Оборудование для диагностики самоуплотняющегося бетона

Берлинская компания Testing Bluhm & Feuerherdt GmbH является одним из наиболее крупных европейских производителей высококачественного лабораторного оборудования. Уже не первый год она успешно работает на постсоветском рынке лабораторного оборудования и имеет надежных партнеров во многих регионах бывшего СССР (в России это РВС, в Беларуси — "БелАквилон").

Testing — одна из немногих фирм, производящих лабораторное оборудование для диагностики самоуплотняющегося бетона. При разработке оптимальной рецептуры самоуплотняющегося бетона большую роль играют реологические исследования. Методика и последовательность исследований разработана по японскому образцу, включает лабораторные исследования исходных материалов и такие этапы, как исследования цементного теста, испытания раствора и исследования бетона. К исследованиям цементного теста относят изучение составов мелких пылевидных частиц (цемент+заполнитель) относительно их водопотребности, а также их чувствительность при затворении разным количеством воды. С этой целью проводится большое количество испытаний на расплыв цементного теста без встряхивания с использованием конуса Хегерманна. При этом исследуются смеси с различным содержанием воды. На основании результатов исследования цементного теста можно заниматься подбором состава раствора. Испытания раствора служат для того, чтобы подобрать необходимое количество воды для затворения, правильно определить вид и количество пластификатора. При этом проводятся два испытания на подвижность: вначале испытание на расплыв раствора без встряхивания, затем определяется время прохождения раствора через специальную воронку. Подобранный состав раствора служит основой для окончательного определения состава бетона. В раствор добавляется ограниченное количество крупного заполнителя (как правило зернистостью 2-16 мм в количестве 900 кг на 1 м3 и плотностью примерно 2650 кг на 1 м3), и таким образом определяется окончательное количество цемента, заполнителя, воды и песка. Методы, используемые для испытания самоуплотняющегося бетона, контролируют способность бетона растекаться, выравниваться и преодолевать сопротивление арматурных стержней. Для лабораторных исследований самоуплотняющегося бетона используется как уже известное и распространенное, так и специально разработанное оборудование. Для упрощения и облегчения работы персонала лаборатории производители лабораторного оборудования постоянно совершенствуют конструкции уже существующего оборудования. Большинство видов этого оборудования просто и конструктивно и в обслуживании, благодаря чему при благоприятных погодных условиях и температуре наружного воздуха могут использоваться непосредственно на стройплощадке.

Конус Хегерманна

Помимо собственно конуса, комплект оборудования включает воронку для его заполнения и стеклянное основание диаметром 300 мм и толщиной 5 мм. Данное оборудование предназначено для определения скорости растекания и вязкости смеси с целью последующего определения потребности ее в воде. При температуре 20 +/-2°С конус с помощью воронки заполняется суспензией или раствором, затем медленно вертикально поднимается таким образом, чтобы содержимое могло равномерно вытечь на стеклянное основание. Смесь равномерно растекается по основанию, при этом дополнительного встряхивания не требуется. Диаметр расплыва измеряется штангенциркулем. Относительная степень растекания определяется как квадрат отношения диаметра расплыва к диаметру конуса (примерно 100 мм) минус единица.

Y-образная воронка для раствора (рис. 1)

Комплект включает воронку на ножках из нержавеющей стали с открывающейся задвижкой и насадку для облегчения заполнения воронки раствором. Для определения скорости протекания и вязкости раствора воронка при помощи насадки заполняется раствором в количестве 1,2 л. Одновременно с открытием задвижки включается секундомер, фиксирующий время протекания раствора через воронку. Относительное время протекания определяется как отношение числа 10 к измеренному времени. Поскольку же нормативное значение измеренного времени протекания должно быть в пределах 9-10 секунд, относительное время должно быть в пределах 0,9-1,1.

Конус Абрамса

Помимо собственно конуса из нержавеющей стали, в комплект входит плита основания (обычно размерами 900х900 мм или 1000х1000 мм) с разметкой окружности диаметром 500 мм и ее центра для позиционирования конуса. Для определения диаметра расплыва конуса и времени растекания бетонной смеси до достижения диаметра 500 мм, а также общего времени растекания бетона перевернутый конус заполняется свежеприготовленной бетонной смесью без уплотнения. Не позже 90 секунд после наполнения конус поднимается вверх, одновременно включается секундомер. По достижении смесью диаметра 500 мм, а также по завершении процесса растекания осуществляется фиксация времени. Максимальный диаметр расплыва конуса должен составлять не менее 700 мм, время достижения диаметра 500 мм должно быть в пределах 3-6 секунд, а общее время растекания должно быть больше 45 секунд.

Конус с блокировочным кольцом (рис. 2)

К оборудованию конуса Абрамса добавляется блокировочное кольцо диаметром 300 мм с закрепленными нормально к его плоскости гладкими металлическими стержнями длиной 125 мм и диаметром 18 мм, которые при испытаниях имитируют арматуру. Количество стержней зависит от крупности заполнителя в бетонной смеси и может быть равным 10, 16 или 22. При крупности до 16 мм количество стержней принимается равным 16. При определении диаметра расплыва конуса и времени растекания бетона до достижения диаметра 500 мм после прохождения бетоном блокировочного кольца по предыдущему методу блокировочное кольцо устанавливается по центру с использованием имеющейся маркировки. Максимальный диаметр расплыва конуса должен быть не менее 650 мм.

Y-образная воронка для бетона (рис. 3)

Комплект аналогичен таковому для раствора. При определении скорости протекания и вязкости бетона воронка (с использованием насадки) заполняется 10 литрами бетона. Одновременно с открытием задвижки включается секундомер, фиксирующий время прохождения бетона через воронку. Относительное время прохождения определяется как отношение числа 10 к измеренному времени, которое должно составлять 10-20 секунд. Таким образом, относительное время должно быть в диапазоне от 0,5 до 1.

L-образный ящик (рис. 4)

Для имитации арматуры в L-образном ящике, длина основания которого составляет 700 мм, установлены стержни. Конструкция включает задвижку и воронку для заполнения ящика. При определении растекаемости и способности бетонной смеси преодолевать препятствия из стержней вертикальная часть ящика при помощи воронки заполняется бетоном. Одновременно с поднятием задвижки засекается время. Бетон проходит через ряд вертикальных стержней, имитирующих арматуру, и растекается по горизонтальной части ящика. По достижении бетоном отметки 400 мм время фиксируется. Кроме того, после завершения процесса растекания измеряются уровни бетона в месте заполнения (Н1) и в месте достижения крайнего положения (Н2). Время достижения 400-миллиметровой отметки должно быть в диапазоне от 3 до 6 секунд, отношение высот Н2 к Н1 должно быть не менее 0,8.

Ящик Каджима (рис. 5)

Речь идет о плексигласовом ящике размерами 500х300х300 мм с вертикальной трубкой длиной 500 мм и диаметром 100 мм. Внутри ящика в качестве имитации арматуры установлены барьеры из стержней диаметром 16 мм (5 рядов по 7 барьеров). При определении степени заполнения и способности смеси преодолевать препятствия через конус и трубку ящик заполняется бетонной смесью (5 л за 5 секунд) до уровня, при котором закрывается верхний стержень со стороны трубки. После заполнения измеряется высота уровня со стороны заполнения и с противоположной стороны. Степень заполнения в процентах равна умноженному на 100 отношению второго числа к первому. Если эта величина больше 95%, требование выполняется.

Тестовый ящик для бетона (рис. 6)

Изготавливается из нержавеющей стали по определенным размерам, имеет перегораживающую задвижку и рамку со стержнями, которые имитируют арматуру. При определении подвижности смеси и ее способности преодолевать препятствия левая часть ящика полностью заполняется бетонной смесью, после чего задвижка открывается, и часть смеси перемещается через рамку со стержнями в правую часть. После стабилизации процесса перетекания измеряют высоту уровней бетона в левой и правой части. Разница между уровнями в обеих частях ящика должна быть не более 20 мм.

Трехсекционная цилиндрическая форма

Форма общей высотой 450-500 мм (высота секции 150 мм, диаметр 150 мм) разделяется на секции двумя горизонтальными задвижками. Комплект включает три емкости, весы с точностью взвешивания до 1 г и сито с размером ячейки 8 мм. При определении равномерности распределения в бетоне заполнителя путем промывания бетона и последующего просеивания заполнителя форма под углом 45° полностью заполняется бетонной смесью (с крупностью заполнителя до 16 мм) и отстаивается в вертикальном положении до начала схватывания (около 30 минут). При помощи задвижек смесь в цилиндре разделяется на три секции, и содержимое каждой из секций взвешивается. Затем содержимое каждой секции промывают и просеивают на сите, после чего материал высушивают и взвешивают. Равномерность распределения заполнителя определяется путем сравнения трех масс сухого заполнителя крупностью 8- 16 мм, полученного из трех секций после промывания и просеивания.

Прибор для определения содержания воздуха

Калиброванный прибор емкостью 1 л (объемомер для стройрастворов) или 8 л (то же для бетонов) измеряет содержание воздуха в свежем бетоне или растворе методом выравнивания давления. Прибор имеет напорную камеру, в которой с помощью ручного насоса создается определенное давление. После открытия соединительного клапана давление в напорной камере и в сосуде с бетоном выравнивается. Снижение давления воздуха в напорной камере является мерой содержания воздуха в бетоне или растворе.

Testing для эксплуатации железобетонных конструкций

Компания изготавливает приборы, которые находят применение не только в цехе ЗЖБК либо на стройплощадке, но и в процессе эксплуатации существующих объектов. Склерометр DigiSchmidt 2000 используется для многоцелевых измерений прочности бетона по методу упругого отскока, ультразвуковой прибор TICO — для неразрушающего испытания железобетонных конструкций ультразвуковым импульсным методом, позволяющим оценить однородность бетона, наличие в нем пустот и трещин, дефектов от воздействия огня и мороза, а также упругость и прочность бетона, а локатор арматуры Profometer 5 — для определения положения арматуры, измерения толщины защитного слоя бетона и определения диаметра арматурной стали. Последний прибор — самый легкий в своем классе приборов. Впервые изображение расположения арматуры и толщины защитного слоя можно увидеть на дисплее. Пользоваться прибором просто благодаря наличию диалогового режима.

Сергей ЗОЛОТОВ
обсуждение статьи