Марки бетона по водонепроницаемости (W2, W4, W6, W8)

Дата размещения статьи: 17.11.2017 14:17

Возможность искусственного камня не пропускать воду под достаточным давлением называют водонепроницаемостью бетона. Обозначают символом W и в пределах четных цифр от 2 до 20, обозначающих давление в МПа • 10 -1, элементы бетона которого высотой и диаметром 0,15 м удерживают натиск воды и не пропускают ее через себя.

Мало кто задумывается, что использование бетона с высокими показателями водонепроницаемости немного удорожает строительство, но позволяет существенно снизить затраты на гидроизоляцию фундамента. В зависимости от типа объекта, стоит проанализировать, что дешевле, купить бетон с высоким показателем водонепроницаемости, или гидроизоляцию подороже.

За счет чего бетон имеет разную водонепроницаемость

На водонепроницаемость влияет множество факторов. Эта способность обеспечивается особым капиллярно-пористым строением материала. Водонепроницаемость в плотном бетоне намного выше, так как в нем меньше пор.

Малоуплотненный состав, излишек воды и усадка могут быть причинами большого объема пор. Во время высыхания и затвердевания происходит усадка и снижение объема бетонной смеси. От ограниченного армирования и испарения воды под воздействием негативных факторов окружающей среды происходит наибольшая усадка.

Воздухововлекающие добавки меняют характер пористости. Поры закрываются и становятся более плотными.

Материал на глиноземистом и высокопрочном цементном составе обладает более высоким уровнем водонепроницаемости. Такие виды присоединяют больше молекул воды при гидратации и формируют камень высокой плотности.

От вида добавок зависит водонепроницаемость бетона. Степень уплотнения смеси повышается, благодаря сульфатам алюминия и железа. Это происходит при помощи вибрирования, прессования и вакуумного устранения воды. Относительно пуццоланового портландцемента можно сказать, что его впечатляющий показатель непроницаемости напрямую зависит от объема пуццолановых добавлений и их набухания.

Возраст бетонной конструкции также влияет на показатели. Чем старше цемент, тем больше становится гидратных новообразований, что является причиной повышения водонепроницаемости.

Марки бетона по водонепроницаемости

О показателе устойчивости бетона к воздействию воды сообщает марка бетона по водонепроницаемости. Уровень устойчивости прямо пропорционален уровню коэффициента.

Таблица 1 Примерное соответствие марки бетона по водонепроницаемости

Марка бетона	Класс водонепроницаемости бетона
Бетон М100	W2
Бетон М150	W2
Бетон М200	W2
Бетон М250	W4
Бетон М300	W4
Бетон М350	W6
Бетон М400	W8

Бетон W2 обладает высокой проницаемостью, он может поглощать много воды. Без гидроизоляции использовать его нельзя. W4 также поглощает большой объем жидкости. Хотя его показатели выше, чем W2, без гидроизоляции применять не рекомендуется.

Бетон W6 представляет собой смесь сниженной проницаемости. Наиболее популярен в строительстве, благодаря среднему объему поглощаемой влаги.

Бетон W8 поглощает всего 4,2% по массе. Проницаемость материала становится меньше впоследствии. Бетон W20 наиболее устойчив к воде, но на деле практически не используется.

Для строительства гидротехнических сооружений, резервуаров для воды, цокольных хранилищ или бункеров применяют марки W10-W20. Гидроизоляция не нужна при применении этих марок бетона. Также эти виды искусственного камня обладают высокой морозостойкостью. Материал практически не применяется для частного строительства из-за достаточно высокой цены (4500 -5300 рублей за 1 м³).

Характеристики и показатели проницаемости материала

Прямые и косвенные (ориентировочные) параметры определяют проницаемость бетона. К прямым относятся наименование марки по водонепроницаемости и коэффициент фильтрации. Влагопоглощение и водоцементное соотношение – это косвенные показатели.

Таблица 2 Показатели, которые оказывают влияние на проницаемость бетона

Маркировка проницаемости материала	Прямые показатели		Косвенные показатели
марка по водонепроницаемости		коэффициент фильтрации, Kf, см/с	Влагопоглощение в %	Водоцементное соотношение, (вода/цемент)
нормальная проницаемость (Н)	W4	2·10 -9 ‒ 7·10 -9	4,7-5,7	до 0,6
пониженная проницаемость (П)	W6	6·10 -10 ‒ 2·10 -10	4,2-4,7	до 0,55
низкая проницаемость (О)	W8	1·10 -10 ‒ 7·10 -10	До 4,2	до 0,45

Водонепроницаемость бетона

Бетон является самым распространённым строительным материалом. Большинство сооружений, предполагающих контакт с водой, выполняют именно из бетона. Одно из важных свойств бетона является его водонепроницаемость.

Водонепроницаемость — способность бетона не пропускать воду под давлением, при этом давление повышают ступенями до достижения определенной величины.

Методы определения водонепроницаемости (ГОСТ 12730.5-84):

определение водонепроницаемости по “мокрому пятну” (основан на измерении максимального давления при котором через образец не просачивается вода);
определение водонепроницаемости по коэффициенту фильтрации (основан на определении коэффициента фильтрации при постоянном давлении по измеренному количеству фильтрата и времени фильтрации);
ускоренный метод определения коэффициента фильтрации (фильтратометром);
ускоренный метод определения водонепроницаемости бетона по его воздухопроницаемости.

В связи с тем, что обычные методы испытания занимают достаточно много времени (испытание бетона марки W8 “по мокрому пятну” длится около недели), на практике применяют ускоренные методы определения водонепроницаемости.

Марка бетона по водонепроницаемости

Для бетонов конструкций, к которым предъявляются требования ограничения проницаемости, устанавливают следующие марки по водонепроницаемости: W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18, W20 (ГОСТ 26633).

Марка бетона по водонепроницаемости W соответствует максимальному значению давления воды (МПа · 10 -1 ), выдерживаемому бетонным образцом-цилиндром высотой 150 мм в условиях стандартного испытания (например, бетон марки W4 при стандартном испытании не должен пропускать воду при давлении 0,4 МПа=4 атм).

Показатели проницаемости бетона

Проницаемость бетона оценивается маркой бетона по водонепроницаемости или коэффициентом фильтрации (прямыми показателями), а также водопоглощением бетона и водоцементным отношением (косвенными показателями), которые являются ориентировочными и дополнительными показателями.

Условные обозначения	Показатели проницаемости бетона
	прямые		косвенные
	марка бетона по водонепроницаемости	коэффициент фильтрации, см/с (при равновесной влажности), Kf	водопоглощение, % по массе	водоцементное отношение В/Ц, не более
Н – бетон нормальной проницаемости	W4	Св. 210 -9 до 710 -9	Св. 4,7 до 5,7	0,6
П – бетон пониженной проницаемости	W6	Св. 610 -10 до 210 -9	Св. 4,2 до 4,7	0,55
О – бетон особо низкой проницаемости	W8	Св. 110 -10 до 610 -10	До 4,2	0,45
W10-W14	Св. 510 -11 до 110 -10	0,35
W16-W20	Менее 5*10 -11	0,30

Какой бетон использовать для фундамента?

Для большинства сооружений из монолитного железобетона достаточно, чтобы его марка по водонепроницаемости была не ниже W6. Однако, даже при наличии бетона с высокой водонепроницаемостью (W6-W8) вода в сооружение проникает по швам, сопряжениям (например, стена-пол, стена-потолок) и другим дефектным участкам в конструкции.

Поэтому для обеспечения надежной защиты подземных сооружений от воздействия воды необходимо устройство водонепроницаемых швов.

Повышение водонепроницаемости бетона

Плотность и пористость

Бетон, будучи капиллярно-пористым телом, при наличии соответствующего градиента давления проницаем для воды.

Водонепроницаемость бетона зависит от множества факторов, среди которых основным является степень и характер пористости материала. Чем более плотный бетон, чем меньше количество и объем пор в нем, тем выше его водонепроницаемость.

Усадка бетона

Твердение и высыхание бетона сопровождается усадкой, проявляющейся в уменьшении его объема.

Интенсивность и величина усадки зависит от армирования (недостаток армирования приводит к образованию больших трещин при усадке), возможного протекания процесса испарения воды, окружающих условий и состава бетонной смеси.

Водонепроницаемый бетон должен обладать минимальной усадкой.

Решение проблем усадки:

увлажнения свежеуложенного бетона (каждые 3-4 часа) в течение первых трех дней
(в зависимости от температуры окружающей среды);
укрытие участка бетонирования влажной мешковиной или пленкой;
применение специальных пленкообразующих составов
(перед применением необходимо изучить характеристики состава, так как на некоторые из них невозможно нанести гидроизоляционное либо другое покрытие после вызревания бетона).

Для бетонов с низким В/Ц отношением сохранение воды в теле бетона от испарения, необходимой для процесса гидратации цемента, является одной из основных задач.

Влияние возраста бетона на его водонепроницаемость

Одной из особенностей бетона является то, что с увеличением его возраста водонепроницаемость бетона повышается. При этом интенсивное и устойчивое повышение водонепроницаемости бетонов может быть достигнуто только при продолжительном влажностном уходе.

Значительное увеличение водонепроницаемости бетонов на портландцементах (при постоянном увлажнении бетона или отсутствии потерь влаги и положительной температуре) имеет место вплоть до возраста 180 дней.

Водонепроницаемость бетонов, твердевших в воздушной среде с низкой относительной влажностью и потерявших за время твердения значительное количество воды затворения, всегда значительно (в несколько раз) ниже водонепроницаемости таких же бетонов, но твердевших в условиях постоянного увлажнения. Так, водонепроницаемость образцов бетона, находившихся после распалубки в воздушной среде с относительной влажностью порядка 50-60 % и испытанных в возрасте 180 дней, обычно оказывается фактически равной или ниже водонепроницаемости таких же образцов бетона, твердевших в условиях постоянного увлажнения – 28 дней.

Наиболее интенсивное повышение водонепроницаемости наблюдается при твердении бетонов в условиях постоянного обильного увлажнения (избыточной влажности окружающей среды).

При твердении бетонов в условиях возможного медленного испарения влаги из бетона (например, при твердении в воздушной среде с относительной влажностью 90-95 % при редком поливе водой или отсутствии полива) водонепроницаемость также значительно повышается (хотя и несколько меньше, чем при постоянном увлажнении и поглощении бетоном воды извне), достигая максимума в возрасте 180 дней -1 год, и в дальнейшем стабилизируется.

При воздушном хранении, в условиях испарения из бетона значительных количеств воды; рост водонепроницаемости бетона замедляется тем больше, чем полнее его обезвоживание. При больших потерях воды рост водонепроницаемости бетона прекращается и, более того, наблюдаются случаи снижения ее первоначальной величины.

Нарастание
водонепроницаемости бетонов
различных составов во времени
в условиях медленного испарения воды из бетона

Водонепроницаемость бетона

Влагостойкость (влагостойкость, влагоустойчивость) – это сопротивляемость материала давлению жидкости. Обозначается буквой W с четным числом от 2 до 20. Чем выше цифра, тем влагоустойчивее материал. В строительстве фундаментов рекомендуют использовать бетон с хорошей водонепроницаемостью, чтобы сэкономить на гидроизоляции.
Водопроницаемость – характеристика бетона, которая по важности стоит на ряду с остальными свойствами: прочностью, морозостойкостью и так далее.

Марка бетона по водонепроницаемости

Каждой марке смеси соответствует класс водонепроницаемости. Это можно увидеть в таблице водонепроницаемости бетона:

Водонепроницаемость бетона w2 w4 w6 w8 w12

Класс водонепроницаемости бетона (w2 w4 w6 w8 w12) выбирают в зависимости от того, как и где будет эксплуатироваться материал.
W2 – самый низкий показатель влагостойкости. Использование бетона данного класса требует дополнительных гидроизоляционных мер. Такой бетон используют для подготовительных работ перед заливкой фундамента или в дорожном строительстве в качестве бетонной подушки.

W4 – материал этого класса применяют при заливке фундаментов в почвах с низкой влажностью. Но может быть использован и во влажных грунтах с укладкой гидроизоляции. Из бетонов соответствующих марок производят фундаменты, стяжки, лестницы, заборы, стены, перекрытия.

W6 – наиболее распространенный класс в частном и капитальном строительствах. Обладает достаточной прочностью и водонепроницаемостью для возведения любых видов фундаментов, монолитных стен, плит перекрытий и даже бассейнов.

W8 – влагоустойчивые бетоны. Этот класс используется в строительстве конструкций с повышенными требования к влагостойкости материала.

Бетоны классов W10-W20 применяются в строительстве объектов особого назначения: бункеров, банковских хранилищ, плотин, дамб.

Что влияет на влагоустойчивость бетона?

Чем лучше качество используемого цемента, тем выше показатель водопроницаемости. Самый плотный бетонный камень формируется с использованием портландцементов или глиноземистых цементов с повышенной прочностью.
Пористый материал впитывает больше влаги, нежели плотный. Газобетоны, пенобетоны менее устойчивы к проникновению жидкости, нежели тяжелые бетоны.
Схватывание и твердение раствора также влияют на показатели водопроницаемости. Если эти процессы протекают слишком быстро, то образовываются поры и трещины, которые снижают влагоустойчивость.
Возраст материала. Бетон твердеет несколько лет и со временем становиться плотнее, прочнее и, соответственно, влагоустойчивее.

Как определяют водопроницаемость бетона?

По ГОСТ существует 2 способа определения влагостойкости цементного камня:

Определение по «мокрому пятну». В специальную установку помещают 6 цилиндрических образцов, на которые подают воду под давлением. Давление увеличивают на 0.2 МПа:

для цилиндров высотой 30мм – каждые 4 минут;
50мм – 6 минут;
100мм – 12 минут
150мм – 16 минут.

Когда на поверхности цилиндра появляется мокрое пятно, опыт считается завершенным. Индекс присваивается в зависимости от давления воды. Пример: W6 – 0.6 Мпа.

Метод определения по коэффициенту фильтрации. Метод также требует специального оборудования, плюс лабораторных весов и силикагеля.

Цилиндры из бетона помещают в прибор определения влагостойкости. Затем запускают воду под давлением, увеличивая его каждый час на 0.2 МПа. Просочившуюся воду собирают в отдельный сосуд и взвешивают каждые полчаса. А с помощью силикагеля измеряют влагу, которая не проступила сквозь образец.

Как повысить устойчивость бетона к влаге?

Для увеличения устойчивости материала к воде, могут применяться специальные добавки еще на моменте замешивания раствора или наружная гидроизоляция после высыхания: различные покрытия, прокладки, порошки и т.д.

Экспресс методы определения марки бетона по водонепроницаемости

Бетон является самым распространённым строительным материалом. Большинство сооружений, предполагающих контакт с водой, выполняют из бетона. Одно из важных свойств бетона является его водонепроницаемость.

Водонепроницаемость — способность бетона не пропускать воду под давлением, при этом давление повышают ступенями до достижения определенной величины. Обозначается латинской буквой «W» и цифрами от 2 до 20, обозначающими давление воды, которое должен выдержать образец-цилиндр данной марки. Проведение испытания п 4.3.2 (ГОСТ 12730.5-2018).

Методы определения водонепроницаемости (ГОСТ 12730.5-2018):

§ определение водонепроницаемости по “мокрому пятну” (основан на измерении максимального давления при котором через образец не просачивается вода);

§ определение водонепроницаемости по коэффициенту фильтрации (основан на определении коэффициента фильтрации при постоянном давлении по измеренному количеству фильтрата и времени фильтрации);

§ ускоренный метод определения коэффициента фильтрации (фильтратометром);

§ ускоренный метод определения водонепроницаемости бетона по его воздухопроницаемости.

Марка бетона по водонепроницаемости

Показатели проницаемости бетона

Условные
обозначения

Показатели проницаемости бетона

марка бетона по водонепроницаемости

коэффициент фильтрации, см/с (при равновесной влажности), Kf

водопоглощение, % по массе

водоцементное отношение В/Ц, не более

Н – бетон нормальной проницаемости

Св. 2*10 -9 до 7*10 -9

Св. 4,7 до 5,7

П – бетон пониженной проницаемости

Св. 6*10 -10 до 2*10 -9

Св. 4,2 до 4,7

О – бетон
особо низкой проницаемости

Св. 1*10 -10 до 6*10 -10

Св. 5*10 -11 до 1*10 -10

Менее 5*10 -11

– Темпы строительства в настоящее время постоянно возрастают, а нормы ужесточаются. Система контроля качества, в том числе методы испытаний строительных материалов, должна соответствовать этим условиям.

Для определения водонепроницаемости бетона существует ряд прямых и косвенных методов, часть из которых представлена в действующем стандарте (ГОСТе).

– Прямые методы состоят в сквозной фильтрации воды через образец высотой 150 мм и диаметром 150 мм, с измерением различных параметров. Это делает прямые методы точными и надёжными, но занимает много времени и сил, использование установок, которые занимают существенную часть полезной площади в лаборатории, и, самое главное, не позволяет испытывать бетон в конструкции. Прямые методы позволяют получать точный результат, но являются весьма трудозатратными и длительными: на одно испытание может уходить неделя.

– Косвенные методы, основанные на измерении скорости фильтрации воды через бетонный образец, прост в исполнении, не требуют много времени, но точность и воспроизводимость результатов при этом недостаточна, это связано с тем, что в процессе испытания вода фильтруется в том числе и через поверхностный слой бетонного образца, состав и свойства которого существенно отличаются от остального объёма материала.

1) Наши специалисты для определения водонепроницаемости бетона использует прибор ВИП-1.

Вакуумные измерители проницаемости ВИП-1 предназначены для определения водонепроницаемости бетона и сопротивления проникновению воздуха в соответствии с ГОСТ 12730.5-2018. Прибор имеет малые габариты и встроенную электронику. Прибор прост в использовании, ремонтопригоден, обладает оптимальными характеристиками, облегчающими процесс проведения диагностики, способствующими оперативному получению достоверных результатов для бетонов, марка (W) которых по водонепроницаемости находится в диапазоне 0-20:

Преимущества:

· Моноблочный прибор со встроенными миниатюрными вакуумными насосами, электронно-измерительным блоком

· Автоматический цикл измерений, простота подготовки и проведения испытаний

· Возможность использования на горизонтальных и вертикальных поверхностях, в местах с ограниченным доступом, а также на образцах-кубах 150х150 мм и кернах ø150 мм

2) Технологии не стоят на месте, ученые Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета создали новый, альтернативный способ измерения водонепроницаемости бетона, позволяет проводить испытания и определять водонепроницаемость не только образцов бетона, но и непосредственно конструкции, что ещё больше повышает достоверность результата, это весьма актуально в связи с развитием системы технического контроля в строительстве и постепенным ужесточением норм. Практическое применение изобретения состоит в его внедрении в деятельность научно-исследовательских и строительных лабораторий, для которых это представляет технико-экономический интерес.

– Изобретение является развитием ряда известных, в том числе стандартизированных, способов определения водонепроницаемости бетона по скорости фильтрации воды через образец. В данном предлагаемом методе заложены два новшества:

· процесс фильтрации воды осуществляется через стенки заранее выбуренного в образце или в конструкции шпура, что исключает влияние поверхностного слоя бетона с нехарактерным составом и структурой и значительно повышает точность результатов.

· скорость фильтрации воды определяется опосредованно через скорость падения давления в замкнутой гидросистеме, что гораздо проще, удобнее и требует меньших трудозатрат.

Для реализации предлагаемого способа разработано переносное устройство, в состав которого входит специальный металлический анкер, главная конструктивная особенность которого состоит в наличии уплотнительного кольца, позволяющего герметизировать шпур (обязательное условие для успешного проведения испытания), а также зафиксировать сам анкер в шпуре, препятствуя его перемещению. Таким образом, применяемый в составе устройства анкер может использоваться многократно.

Содержание методики.

Высверленный в образце или конструкции шпур устанавливается анкер, через который под давлением подаётся вода, фильтрующаяся через стенки шпура и проникающая вглубь бетона. В результате количество воды в гидросистеме устройства уменьшается, что вызывает снижение давления. При этом чем ниже водонепроницаемость бетона, тем быстрее фильтруется вода и, соответственно, быстрее наступает снижение давления в системе, которое замеряется при помощи манометра и секундомера. Для практической реализации методики разработана таблица, по которой значение скорости можно перевести в марку бетона по водонепроницаемости.

– Учёные и изобретатели по всему миру непрерывно ведут работу в этой области ещё с середины прошлого века. Тем не менее, ни в технической, ни в нормативной литературе не обнаружили каких-либо значимых новшеств по данной теме за последние годы.

Для подготовки статьи использовались материалы веб-сайтов:

Статью подготовил:

Ведущий инженер-эксперт

Отдела обследования и экспертиз несущих и ограждающих конструкций

ГБУ “ЦЭИИС” С.Уваров

Если вы нашли ошибку: выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Подвижность бетона

Удобоукладываемость бетонной смеси – показатель ее способности эффективно заполнять форму и не расслаиваться при транспортировке и хранении. Эта характеристика является одной из основных при определении возможности использовать пластичный материал в строительстве. Требования к этому показателю указаны в ГОСТе 7473-2010.

В зависимости от уровня удобоукладываемости, смеси разделяют на три вида: сверхжесткие, жесткие, подвижные.

Подвижные (текучие) бетоны заполняют опалубку под действием собственной силы тяжести. Применительно к ним удобоукладываемость характеризуется показателем подвижности (П1-П5). Смесь хорошей текучести заполняет форму с образованием минимального количества пор или с их полным отсутствием. Это важно, поскольку поры, занимающие 2% от объема, снижают прочность строительной конструкции на 10%, занимающие 5% – на 30%.

Что такое подвижность пластичной смеси бетона? Какие факторы на нее влияют?

Консистенция бетонной смеси меняется от жесткой до легко подвижной. В соответствии с ГОСТом 7473-2010 она обозначается буквой П и цифрами 1-5. Чем больше цифра, тем выше текучесть пластичной массы. Бетоны П1-П3 относятся к материалам малой подвижности, П4-П5 – к очень подвижным.

Параметры, увеличивающие и снижающие текучесть смеси:

Самопроизвольному заполнению опалубки препятствует сцепление частиц наполнителя между собой и со стенками формы. Гравий с гладкой поверхностью снижает трение смеси с поверхностью опалубки и повышает подвижность раствора. Однако прочность бетонных и железобетонных элементов на гравии значительно ниже, чем прочность конструкций, изготовленных с применением щебня.
Текучесть снижают глинистые и пылевидные включения в заполнителях. К тому же они становятся причиной появления дефектов в готовом отвердевшем продукте.
Подвижность повышают путем увеличения количества воды и цемента, добавления пластификаторов. Увеличение объема цементного теста и уменьшение количества заполнителей при неизменном водоцементном соотношении приводит к повышению текучести смеси с сохранением прочности затвердевшего продукта.
На показатель текучести влияет тип используемого цемента. Бетонные смеси с пуццолановым портландцементом, особенно если они имеют кремнеземистую присадку, показывают большую осадку конуса, по сравнению с осадкой конуса бетона, изготовленного на обычном портландцементе.
Недостаточную подвижность компенсируют штыкованием и вибрированием.

У смесей со слишком высокой текучестью тоже есть недостатки. Слишком подвижный бетон, уложенный на щебневую подушку, не держится на ее поверхности, а уходит вглубь. При заливке в дощатую опалубку высокоподвижная смесь начнет выливаться сквозь щели.

Регуляторы подвижности бетонных смесей

Простейший способ повышения текучести пластичной массы – добавление воды – приводит к снижению прочности отвердевшего продукта. Нарушение оптимального водоцементного соотношения становится причиной недобора марочной прочности на несколько классов. Такой вариант применим только при устройстве монолитных конструкций, не запланированных для серьезных нагрузок.

Больше всего прочность готового элемента снижается при добавлении воды в уже готовую смесь.

Для регулирования подвижности бетонной смеси и экономии цемента в ответственных конструкциях применяют химические присадки, вводимые в малых количествах (0,1-2,0%), и тонкомолотые лигатуры (до 20%), позволяющие сократить расход вяжущего с сохранением нормативного качества пластичной массы и готового продукта. Наиболее эффективными химическими добавками являются пластификаторы и суперпластификаторы, которые обеспечивают:

увеличение подвижности с одновременным снижением водопотребности;
снижение времени вибрирования, что сокращает расход электроэнергии;
возможность применения смеси в литьевом методе;
экономию цемента;
повышение прочности отвердевшего продукта – актуально не для всех химических присадок;
продление времени технологической текучести материала;
возможность бетонирования строительных конструкций сложных форм;
улучшение технологических свойств бетона.

Суперпластификаторы – полимерные вещества, вводимые в количестве 0,1-1,2% от общего объема вяжущего. Активное действие присадки продолжается в течение 2-3 часов с момента ее введения. В индивидуальном строительстве часто вместо дорогостоящих промышленных пластификаторов применяют жидкое мыло или моющее средство для посуды в пропорции: примерно столовая ложка на ведро бетонной смеси.

Способы определения подвижности бетонной смеси

Определение этого показателя на месте ведения строительства позволяет оперативно регулировать технологические свойства бетонов. Существует несколько вариантов установления степени текучести. Наиболее распространенный, простой и не требующий использования сложных специальных инструментов, – проверка осадки конуса бетонной смеси. Для проведения испытаний понадобятся:

конус из оцинкованного или нержавеющего стального листа, высотой 30 см, диаметром нижней части – 20 см, верхней части – 10 см, оснащенный упорами и ручками;

загрузочная воронка, которая вставляется в верхнюю часть конуса, или совмещенная с конусом;
дощатое основание 70х70 см, обитое оцинкованным стальным листом, в домашних условиях используют оргалит или фанеру;
стальной стержень диаметром 16 мм и длиной 600 мм с закругленным концом;
две деревянные или стальные линейки длиной 700 мм;
кельма.

Как определяется подвижность бетонной смеси:

Дощатое основание увлажняют.
В середину основания устанавливают конус и фиксируют его с помощью упоров.
Конус заполняют бетонной смесью в три слоя. Каждый загруженный слой штыкуют с помощью стального штыря не менее 25 раз.
Излишки пластичной массы срезают по верхнему основанию конуса.
Стальную форму медленно снимают с бетонного конуса в течение 3-7 секунд. После этого конус начинает медленно осаживаться.
Стальной конус устанавливают рядом с осевшим бетонным. С помощью двух линеек измеряют разницу их высот в сантиметрах.

Еще один способ проверки на класс подвижности бетона, в котором фракции крупного заполнителя находятся в пределах 5-40 мм, – испытания с помощью вискозиметра. Стальной конус с загруженной в него смесью (по технологии, описанной выше) устанавливают на вибростол. В форму втыкается штатив с делениями и надетым на него металлическим диском. Одновременно активируются виброплита и секундомер. Груз под действием вибрации должен опуститься до установленной отметки. Время, в течение которого проходит этот процесс, и определяет подвижность пластичной массы.

Измерения проводят дважды и находят среднее арифметическое значение результатов. Осадка конуса в сантиметрах соответствует определенной марке подвижности.

Таблица соответствия осадки конуса маркам подвижности бетона

Подвижность бетонной смеси

Бетон и бетонные смеси – это один из самых распространённых строительных материалов, применяемых на сегодняшний день во всём мире. Как и любой другой строительный ресурс, эффективное использование бетонной смеси напрямую зависит от её физических и химических характеристики. Сегодня мы рассмотрим с вами определение подвижности бетонной смеси и то, на сколько сильно удобоукладываемость бетона сказывается на свойствах возводимых конструкций.

Что такое подвижность бетонной смеси

Степень подвижности бетонной смеси характеризуется её способностью заполнять опалубки и строительные формы. Это свойство зависит от компонентов, используемых в составе бетона, а именно:

Размер фракции щебня и песка;
Марка и качество цемента;
Наличие добавок;
Соотношение воды, цемента и наполнителей;
Погодные и окружающие условия, при которых проводилась заливка.

Вообще, подвижность бетона, она же усадка конуса, это способность смеси растекаться по форме опалубки или иной заливаемой конструкции за счёт собственного веса материала.

Подвижность бетона (осадка конуса) — способность смеси растекаться только за счет веса материала. Это свойство бетона очень важно, наряду с его прочностными и другими эксплуатационными характеристиками.

Определение подвижности бетонной смеси поможет вам подобрать правильную методику заливки, рассчитать сопутствующие ресурсы.

Если, во время заливки правильно учесть все характеристики бетонной смеси, то можно получить прочное, надёжное и долговременное строение.

Как определяется?

Существует несколько проверенных методик, с помощью которых проводят измерения. За более подробной информации обратитесь к ГОСТ 10181-2014. Мы же остановимся на наиболее простом и универсальном способе, который подойдёт как для частного строительства, так и для заливки больших монолитных сооружений.

Для того, чтобы установить уровень параметра для бетонной смеси, применяется специальный конус для определения подвижности бетонной смеси. Размер агрегата определяется габаритами фракции щебня.

Процесс определения подвижности бетонной смеси при помощи осадочного конуса выглядит следующим образом:

Подбирается металлический конус, подходящий по размеру;
Его размещают на ровной поверхности, вблизи от бетонной смеси;
Он наполняется тремя слоями испытуемого вещества;
Каждый из слоёв утрамбовывается гладким прутком арматуры (5-9 раз на каждый слой);
Затем удаляют конус, освобождая раствор;
Спустя время, специалисты замеряют изменение высоты относительно верхнего среза формы;
Опыт повторяется несколько раз, для получения более точного результата.

На основе полученного результата можно установить марку подвижности бетонной смеси. Сильное снижение высоты конуса характеризует смесь как подвижную, а если разница высоты конусов не превышает 150 мм, смесь относится к группе малоподвижных.

Существуют более точные способы, требующие большего времени. К ним можно отнести замер вискозиметром и испытание в формах.

Таблица подвижности бетонной смеси, схема усадки конусом

Для наглядности, вашему вниманию предоставлена схема проведения испытания на установление марки подвижности бедонной смеси.

Таким образом, если распределить в таблицу марки по подвижности, она будет выглядеть следующий образом:

Марка подвижности, П	Осадка конуса, СМ
П1	1-5
П2	5-10
П3	10-15
П4	15-20
П5	Более 20

Как повысить подвижность бетонной смеси и изменить марку подвижности?

Добиться решения такого вопроса можно несколькими способами:

1. Замена компонентов, используемых для изготовления: марка цемента, размер щебня, фракция песка и т.д.;
2. Изменение В/Ц (водоцементного) соотношения;
3. Применение добавок в бетон.

Добавки в бетон для подвижности смеси – какие можно использовать?

В зависимости от того, какой параметр вам нужно использовать, температуры рабочей среды и состава бетонной смеси, можно подобрать подходящие добавки, которые позволят улучшить качество бетона.

Компания ООО «Полихим» предлагает вам ознакомиться с нашим ассортиментом продукции. Низкие цены, высокое качество и гарантированный эффект добавок в бетон Polytem ®.

Для повышения подвижности подойдут добавки с пластифицирующим эффектом:

Каждая из добавок производится по уникальной формуле, которая положительно сказывается на общих эксплуатационных характеристиках бетонных смесей, увеличивает подвижность смеси, тем самым позволяя повысить прочность конструкций

Другие статьи:

Из статьи вы узнаете о том, как протекает процесс гидратации цемента, важные аспекты и то, как можно на него повлиять.

В этой статье поговорим о том, почему же крошится бетон и как этого избежать.

В статье мы обсудим гидроизоляцию бетона, узнаем зачем она нужна и какие на сегодняшний день существуют средства защиты бетона от влаги

Подвижность бетонной смеси

Строительная индустрия востребовала строительные материалы с различными характеристиками. К ним относятся бетоны, имеющие широкое разнообразие свойств и показателей качества. Соответственно, при проведении работ необходимо оперативно получить точную оценку свойств данного материала, к примеру, текучести бетона, которая напрямую влияет на его эксплуатационные характеристики наряду с прочностью.

Что такое подвижность затворенного бетона?

То, как материал заполняет опалубку при определенном способе трамбования с формированием им уплотненной однородной массы, характеризует удобоукладываемость бетонной смеси. Для ее оценки используются показатели связности, подвижности, жесткости раствора. Подвижность бетона (осадка конуса) — способность смеси растекаться только за счет веса материала. Данное свойство ключевое при оценке допуска раствора к использованию на конкретном объекте.

Виды подвижности

Технологическое удобство пользования бетонной смесью — подвижность бетона имеет установленную классификацию степеней текучести. Чем более текучий бетон, тем лучше он заполняет объемную и густую арматуру в опалубках сложных конфигураций. Растворы разделяются на малоподвижные и высокоподвижные. Первые не применяются без вибропрессования и добавления пластификаторов. Малоподвижными считаются композиции, в составе которых меньше упомянутых компонентов.

От чего зависит?

Подвижность бетонной смеси определяется маркой цемента, плотностью цементного теста, водно-цементным содержанием, фракцией и формой зерна наполнителей (песка и щебня), чистотой наполнителей (воды, песка и щебня), соотношением компонентов (песка, цемента, воды, извести, щебня), качеством и количеством добавок. Также она зависит от условий заливки в опалубку на объекте.

Плотный и объемный арматурный каркас потребует повышенной текучести бетонных смесей, так как вибротрамбование в таких условиях затруднено. Когда в подобных условиях используется малоподвижный состав, плотность после уплотнения может не соответствовать установленным нормам (поры, раковины). Поэтому при подборе бетонного состава по степени подвижности (жесткости и связности) следует знать требования к несущей конструкции сооружения (особенно важно для фундамента) и конкретные условия его заливки (сложность формы опалубки и плотность арматурного каркаса).

Как обозначается?

Подвижность бетонной смеси обозначается символом «П», который в зависимости от градаций подвижности имеет соответствующий цифровой показатель (марку). Чем выше значение марки, тем более текучий состав. Так, малоподвижные композиции — от П1 до П3, а П4 и П5 обладают высокой подвижностью.

Марка П1 для наиболее густых составов (к примеру, монолитных лестниц), которые используются не часто, но обязательно с механическим уплотнением. Классификации подвижности П2 и П3 предназначены для стандартных построек. П4 применяется для работ с плотным армированием (колонны, высокий фундамент), такие растворы можно не уплотнять. Растворы с обозначением П5 заливаются только в практически герметичные опалубки.

Как определить подвижность?

Применяются различные методы, определяющие подвижность бетонной смеси, которые различаются сложностью получения результатов. Осадка конуса — самый быстрый метод. В соответствии с ним определяется, насколько естественным образом (под своим весом) усаживается бетонный раствор, предварительно сформированный в конус. Используется конусообразная металлическая форма, размеры которой зависят от величины фракций щебня. К примеру, конструкция высотой 300 мм, малым диаметром 100 мм и большим — 300 мм, внутренним объемом 7 л.

В нее с широкой стороны тремя порциями укладывают бетонную композицию, каждый слой которой уплотняют путем штыкования (8 – 9 движений на один слой) гладкой арматурой. Лишний раствор убирают. Затем конус переворачивают, как детскую паску, и освобождают раствор, уложенный конусом. Далее дают время, чтобы смесь осела, и осуществляют проверки величины подвижности вычислением снижения высоты раствора относительно верхнего среза формы (высота 300 мм), в которой он находился. Проверка проводится несколько раз для получения усредненного (более точного) результата.

Отсутствие разницы сообщает о максимальной жесткости состава. Когда смесью набрана разница высот до 150 мм — это малоподвижная композиция. Снижение конусом высоты до 150 мм и больше характеризует раствор как максимально текучий (подвижный).

Еще один метод — испытания вискозиметром (используется, когда в смесях щебень имеет размеры 0,5 – 4 см). Конусообразная форма раствора (формируется аналогично описанному выше) ставится на вибростол. В нее втыкается штатив с делениями, на который сверху надевается металлический диск. Включается виброплита и секундомер. Засекается время, когда груз под действием вибрации опустится вдоль штатива до определенной отметки. Полученная величина времени умножается на постоянный коэффициент 0,45. В результате определяется подвижность состава.

Следующий метод — испытания в формах. Используется открытый с одной стороны металлический куб (к примеру, 200 х 200 х 200 мм) для композиций с фракциями щебня до 7 см. В нем размещается конусообразная масса бетона.

Далее куб устанавливается на виброплиту. Одновременно с плитой включается секундомер. Измеряется интервал времени, за которое испытуемые бетонные смеси заполнят углы формы, а поверхность раствора становится ровной. Полученное время умножается на коэффициент 0,7. Результат — оценка подвижности состава.

Таблица подвижности бетонной смеси

Для практического использования показатели подвижности, демонстрируемые бетонными смесями, систематизированы, что удобно для использования. Аналогичным образом структурируются и другие свойства удобоукладываемости. Согласно таблице, размещенной ниже, усадка состава до 5 см — жесткие бетонные растворы (П1). Если показатель снижения высоты составляет от 50 до 150 мм — это малоподвижные (используются для заливки фундаментов) составы. Марки подвижности более высокие, вплоть до П5, получают усадку в диапазоне от 150 мм и больше.

Подвижность и состав смеси

Товарный бетон состоит из песка, цемента, воды, щебенки и специальных добавок. Их наличие, качество и процентное соотношение определяют подвижность бетона. Нужную величину показателя обеспечивают оптимальные пропорции цемента и воды, а вот щебенка и песок снижают вероятные деформации искусственного камня при наборе прочности, уменьшая его усадку. Данные компоненты поднимают упругость материала, уменьшая нагрузочные деформации.

Водно–цементное соотношение — основной показатель (оптимальное соотношение 0,4 в массовой пропорции), нарушение которого приводит к недобору прочности материалом на несколько классов, тем более к последнему ведет добавление воды в уже готовую композицию. Подобная операция только внешне увеличивает подвижность замеса, но через короткое время заметным становится его расслоение. Соотношение компонентов создает определенную способность удержания воды в смеси. Ее подвижность изначально можно регулировать количеством воды. В малоподвижным смесях, считающихся наиболее выгодными, ее объем незначительный, что требует применения машинного трамбования для заполнения пустот в опалубке (при литье лестниц, фундаментов).

Увеличение массы цемента (к примеру, портландцемента) повышает подвижность раствора без уменьшения прочности. Данное явление имеет место, так как цемент обволакивает зерна наполнителей (щебня, песка) и раздвигает их собой, не давая соприкасаться. Трение снижается, подвижность растет.

Пластификаторы используют как добавку для повышения текучести.

Форма и фракции наполнителей также участвуют в формировании текучести. Так, их укрупнение сокращает общую площадь поверхности зерен в растворе, что неминуемо поднимает подвижность бетона. К примеру, гладкая поверхность речного гравия снижает силу трения заполнителей, что поднимает подвижность, но в результате конструкция не доберет марочную прочность и жесткость. Влияние песка в этом смысле незначительно.

А вот наличие примесей в песке и щебенке (например, глины, пыли) уменьшают текучесть затворенного состава, но после твердения создает дефекты в изделиях. На замешивание раствора или его доставку требуется время. Он сохраняет технологическую текучесть порядка 2-х часов. Однако если время доставки нельзя сократить, да еще имеет место низкая температура воздуха, то применяют пластификаторы. Данные добавки повышают текучесть, адгезию, позволяют сократить внесение воды.

Их добавка не снижает набираемую изделием прочность (пластификатор с химическими компонентами С3, к примеру, даже поднимет ее еще до 25%), позволяет отказаться от вибротрамбования. Это могут быть промышленные пластификаторы (в состав входят фосфаты, эфиры фталевой кислоты, парафины и пр.), позволяющие сохранить текучесть в течение 6-ти часов после заливки, что особенно важно, к примеру, зимой. Схожее действие имеют мыло, жидкое стекло, средства для мытья посуды и пр.

Заключение

Удобство укладки бетона не только облегчает выполнение работ, но и прямо влияет на конечные эксплуатационные показатели бетонных конструкций. Подвижность смесей обеспечивается их составом и должна соответствовать условиям заливки изделия на объекте. Ее параметры могут быть оперативно определены прямо на стройплощадке.