Что нужно знать о бетоне?..

Основные положения ЕВРОСТАНДАРТА EN 206-1: БЕТОН 

Базовые термины

Бетон - материал, получаемый путем смешивания вяжущего, крупного и мелкого заполнителя и воды, различных добавок, структура которого, определяющая его свойства, формируется вследствие процесса гидратации вяжущего.

• Обычный бетон - бетон, имеющий плотность в сухом состоянии в пределах 2000...2600 кг/м³ .
  
• Тяжелый бетон - бетон с плотностью в сухом состоянии выше, чем 2600 кг/м³ .
  
• Высокопрочный бетон: обычный бетон класса по прочности С50/60 и выше или легкий класса LC 50/55 и выше.
  

По области применения различают:

• Товарный бетон - бетон, приготовленный в стационарных или мобильных бетоносмесительных установках и транспортируемый в пластичном состоянии к месту применения.
  
• Сборный бетон и железобетон - изделия или конструкции, изготавливаемые на заводах или полигонах и далее транспортируемые к месту монтажа или установки.
  

Замес - количество свежеприготовленного бетона, перемешанного за один операционный цикл для смесителей циклического действия.

Добавка химическая - вещество, вводимое в состав бетона в процессе перемешивания смеси в небольшом количестве (относительно массы цемента) для изменения свойств бетона в пластичном или затвердевшем состоянии.

Добавка минеральная - дисперсный неорганический материал, вводимый в бетон для улучшения его характеристик или получения специального качества. Применяются два вида минеральных добавок:

- инертные (или почти инертные) — тип I;

- пуццолановые или с замедленной реакцией гидратации (активные добавки) — тип II.

Заполнитель -  материал, состоящий из отдельных частиц природного и искусственного происхождения (дробленых и недробленых), минеральный состав которого позволяет его применение в бетоне.

Плотный заполнитель - заполнитель из материала со средней плотностью в куске в пределах 2000…3000 кг/м³ , определенный по EN 1097-6.

Легкий заполнитель - заполнитель из материала, имеющего плотность в куске, определенную по EN 1097-6, ниже 2000 кг/м³ или насыпную плотность ≤1250 кг/м³ по EN 1097-3.

Тяжелый заполнитель - заполнитель с плотностью выше 3000 кг/м³ , по EN 1097-6.

Цемент (гидравлическое вяжущее) - тонкодисперсный неорганический материал, который при затворении с водой образует тесто, которое схватывается и твердеет вследствие реакций гидратации и после затвердения сохраняет свою прочность и стабильность в атмосфере и под водой.

Водоцементное отношение - отношение эффективного количества воды к массе цемента в свежеприготовленном бетоне.

Свойства бетона:

Жесткость бетонной смеси (с) - показатель удобоукладываемости бетонной смеси, который характеризуется временем вибрирования, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в стандартном приборе.

Подвижность бетонной смеси (см) - показатель удобоукладываемости бетонной смеси, характеризующий способность смеси расплываться под действием собственной массы.

Пористость (%) - степень заполнения материала порами.

Классификация бетонных смесей (свежеприготовленный бетон)

В соответствии с EN 206-1 бетонные смеси классифицируют по показателям удобоукладываемости:

• подвижности (осадке конуса); 
  
• жесткости; 
  
• степени уплотнения; 
  
• растекаемости (расплыву конуса); 
  
• максимальному размеру заполнителей. 

К бетонным смесям предъявляются требования по следующим показателям: 

• удобоукладываемости (осадке конуса, жесткости, степени уплотнения, расплыву конуса); каждую группу подразделяют на классы по удобоукладываемости; 
  
• плотности; 
  
• объему вовлеченного воздуха; 
  
• содержанию цемента и водоцементному отношению; 
  
• максимальной крупности заполнителей; 
  
• температуре.  

Определение удобоукладываемости бетонной смеси

Определение подвижности бетонной смеси по осадке конуса

Приборы и оборудование 
1 - стандартный усеченный конус (Абрамса) из оцинкованной стали d = 100 мм, D= 200 мм, H = 300 мм, массой 2 кг; 
2 - стальной лист 1000х1000 мм;
3 - штыковка с закругленными краями D х L = 16 х 600 мм; 
4 - воронка; 
5 - стальная линейка длиной 300 мм; 
6 - кельма 

Определение жесткости бетонной смеси по методу Вeбe

Если подвижность бетонной смеси по осадке конуса равна 0, в этом случае устанавливают жесткость бетонной смеси.

Приборы и оборудование 

1 - цилиндрический контейнер высотой 20 см, диаметром 24 см; 
2 - воронка; 
3 - стандартный конус; 
4 - прозрачный пластиковый горизонтальный диск диаметром 23 см; 
5 - вибростол, оснащенный вибратором, работающем на частоте 3000 колебаний в минуту и амплитудой вертикальных колебаний около ± 0,5 мм; 
6 - стальная штыковка с округлым концом D х L = 16 х 600 мм; 
7 - кельма. 

Степень уплотнения бетонной смеси рассчитывают по формуле:

где h — внутренняя высота емкости, мм; s — среднее арифметическое расстояний от уплотненной поверхности бетонной смеси до верхнего края емкости, мм. 

Полученные результаты соотносят со значениями, приведенными в таблице, и устанавливают подвижность по степени уплотнения.  

Определение растекаемости бетонной смеси

Приборы и оборудование 

1 - стандартный усеченный конус высотой 200 мм; внутренний диаметр нижнего основания - 200 мм, верхнего - 130 мм; 
2 - встряхивающий столик размерами 700 х 700 мм; 
3 - кельма; 
4 - стальная линейка; 
5 - деревянный брусок квадратного сечения 40 х 40 мм, длиной 320-350 мм; 
6 - секундомер. 

Приборы для определения растекаемости бетонной смеси: а) общий вид;

б) схема встряхивающего столика: 1-металлическая пластина; 2-высота подъема встряхивания h = 40 мм; 3-ограничитель по высоте; 4-верхняя плита; 5-петли для шарнирного соединения верхней и нижней плиты; 6-маркировка на пластине; 7-рама; 8-ручка; 9-нижний ограничитель; 10-опора для фиксации стола ногами

Проведение испытания  

Встряхивающий стол устанавливают на ровное основание, проверяют горизонтальность его поверхностей. В центре верхней плиты встряхивающего стола выполняют разметку. Конус устанавливают на плиту в соответствии с выполненной разметкой. Конус заполняют в 2 приема. Каждый из слоев уплотняют деревянным бруском. Во время заполнения бетонной смесью конус должен быть плотно прижат к основанию, для этого на лапки конуса наступают ногами и держат до момента окончания заполнения конуса бетонной смесью. Форму наполняют до верхних краев с излишком. Далее при помощи деревянного бруска выравнивают наружную поверхность бетона в форме. Через 30 с после заполнения формы конус аккуратно поднимают в течение 6 с, после чего производят 15 встряхиваний. Под действием собственного веса и динамических воздействий бетонная смесь меняет свою форму и расползается по поверхности стола. Расплыв конуса измеряют стальной линейкой в двух взаимно перпендикулярных направлениях, параллельных краям встряхивающего столика. Определяют среднее арифметическое двух значений с округлением до 1 см. Класс растекаемости бетонной смеси по расплыву конуса устанавливается в соответствии с таблицей.

Класс по растекаемости

Допустимые отклонения для проектных значений по характеристикам удобоукладываемости бетонной смеси представлены в таблице ниже.