому же принципу были структурированы и другие свойства удобоукладываемости - связность и жесткость. Все эти данные были размещены в виде таблицы.

Согласно ей, если происходит усадка конуса на 1-5 см, то вещество относится к жесткой или тяжелой подвижности. Бетон с такой характеристикой маркируется П1. Марки П2 и П3 характеризуются усадкой конуса в 5-10 см и 10-15 см соответственно. Обозначение П4 говорит о том, что усадка находится в районе от 15 до 20 см. Оставшиеся растворы, показатель подвижности которых превышает 20 см, относятся к группе П5.

Существует также ГОСТ подвижности бетона, который регламентирует разделение всех видов смеси на несколько категорий по их основным показателям. Так, данный государственный стандарт устанавливает разделение всех растворов на две категории - это смеси, готовые к употреблению (БСГ) и смеси сухие (БСС). Далее следует отметить, что есть разделение на несколько групп, по удобоукладываемости каждого вещества. Первая группа - это сверхжесткие (СЖ), вторая группа - жесткие (Ж) и третья группа - это подвижные (П).

Для того чтобы определить качество любой марки бетона, необходимо проверить ее основные качества: средняя плотность, удобоукладываемость, расслаиваемость и объем вовлеченного воздуха.

Бетон является очень сложной системой, в которой на протяжении всего срока эксплуатации происходит внутри множество химических процессов.

Подвижность бетонной смеси — как определять?

В наше время существует много видов бетона, с различными свойствами под конкретные конструкции и условия эксплуатации. При организации работ по бетонированию важно знать такое свойство бетона, как удобоукладываемость.

Удобоукладываемость бетонной смеси – это способность бетона при бетонировании заполнять форму, опалубку под воздействием собственного веса или приложенной внешней силы (вибрация, уплотнение).

Удобоукладываемость бетонной смеси определяется подвижностью бетонной смеси (П) или осадкой конуса (ОК, S). Подвижность бетонной смеси определяют по методике ДСТУ Б В.2.7-114-2002, где определяется осадка конуса ОК (S), см. Для испытания бетонной смеси применяют стандартные конусы (фото 2 ) в зависимости от фракции крупного заполнителя:

• при фракции щебня не более 70 мм — 300×200×100 мм (H×D×d);
• при фракции щебня более 70 мм — 450×300×150 мм (H×D×d),

где H – высота конуса; D – нижний диаметр конуса; d – верхний диаметр конуса.

Суть определения осадки конуса сводится к тому, что приготовленная бетонная смесь засыпается в усеченный стандартный конус в три этапа с уплотнением штыковкой (обычно кусок гладкой стержневой арматуры). Выравнивают верхнюю поверхность конуса, убирая остатки бетонной смеси, а затем поднимают вертикально форму и ставят возле образовавшегося конуса. Разность высот между формой и смесью и является значением осадки конуса.

На основании ДСТУ Б В.2.7-176:2008 все бетонные смеси в зависимости от консистенции разделяют на следующие марки (табл. 1 )

Таблица 1. Марка бетонной смеси по консистенции

Также консистенцию бетонной смеси можно определить следующими терминам:

• жесткая бетонная смесь: ОК от 0…1 см;
• малоподвижная бетонная смесь: ОК от 1…5 см;
• подвижная бетонная смесь: ОК от 6…14 см;
• литая бетонная смесь: ОК более 15 см.

По таблице 1 видно, что самая густая бетонная смесь обладает такими показателями: S1, V0. Самая жидкая бетонная смесь имеет такие марки: S4 или S5, V4. Жесткие смеси S2, S3 применяют для бетонирования строительных объектов при помощи вибрации и уплотнения.

Если не применять уплотнители и вибраторы, тогда в жестких смесях образуются пустоты, нарушающие целостность и монолитность конструкции и тем же самим снижающие прочность, фото 4 .

Подвижность бетонной смеси зависит от множества факторов:

• вид цемента;
• количество воды;
• водо-цементное отношение (В/Ц);
• отсутствие или присутствие добавок;
• вид примененных добавок;
• качество и форма заполнителей;
• крупность заполнителей (мелкий и крупный).

Как выбрать нужную подвижность бетонной смеси?

Самый главный фактор, отвечающий за свойства бетона является водоцементное соотношение (В/Ц). Поэтому, бетонную смесь категорически недопустимо разбавлять водой для предания ей повышенной подвижности. Прочность бетона на прямую зависит от водоцементного соотношения В/Ц. Если нарушается В/Ц добавлением воды в бетонную смесь – нарушаются основные характеристики бетона. В таком случае прочность бетона может снизиться на несколько классов, например с класса по прочности С40 может получиться С30.

Существует такое мнение, что бетон с высокой подвижностью обладает лучшей прочность. Бетон марок S4, S5 по консистенции будет дороже бетона с маркой S1, но это не означает, что он прочнее. Класс прочности бетона с осадкой конуса S1, S2, S3, S4, S5 будет одинаковый, но расход цемента будет разный, что и определяет цену бетона. Для более подвижных бетонных смесей необходимо расходовать большее количество цемента, чем для менее подвижной, чтобы обеспечить одинаковою прочность бетона. Таким образом, не стоит заказывать для бетонирования открытой площадки или плиты бетон с подвижностью S5, там где есть возможность с помощью вибраторов уплотнить бетонную смесь – это лишние необоснованные затраты денежных средств.

Если вдруг случилось так, что привезли на строительную площадку бетонную смесь ниже требуемой подвижности, ее можно повысить с помощью добавок-пластификаторов. Добавление пластификаторов существенно не снизит прочность бетона. При бетонировании зимой при отрицательных температурах необходимо использовать противоморозные добавки, которые могут обеспечить необходимую подвижность до 6 часов.

В табл. 2 приведены рациональная область применения бетонной смеси разной подвижности для разных строительных нужд.

Таблица 2. Область применения бетонной смеси в зависимости от подвижности

При расчете состава бетона для определения нужного количества воды при заданной подвижности можно воспользоваться следующими графиками, рис. 1.

Рис. 1. График водопотребности пластичной (а) и жесткой, (б) бетонной смеси, изготовленной с применением портландцемента, песка средней крупности (водопотребность 7%) и гравия наибольшей крупности: 1 – 70 мм; 2 – 40 мм; 3 – 20 мм; 4 – 10 мм

Больше всего в строительстве используют осадку конуса для описания консистенции бетонной смеси. Но в отдельных случаях пользуются такой характеристикой, как жесткость бетонной смеси.

Жесткость бетонной смеси (Ж) определяется, как время вибрации в секундах, необходимое для измерения и уплотнение предварительно сформированного конуса бетонной смеси с использованием прибора для определения жесткости (прибор типа Vebe) – рис. 2 . Эта характеристика более точно отображает свойство жестких или малоподвижных смесей и встречается в строительстве.

Рис. 2. Определение жесткости бетонной смеси: І – прибор типа Vebe; ІІ – бетонная смесь на приборе до вибрации; ІІ – бетонная смесь на приборе после вибрации; 1 – цилиндрическое кольцо, 2 – усеченный конус, 3 – воронка, 4 – штатив, 5 – диск с 6 отверстиями, 6 – штанга, 7 – вибростол

Конев Александр Анатольевич

Подвижности бактерий важный видовой признак и производиться при диагностических исследованиях: результат учитывают при идентификации микроорганизмов. У подвижных видов способность самостоятельного поступательного (и вращательного) движения обусловлена наличием жгутиков - специальных тонких нитевидных образований. Жгутики бывают различной длины.

Их диаметр настолько мал, что они невидимы в световом микроскопе (менее 0,2 мкм). У разных групп бактерий количество и расположение жгутиков неодинаково. Жгутики плохо воспринимают красители. Методы сложной окраски искажают подлинный вид жгутиков, поэтому в лабораториях окраску жгутиков не осуществляют, а исследуют бактерии в живом состоянии. В зависимости от расположения и количества жгутиков микробы подразделяют (рис. 3):

а) монотрихи - микроорганизмы, имеющие на одном из полюсов один жгутик, движения активные, поступательные (псевдомонас);

Рис. 3. Типы расположения жгутиков у бактерий

б) лофотрихи - микробы, имеющие на одном из полюсов пучок жгутиков (листерии);

в) амфитрихи - микробы, имеющие жгутики на обоих полюсах микробной клетки;

г) перитрихи - микробы, у которых жгутики расположены по всей поверхности клетки(E.coli).

Есть виды микроорганизмов, обладающие подвижностью, но жгутиков не имеют (спирохеты, лептоспиры). Их движение обусловлено импульсивными сокращениями двигательного фибриллярного аппарата микробной клетки. Жгутики бывают различной длины.

Для определения подвижности у бактерий необходимо использовать культуру не старше суточного возраста, так как старые культуры утрачивают способность передвигаться.

Определение подвижности бактерий методом «висячая капля». Каплю молодой (18-20 часовой) бульонной культуры бактерий бактериологической петлей наносят на покровное стекло. Специальным предметным стеклом с углублением (луночкой) накрывают каплю культуры так, чтобы покровное стекло с каплей находилось в центре луночки и прилипло к предметному стеклу (края луночки предварительно слегка смазывают вазелином). Препарат перевертывают стеклом вверх, и капля «повисает» над луночкой (рис. 8). Препарат микроскопируют при затемненном поле зрения, сначала при малом, затем при среднем или большом увеличении. На светлом фоне микробы темно-серые.Методом Шукевича. Для этого каплю микробной взвеси наносят в конденсат скошенной плотной питательной среды в пробирке. Подвижные микроорганизмы, передвигаясь из конденсата, растут на поверхности среды; неподвижные виды размножаются только в конденсате среды («не заходя» на поверхность агара).

Метод «раздавленная капля». Каплю бактериальной взвеси наносят на обычное предметное стекло, осторожно накрывают покровным стеклом и слегка придавливают пальцем. Микроскопию проводят, так же как и в методе «висячая капля».

Метод посева уколом в полужидкий агар. Для этого бактериологическойпетлей производят посев исследуемой культуры уколом до дна пробирки с полужидкой питательной средой. Подвижная культура растет по всей питательной среде, образуя равномерное помутнение, а неподвижная - только по уколу в виде стержня, сохраняя прозрачность незасеянного участка среды.

Определение подвижности бетонной смеси производится при помощи стандартного конуса. Этот способ применяется для подвижных бетонных смесей. Для определения подвижности необходима следующая аппаратура.

1. Форма стандартного конуса, изготовленная из листовой стали или оцинкованного железа. Внутренняя поверхность конуса должна быть гладкой. С наружной стороны конуса имеются 2 ручки и у нижнего основания конуса 2 упора. Высота конуса 300 мм, диаметр нижнего основания - 20 см, верхнего - 10 см.
2. Загрузочная воронка, вставляемая в верхнее отверстие конуса.
3. Площадка размерами 700×700 мм из досок, обшитых листовой сталью или линолеумом.
4. Стальной стержень диаметром 16 мм, длиной 650 мм с закругленным концом.
5. Стальная или деревянная линейка без делений длиной 500-700 мм и шириной 40 мм.
6. Стальная линейка без делений длиной 500-700 мм и шириной 40 мм.
7. Кельма.

Испытание проводят следующим образом. Внутреннюю поверхность формы и площадку смачивают водой. Площадку устанавливают горизонтально, форму-конус ставят на середину площадки и ногами прижимают через упоры.
Форму наполняют бетонной смесью через загрузочную воронку, установленную на конусе. Наполнение производят тремя слоями одинаковой высоты и каждый слой уплотняют штыкованием металлическим стержнем 25 раз. Штыкование нижнего слоя бетонной смеси производится на всю ее толщину, а верхних двух слоев - до нижнего.
Затем воронку снимают и избыток смеси срезают кельмой вровень с краями формы. После этого бетонную смесь освобождают от формы, осторожно поднимая последнюю в вертикальном положении. Форму-конус ставят на площадку рядом с конусом бетонной смеси. Бетонная смесь, освобожденная от формы, под действием собственной массы начинает оседать.
На верхнее основание формы-конуса укладывают металлическую или деревянную линейку, от нижнего ребра которой измеряют осадку конуса (ОК) бетонной смеси с точностью до 1 см. Осадку конуса определяют дважды и берут среднее арифметическое из двух определений, отличающихся друг от друга не более чем на 2 см. При большем расхождении результатов испытание повторяют.

Величина осадки конуса (ОК), выраженная в см, характеризует подвижность бетонной смеси. Если подвижность бетонной смеси окажется ниже установленной, то в нее добавляют воду и цемент в количестве 10 % от первоначально взятых материалов, сохраняя водоцементное отношение. Затем массу снова перемешивают, после чего определяют подвижность бетонной смеси. Если подвижность бетонной смеси окажется выше заданной, то добавляют, сохраняя заданное соотношение, песок и крупный заполнитель в количестве 10 % от первоначально взятых. Добавление порций песка и крупного заполнителя продолжают до тех пор, пока не доведут подвижность бетонной смеси до заданной. Количество добавленных материалов фиксируется и суммируется с расчетными расходами материалов.

В зависимости от величины подвижности бетонные смеси условно делят на:
1) текучие (литые), имеющие осадку конуса (ОК) 17-20 см;
2) подвижные с ОК 10-16 см;
3) умеренно подвижные с ОК 6-9 см;
4) малоподвижные с ОК 1-5 см;
5) умеренно жесткие, жесткие, повышенно жесткие и особо жесткие бетонные смеси, имеющие ОК равным нулю.

Литые (текучие) бетонные смеси обладают большой подвижностью, перемещаются самотеком по желобам при уклоне их больше 50° или подаются насосами. Литой бетон без всякого уплотнения под действием собственной массы укладывается в форму или опалубку. Подвижные бетонные смеси также способны легко укладываться в форму. Умеренно и малоподвижные бетонные смеси укладываются, в основном, механическим способом или ручным при легком штыковании бетонной смеси

Самые полные ответы на вопросы по теме: "тесты для определения подвижности в суставах".

При контроле гибкости в массовых занятиях физическими упражнениями и особенно при самоконтроле удобнее пользоваться качественной оценкой.

Тесты, определяющие качественную оценку подвижности некоторых отделов

Подвижность шейного отдела позвоночника.

• Наклонить голову вперед. Подбородок должен коснуться груди.

  Наклонить голову назад (туловище держите вертикально). Взгляд должен быть направлен точно вверх или немного вперед.

  Наклонить голову влево (вправо). Верхний край правого (левого) уха должен находиться на одной вертикальной прямой с нижним краем другого.

  Закрепите на стене метку на уровне носа. Встаньте левым (правым) боком. Поверните голову в сторону метки (туловище вслед за головой не поворачивать!). Ваш нос должен смотреть точно на метку.

  Если упражнения даются легко, подвижность в шейном отделе позвоночника отличная , если с трудом – хорошая

Подвижность в лучезапястных суставах.

Встаньте прямо, руки вперед ладонями внутрь. Согните кисти внутрь, чтобы ваши пальцы смотрели друг на друга (пальцы и ладонь должны находиться на одной прямой, локти не сгибать).

Если кисти перпендикулярны руке (90 градусов), то подвижность отличная , если 80 градусов – хорошая , меньше – плохая .

Встаньте прямо, на ладонь левой руки возле подушечки большого пальца положите скрепку или пуговицу и сомкните ладони перед грудной клеткой так, чтобы пальцы смотрели вверх. Постепенно разводите локти в стороны, пока предплечья не составят друг с другом прямую линию.

Если предмет удерживается свободно, то гибкость отличная , с трудом – хорошая , если предмет падает – плохая .

Подвижность в локтевых суставах.

Встаньте прямо, руки в стороны, согните руки в локтевых суставах.

Если кисть касается плеча, то гибкость отличная , если только пальцами – хорошая , если вообще не касается – плохая .

Подвижность в плечевых суставах.

Встаньте прямо, ноги слегка разведены. В левую руку возьмите небольшой предмет (мыльницу или коробок спичек). Поднимите левую руку вверх и согните ее за головой. Правую опустите вниз и согните за спиной. Попытайтесь передать предмет из левой руки в правую. Затем поменяйте руки и проделайте это же упражнение.

Если упражнение получается легко, то подвижность в плечевых суставах отличная , если с трудом – хорошая , не получается – плохая .

Встаньте спиной к стене на расстоянии ступни, руки в стороны (ладони вперед). Медленно отведите руки назад как можно дальше (не опуская их вниз и не поднимая вверх). Попытайтесь коснуться пальцами стены и удержать это положение 2-3 сек. (туловище не наклонять).

Если удается сделать легко – гибкость отличная , с трудом – хорошая , не получается – плохая .

Подвижность позвоночника.

Закрепите на стене метку на уровне плеч. Встаньте спиной к стене на расстоянии одного шага. Наклонитесь назад так, чтобы увидеть метку.

Затем встаньте к стене правым (левым) боком на расстоянии одного шага, поднимите левую (правую) руку вверх и постарайтесь достать прямой рукой закрепленную на стене метку.