В зависимости от состава она представляет собой вязкую жидкость или вязкопластичную массу. В технике для характеристики состояния таких систем часто используется термин «консистенция». Применяется он и для бетонной смеси, но обычно как качественная характеристика (жесткая консистенция; пластичная консистенция), а иногда и как синоним удобоукладываемости.
Основной характеристикой бетонной смеси является удобоукладываемость.
Это комплексное свойство, характеризующее:
- способность бетонной смеси под действием сил тяжести или внешних воздействий (например вибрации) растекаться и принимать заданную форму;
- способность смеси одновременно уплотняться, выделяя основную часть содержавшегося в ней воздуха.
При этом бетонная смесь должна сохранять однородность: равномерное распределение компонентов в объеме смеси.
По удобоукладываемости смеси делятся на подвижные и жесткие. Для «разделения» бетонных смесей на эти два вида используется стандартный конус. Он заполняется бетонной смесью (с уплотнением), а затем снимается.
Подвижные смеси под действием силы тяжести оседают. Осадка конуса (ОК) или ее расплыв (Р) и являются мерой подвижности. По величине осадки конуса смеси делятся на пять марок.
Жесткие смеси не оседают после снятия конуса. Поэтому для оценки их удобоукладываемости используется вибрация. Ее стандартные параметры: амплитуда 0,5 мм и частота 3000 колебаний в минуту. Существует несколько способов определения жесткости смеси.
Стандартным является показатель жесткости, получаемый на приборе Вебе. Жесткость характеризуется временем, необходимым для растекания вибрируемой смеси в приборе, снабженным пригрузочным диском.
Жесткость смеси можно также определить по времени вибрации конуса бетонной смеси в форме 20 х 20 х 20 см до ее растекания с образованием гладкой поверхности. Этот метод, предложенный Б.Г. Скрамтаевым, отличается от предыдущего отсутствием пригрузочного диска. Естественно, что время растекания смеси увеличивается. Метод также включен в ГОСТ, переходный коэффициент к методу Вебе — 0,7.
В предыдущем стандарте на методы испытаний бетонной смеси жесткость определялась при помощи технического вискозиметра. Этот показатель (жесткость по техническому вискозиметру) часто встречается в литературе. Он превышает стандартный в 4 раза.
По величине жесткости, установленной на приборе Вебе, определяются и марки смеси по жесткости.
Определение осадки конуса является полустатическим методом, тогда как при действии вибрации она подвергается динамическим воздействиям. При этом бетонная смесь проявляет свойство тиксотропии. Твердые частицы приходят в колебания с частотой прикладываемого вибровоздействия (50-200 гц). При этом они смещаются друг относительно друга, что приводит к потере ими адсорбированной воды и разрушению флокул цемента. Количество свободной воды увеличивается, и бетонная смесь разжижается. При прекращении вибрации вода вновь сорбируется на твердых поверхностях, зерна цемента объединяются во флокулы и вязкость бетонной смеси восстанавливается.
Степень проявления бетонной смесью тиксотропных свойств (разжижения) увеличивается при введении минеральных или органических добавок, а также при использовании мелких песков. В этих случаях для подвижных бетонных смесей можно принимать меньшую осадку конуса. Так, для бетонов на мелких песках она может составить 4-6 см вместо 6—8 см и 7-10 см вместо 10—13 см.
Независимо от подвижности или жесткости смесь должна быть пластичной.
Пластичность — способность смеси деформироваться без нарушений сплошности (образования разрывов и трещин) и разделения на составляющие. Именно благодаря пластичности бетонная смесь может принимать требуемую форму, сохраняя при этом однородность и сплошность строения.
Признаки непластичности можно обнаружить уже при определении осадки конуса. Цементное тесто будет вытекать из под стандартного конуса (при штыковании), вода отделяться от бетонной смеси. Крупный заполнитель может обнажаться, а бетонная смесь при оседании — деформироваться неравномерно. Иногда крупный заполнитель образует жесткий каркас, препятствующий оседанию смеси.
Пластичность смеси обеспечивается при достаточном содержании в ней дисперсных частиц (цемент, тонкие фракции песка, минеральные добавки).
Водопотребность бетонной смеси — количество воды, обеспечивающее ее определенную удобоукладываемость. Она существенно зависит от применяемых заполнителей. Чем ниже водопотребность бетонной смеси, тем выше — при прочих равных условиях — ее качество.
