Jaká je mobilita betonu pro základ?

Zpracovatelnost je vlastnost betonové směsi, která charakterizuje její schopnost efektivně vyplňovat bednění bez vzniku dutin při řešení konkrétních konstrukčních problémů. Technické podmínky pro něj upravuje GOST 7473-2010. Podle indexu zpracovatelnosti se betonové směsi dělí na tuhé (W), mobilní (P) a syté (R).

Klasifikace mobility betonu

Ve vztahu k nejoblíbenějšímu betonu – mobilnímu – je zpracovatelnost charakterizována třídami mobility, označenými alfanumerickými symboly P1-P5. Čím větší je tato hodnota, tím vyšší je tekutost směsi. Pohyblivý beton lze vyrábět jak v nucených míchačkách, tak v gravitačních zařízeních.

Pevnost výsledné betonové nebo železobetonové konstrukce závisí na správné volbě zpracovatelnosti materiálu. Směs by měla vyplnit formy, aniž by způsobila póry. Pokud póry zabírají 2% objemu struktury, pak je její pevnost o 10% nižší než maximální možná (při úplné absenci pórů). Při čísle pórů 5 % se pevnost sníží o 30 %.

Kompozice s vysokou tekutostí mají také své nevýhody. Pokud je takový materiál položen na drcený kamenný polštář, pak se nezadrží na povrchu, ale jde hluboko. Bednění pro zatékavé hmoty by mělo být co nejtěsnější a zabraňovat jejich prosakování.

Vlastnosti betonových směsí s různými ukazateli mobility:

• P1-P2 jsou betony s nízkou pohyblivostí, které nemohou samostatně plnit formu, zejména složitou. Při pokládce takových materiálů se používají vibrační pěchy.
• P3. Beton třídy mobility P3 je žádaný pro uspořádání základů a dalších vodorovně umístěných stavebních prvků.
• P4-P5 – betony s vysokými třídami mobility se používají pro lití hustě vyztužených konstrukcí a práci s betonovými čerpadly. Mohou vyplnit všechny dutiny bez použití další mechanizace.

Jaké faktory ovlivňují pohyblivost betonové směsi?

Tento indikátor je ovlivněn sadou parametrů, včetně:

• Forma a frakce kameniva. Zhrubnutí frakcí vede ke zmenšení celkového povrchu kameniva a tím ke zvýšení tekutosti. Zpracovatelnost zvyšuje i říční štěrk, který působí jako hrubé kamenivo. Díky hladkému povrchu snižuje třecí sílu součástí a tím zlepšuje tekutost. Směsi obsahující říční štěrk po vytvrzení však mají snížené pevnostní charakteristiky ve srovnání s betonem na drceném kameni. Vlastnosti písku mají malý vliv na zpracovatelnost.
• Přítomnost nečistot. Jílové a prachové částice snižují tekutost materiálu a přispívají ke vzniku defektů na tvrzeném prvku.
• Procentuální poměr cementové pasty k kamenivu. Zvětšení objemu cementové pasty při zachování poměru voda-cement a snížení množství kameniva zvyšuje tekutost a pevnost ztvrdlého betonu.
• Typ použitého pojiva. Tekutost kompozice je zvýšena použitím pucolánového portlandského cementu s přísadou oxidu křemičitého namísto běžného portlandského cementu.

Jak změnit pohyblivost betonové směsi bez snížení pevnosti ztvrdlého betonu

Nejjednodušší možnost pro zlepšení zpracovatelnosti – zavádění vody nad optimální množství – vede ke snížení pevnostních charakteristik betonu. Řešení několika problémů najednou – zvýšení zpracovatelnosti směsi, snížení spotřeby cementu a zajištění značkové pevnosti betonu – umožňuje zavedení plastifikátorů a superplastifikátorů, pomocí kterých:

• zpracovatelnost se zvyšuje při zachování nebo snížení poměru voda-cement;
• provozní doba vibrátoru je snížena, což šetří pracovní hodiny a elektřinu;
• je možné připravit kompozice použitelné v technologii vstřikování;
• prodlužuje se doba konkrétní mobility;
• je možné vyrábět stavební konstrukce složitých konfigurací;
• technologické vlastnosti betonu se zlepšují.

Oblasti použití pro betonové směsi s různými charakteristikami toku

Požadovaná třída zpracovatelnosti směsi se volí v závislosti na jejím konkrétním rozsahu použití:

• Nízkorychlostní vlaky P1. Používají se při stavbě vozovek a přistávacích ploch, úpravě betonových podložek pro základy, podlahových potěrů, výrobě monolitických schodišť, desek bez výztužných prvků nebo s jejich malým množstvím.
• P2. Určeno pro stavbu středně vyztužených základů deskového typu, desek bez výztužného rámu a velkých sloupů.
• P3. Vhodné pro vodorovné, hustě vyztužené vodorovné konstrukce a další prvky standardních staveb.
• P4. Poptávka po hustě vyztužených sloupech a vysokých základech.
• P5. Používají se pro výrobu stavebních konstrukcí v přítomnosti hermetického bednění – podlahových desek a jiných hustě vyztužených konstrukcí. P4 a P5 jsou nejlepší volbou pro práci s betonovými čerpadly.

Metody stanovení pohyblivosti betonové směsi

Pro stanovení tohoto ukazatele existuje několik metod, které se liší náročností implementace. Nejúčinnější metodou kontroly, kterou lze použít přímo na staveništi pro stanovení technologických kvalit betonu, je sesuv kužele. Spočívá v kontrole, jak moc se kuželovitá kompozice usadí svou vlastní hmotností. Pro testování se používá kuželovitý tvar, jehož celkové parametry jsou dány velikostí hrubé frakce.

Pro výpočet pohyblivosti betonu pomocí metody sedání kužele je zapotřebí následující:

• kužel o průměru základny 100 mm nebo 200 mm, výška 300 mm;
• trychtýř – samostatný nebo integrovaný do kužele;
• vodorovná, pevná a rovná základna z překližky nebo desek pokrytých pozinkovaným ocelovým plechem;
• hladítko, pravítka a kovová tyč o délce 0,6 m.

Fáze kontroly zpracovatelnosti materiálu:

• základna je mírně navlhčena vodou;
• tvar je upevněn na základně;
• kužel je vyplněn plastickou hmotou ve třech vrstvách, z nichž každá je zhutněna bajonetem;
• přebytečný materiál je odstraněn podél horního okraje;
• ocelový kužel se pomalu odstraňuje z výsledného betonového kužele, který se pomalu usazuje.

Kovový kužel je instalován vedle betonového. Změří se jejich výšky a vypočítá se rozdíl mezi získanými hodnotami. Ponor kužele, měřený v cm, odpovídá určité třídě pohyblivosti.

Tabulka shody mezi poklesem kužele a třídou mobility betonu

Zpracovatelnost betonu s obsahem hrubého kameniva o rozměrech 5-40 mm lze zjistit i pomocí viskozimetru. Kužel se směsí se položí na vibrační stůl. V kuželu je ponořen stativ s přepážkami. Vibrační deska a stopky se zapnou současně. Při vystavení vibracím se zátěž na stativu postupně snižuje na určitou úroveň. Průtoková rychlost se vypočítá v souladu s časem, během kterého se kompozice snižuje.

Pohyblivost betonu s hrubým kamenivem – frakce do 70 mm – se kontroluje u forem, u kterých se používá kovová kostka s jednou neuzavřenou stranou. V ní je umístěna plastbetonová hmota kuželovitého tvaru. Kostka je umístěna na vibračním stole. Pod vlivem vibrací se beton rozprostírá a vyplní všechny rohy formy. Doba, během které k takovému šíření dochází, se násobí faktorem 0,7. Získaný výsledek charakterizuje tekutost kompozice.

Optimální zpracovatelnost usnadňuje stavební práce a je jedním z faktorů zajišťujících vysoce kvalitní výsledky.

Betonář s 17letou praxí.

1999 – Odborné učiliště č. 71
2005 – Sibiřská státní automobilová a silniční akademie ve směru “Průmyslové a občanské stavby, Organizace a technologie stavební výroby

Pracovní zkušenosti:

Zkoušení vzorků betonu. Stanovení jakosti betonu a cementu, pevnost betonu v tlaku v laboratorních podmínkách. Výpočet složení betonu. Zkouška kotvy. Kontrola jakosti betonu na staveništi. Kontrola kvality betonu během výstavby.