Zpracovatelnost betonové směsi (betonu) – co to je?

Zpracovatelnost betonu je jednou z nejdůležitějších vlastností namíchané směsi, která ovlivňuje jak komfort práce, tak i hlavní vlastnosti ztvrdlého monolitu (pevnost, mrazuvzdornost atd.). Přestože se v jednotlivých konstrukcích zpracovatelnosti věnuje jen zřídka pozornost, je tento parametr velmi důležitý a může skutečně výrazně změnit technické vlastnosti betonu.

Zpracovatelnost betonové směsi je její schopnost snadno, rychle a úplně vyplnit obsaženou formu a nerozvrstvovat se během přepravy a skladování. Tento parametr závisí na vlastnosti roztoku zadržovat vodu a je spojen s indexem mobility. Zpracovatelnost roztoku je fyzikálně zhoršena třecí silou, která se objevuje v objemu.

Rozdělení směsí do tříd podle stupně zpracovatelnosti:
Super těžké
Šíření

Parametr se měří různými metodami – sedáním kužele, pomocí Webeho přístroje (používaného pro tuhé směsi), modifikací přístroje Webe-N (pro supertuhé roztoky). Sedání kužele je nejjednodušší způsob, jak studovat stupeň tuhosti směsi. Beton se nabere do formy, zhutní, kužel se zvedne a zkoumá se, o kolik centimetrů se směs usadí. Na základě výsledků se roztoku přiřadí požadovaná hodnota.

Co je to

V běžném životě se termín zpracovatelnost betonu obvykle chápe jako jednoduchost a snadnost jeho pokládky bez delaminace. Tyto kategorie však nevyčerpávají ukazatel, který závisí také na zhutnění betonu. Zpracovatelnost, relevantní pro masivní betonové konstrukce, tedy není vhodná pro hustě vyztužené a tenkostěnné prvky.

Abychom pochopili, co je zpracovatelnost, musíme se podívat na proces hutnění betonu. Hutnění lze provádět vibrováním a pěchováním a zahrnuje odstranění vzduchu ze směsi, aby se dosáhlo maximální hustoty v dané konfiguraci.

Hlavní úkoly hutnění betonu:

1. Adheze mezi jednotlivými komponenty v roztoku (vnitřní těsnění).
2. Přilnavost betonu a povrchu (povrchu) výztuže.

Část hutnicí síly se vynakládá na vibrace bednění, třesení a vibrace zachycených částic. V tomto ohledu energie znamená jak užitečnou, tak i neužitečnou práci. Užitečná práce se vynakládá na překonání vnitřní/povrchové adheze. V závislosti na tom, jak dobře směs zapadá do formy a vyplňuje ji bez dutin, se roztoky dělí do tříd podle zpracovatelnosti.

Na jedné straně dobře umístěný roztok umožňuje dosáhnout maximální hustoty, na druhé straně jsou tuhé směsi obvykle odolnější. Pojem zpracovatelnosti je velmi úzce spjat s konzistencí – určuje vlastnosti stavu směsi, zachování tvaru a schopnost materiálu podléhat plastické deformaci. Pokud se však konzistence používá k charakterizaci tekutého betonu, pak zpracovatelnost platí jak pro tekutý, tak pro ztvrdlý beton (koneckonců tento ukazatel přímo ovlivňuje hustotu).

Směsi, které nejsou schopny tečout pod vlastní vahou, se považují za tuhé, zatímco tekuté se nazývají pohyblivé. Vzhledem k vlivu adheze částic složek k sobě navzájem a ke stěnám bednění na tento parametr je vztah následující: čím větší je velikost částic, tím větší je odpor a směs je méně pohyblivá a snadno se ukládá.

Pro zvýšení mobility lze do roztoku přidat více vody, ale to bude mít negativní vliv na kvalitu monolitu, čímž se stane méně odolným a náchylným k deformaci (voda se odpařuje s výskytem trhlin, třísek, delaminace). Vhodnější metodou je zavedení speciálních přísad do kompozice, které se nazývají změkčovadla.

Přestože je zpracovatelnost směsi považována za důležitý ukazatel, který ovlivňuje pohodlí práce a hustotu monolitu, jeho schopnost zaujmout požadovaný tvar, je důležité zde dodržovat rovnováhu. Příliš tekutý roztok se opravdu dobře nalije, ale může se rozlít skrz trhliny bednění z desek, dostat se do betonové podložky (prosakovat bez vytvoření požadované tloušťky vrstvy nahoře).

Při výběru značky na základě proveditelnosti je třeba mít na paměti, že řešení může pod vlivem určitých faktorů ztratit svou mobilitu.

Co přispívá ke zhoršení zpracovatelnosti betonu:
teplota
Dosah přepravy
Čas, rychlost pohybu

Regulační dokumenty

Charakteristiky zpracovatelnosti betonové směsi jsou zohledněny v několika GOST: 7473-94 specifikuje obecné požadavky na betonové roztoky a poskytuje popis jejich klasifikace; 10181.1-81 zkoumá metody pro zkoušení zpracovatelnosti roztoků a přístroje používané pro tyto studie.

GOST 10181.1-81

Tato GOST se zabývá metodami používanými ke zkoušení zpracovatelnosti malty. Popis metod klasifikace materiálů podle zpracovatelnosti umožňuje lépe porozumět vlastnostem a vlastnostem směsí a určit optimální ukazatele pro použití v konkrétní oblasti. V souladu s hodnotami tuhosti a mobility existují dvě hlavní metody – kuželové usazování a speciální zařízení.

Sednutí kužele je nejuniverzálnější metodou pro stanovení vlastností betonu, která se používá pro práci se všemi typy materiálů. Studie pomocí speciálních zařízení se však nejčastěji provádějí u tužších směsí, které nelze klasifikovat podle sednutí kužele.

Zařízení

Pro testování sedání kužele se používá speciální kovový kužel (zkrácený a s trychtýřem) s rukojeťmi a dorazy. Pro kontrolu stupně tuhosti se používají dvě zařízení – vibrační stůl ve formě plošiny s vibracemi rychlostí 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 stativ.

Zkušební postup

GOST upravuje povinné testování jakékoli směsi na sednutí v kuželu.

Jak se kontrola provádí:

• Instalace 30 cm vysokého kužele na plochý ocelový plech.
• Naplnění formy směsí trychtýřem, pokládání ve 3 vrstvách stejné tloušťky s bajonetováním každé vrstvy. Bajonetování 25krát jedné vrstvy tyčí se zaoblenými hranami o průřezu 16 mm a délce 600 mm.
• Odstranění trychtýře, odstranění přebytečného betonu zednickou lžící do úrovně horního řezu kužele.
• Kužel pomalu a bez třesení vyjměte do 3-7 sekund (dle GOST).
• Měření pravítkem s dílky maximálně 0.5 centimetrového 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.

Mobilita a tekutost betonu:

• P1 – rozpětí 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 poté vynásobí koeficientem 0.67. V případě, že O.K. = 0, se ke zkoušení použije speciální zařízení (druhý typ).

Zařízení je pevně připevněno k vibrační plošině (musí být vybaveno přírubou), do dutého válce je umístěn betonový kužel. Poté se stativ otočí tak, aby disk zaujal polohu přesně pod kuželem, upevněným upínacím šroubem. Poté je nutné disk spustit na povrch vzorku a současně s vibrací spustit stopky. Počítání se zastaví v okamžiku, kdy je roztok protlačen skrz libovolné 2 ze 6 otvorů v disku. Výsledek v sekundách je charakteristikou úrovně tuhosti směsi.

GOST 7473-94

Tento dokument obsahuje tabulku, která definuje druhy betonu podle zpracovatelnosti. Norma také specifikuje požadavky na vodu použitou k míchání, na složení roztoku a maximální chybu v poměru složek v procentech (1 % pro pojivo a změkčovadla, 2 % pro plniva).

Podle GOST jsou všechny směsi rozděleny do tří tříd: SZh (supertuhé), Zh (tuhé), P (mobilní).

Zpracovatelnost se posuzuje na základě následujících ukazatelů: mobilita (sednutí kužele) a tuhost (doba vibrací v sekundách).

Druhy betonové směsi podle zpracovatelnosti:

přihláška

Tvarovost betonu a jeho zpracovatelnost určují rozsah použití roztoku.

Volba do značné míry závisí na konfiguraci bednění, vlastnostech a podmínkách lití, okolní teplotě a dalších důležitých faktorech. Proto se požadovaný indikátor volí v každém jednotlivém případě. Existují však obecné požadavky na indikátory při provádění určitých prací.

Druhy betonu podle zpracovatelnosti a oblasti použití:

• Průmysl, monolitické práce a výroba betonových výrobků – P2-P3 (sednutí kužele v oblasti 5-15 centimetrů). Vibrace jsou povinné a při pokládce na velké plochy se předpokládají vysoké náklady na pracovní sílu.
• Úzké bednění, hustě vyztužené konstrukce, sloupy, jiná těžko dostupná místa – P4 (O.K. 16-20 centimetrů). Směs je plastická, dobře vyplňuje formu i bez vibrátoru.
• Pokládka betonovým čerpadlem – také se vyplatí zvolit P4.
• Čerpadlo na beton a silná výztuž – P5 (O.K. 21-25 centimetrů), které jsou připraveny superplastifikátory a zavedením speciálních jemných plniv do kompozice.

Užitečné maličkosti

Zpracovatelnost betonu je důležitý parametr, kterému stojí za to věnovat pozornost. Pro zvýšení mobility můžete do roztoku jednoduše přidat vodu, ale to nevyhnutelně ovlivní jeho kvalitu. Nejlepší možností je do složení přidat speciální změkčovadla nebo cenově dostupnější látky (někteří řemeslníci doporučují přidat mycí prostředek na nádobí nebo tekuté mýdlo v poměru 1 polévková lžíce na kbelík).

Za zmínku stojí také roztíratelnost – existují speciální roztíratelné směsi (označené značkou podle kuželového roztírání s indexy od P1 do P6). Obvykle se jedná o samozhutňovací beton – vykazuje vysokou mobilitu, nevrství se, ale vyplňuje bednění a rovnoměrně se rozprostírá, kvalitativně obaluje výztuž bez mechanického namáhání a vibrací. Obvykle se takový beton používá v hustě vyztužených konstrukcích ve výškové výstavbě, kde jsou vibrace zakázány.

Tuhost betonové směsi je udávána indexem v rozmezí od Zh1 do Zh5 a může také ovlivnit vlastnosti práce a vytvrzování monolitu. Při stavbě silnic se často používá „libový beton“, ale v soukromé bytové výstavbě není směs relevantní kvůli složitosti pokládky. Takový roztok má málo vody a cementu a beton často odebírá vlhkost z půdy.