Важнейшим критерием качества бетона является то, насколько легко смесь гомогенизируется при размешивании и насколько она готова для того, чтобы производить транспортировку, уплотнение и отделку. Помимо этого, к критериям оценки качества бетона относится и то, сколько работы затрачивается на его полное уплотнение.
Важное значение имеет реология (деформационные свойства) смеси. Применительно к бетону речь идет о таких свойствах, как пластичность и упруговязкость. То, насколько подходящим для использования будет приготовленный бетонный раствор, определяет его удобоукладываемость. Для бетонной смеси надлежащего качества характерно ее водоотделение и расслоение в пределах нормы (оно не должно быть избыточным).
Давая общее определение удобоукладываемости следует сказать, что это понятие включает в себя свойства текучести, связности, готовности быть литым бетоном, а также уплотняемости. Важнейшую роль для удобоукладываемости играет количество содержащейся в бетоне воды. Посредством добавления воды можно жесткую смесь превратить в удобоукладываемую. Кроме того, можно достичь этой же цели путем добавления в смесь пластификаторов и воздухововлекающих добавок.
Следует перечислить и иные факторы, оказывающие влияние на удобоукладываемость:
— объем цементного теста и заполнителя;
— степень пластичности цемента;
— максимальный размер зерен заполнителя, его гранулометрический состав, а также форма и особенности поверхности.
Еще одним критерием, характеризующим состояние свежего бетона, является его консистенция или, проще говоря, подвижность. Данный термин имеет непосредственное отношение к понятию удобоукладываемости и определяет текучесть бетона, иными словами то, насколько легко он растекается.
В связи с тем, что влажный бетон намного проще поддается обработке (по сравнению с сухим), понятие консистенции стало использоваться для характеристики влажности бетонной смеси. Однако все не так просто: смеси с одинаковой консистенцией не всегда идентичны между собой по параметрам удобоукладываемости.
Для измерения соответствия цементной пасты стандарту CSA CAN 3A-5 (Канада), а также стандарту ASTM С-187, используется прибор Вика. Игла с миллиметровым диаметром заменена в нем пестиком с диаметром в 1 см. Если пестик прибора по прошествии 30 сек после освобождения способен опуститься на 10±1 мм вглубь цементной массы — консистенция в норме.
Соответствующая норме консистенция является обязательным условием для расчета времени, необходимого для того, чтобы произошло схватывание цементного камня и достижение им достаточной степени прочности. Существуют различные методы, с помощью которых определяется удобоукладываемость, при этом среди них нет ни одного прямого.
Наиболее практикуемым является метод, изложенный в стандарте ASTM С143-78 , который заключается в измерении осадка усеченного конуса, высота которого составляет 30 см. Последовательность действий такова: конус заполняется бетоном и плавно поднимается, при этом попутно измеряется, насколько уменьшилась высота в центре оседающей смеси. Осадку в диапазоне от 75-ти до 100 мм можно считать достаточной для заполнения бетоном форм.
Кроме того, широко применяется метод, который называется «фактор уплотнения», изложенный в стандартах BS 1881, ч. 2, 1970 и в АС 1 211 3-75. Суть метода: измеряется относительная плотность, определяемая соотношением плотности, которая была фактически достигнута в процессе испытания и плотности окончательно уплотненной бетонной смеси.
Есть еще способ «измерения проникания шара» (ASTM-C360). Методика такова: берется цилиндр из стали, диаметр которого составляет 150 мм, имеющий фасонное днище в форме полусферы весом 13,6 кг и измеряется его пенетрация (проникновение). Соотношение осадки конуса к пенетрации шара должно быть примерно 1,5-2.
Следует также сказать еще о двух методах:
— «метод перемещения» Пауэрса (его суть заключается в том, что измеряется усилие, которое нужно затратить, чтобы изменить форму бетона);
— «метод Вебе», очень похожий на вышеназванный, но отличающийся отсутствием внутреннего кольца, и еще тем, что ролик не прокатывается, а смесь уплотняется вибрацией. Для того, чтобы измерить удобоукладываемость, пользуются еще консистометром Вебе, немецким встряхивающим столиком, а также «двухточечным испытанием» Таттерсолла.
Вообще же, оценивая все вышеперечисленные методы, можно сделать вывод, что пока не существует совершенного метода, с помощью которого можно было бы измерить удобоукладываемость бетона.