Удобоукладываемость бетона. Осадка конуса.

Если бы бетонная смесь обладала свойствами жидкости, она в точности заполняла бы формы, в которые ее укладывают. Но для того, чтобы сделать бетон жидким, в него нужно добавлять такое большое количество воды, которое, как мы уже видели, губительно отражается на его прочности. Строителю поэтому приходится решать порой довольно затруднительную противоречивую задачу - дать в бетонную смесь настолько много воды, чтобы легко можно было уложить бетон, и в то же время по возможности настолько мало, чтобы получить наибольшую прочность бетона. Заполнение опалубки  жесткой бетонной смесью и ее уплотнение в этой опалубке представляют собой весьма трудоемкую работу. Кроме того, операция должна производиться под эффективным контролем, что не всегда выполнимо. В таких условиях приходится сделать вывод, что на стройках обычного типа часто бывает предпочтительнее допустить некоторый излишек воды, чем пойти на плохое уплотнение слишком жесткой бетонной смеси. Это утверждение представляет собой признание нашей неспособности решить задачу, и оно, к сожалению, весьма часто отражает действительное положение вещей. Способность бетона легко укладываться на место называется удобоукладываемостью. Этим термином передается скорее некое, довольно смутное, представление об этом свойстве бетона, чем конкретное физическое содержание его.

Уже издавна пытались оценить это свойство бетона какой-либо экспериментальной количественной характеристикой, и в осуществление это было предложено много различных методов. Классическим остается метод Абрамса. При испытании по этому методу образец формуют в виде усеченного конуса, а затем измеряют осадку, которую получает конус по снятии с него формы. Величина осадки зависит, по-видимому, от связности материала и внутреннего трения. Проявляется она либо как пластическая деформация, либо как отлипание и обрушение верхних частей образца, причем этот процесс может проявиться в одной и той же бетонной смеси при различных нормах содержания воды. Это последнее обстоятельство свидетельствует о недостаточности одного лишь определения осадки  и указывает на необходимость дополнения его наблюдением над видом осевшего конуса. Кроме того, метод конуса Абрамса, очевидно, непригоден для изучения жестких бетонных смесей.

Другим классическим методом оценки удобоукладываемости бетона является испытание его на вибростоле. Усеченный конус, несколько более крупный, чем применяемый по первому методу, освобождается из формы, установленной на вибростоле, и ему сообщается определенное количество встряхиваний; после этого в расплывшемся конусе измеряется увеличение диаметра. Этот расплыв, как и в предыдущем случае, может являться результатом либо пластической деформации, либо разъединения частиц в поперечном направлении. Дополнительное обследование внешнего вида конуса будет необходимо и в этом случае.

Эти два экспериментальных метода нашли наиболее широкое применение на практике, и едва ли, до настоящего времени, кому-либо удавалось найти способ, который выявлял бы изучаемое нами свойство бетона с большей четкостью. Расплыв бетонного шара или конуса под нагрузкой позволяет оценить роль внутреннего трения, но одновременно здесь происходит и местное обжатие заполнителей, а также и выделение воды по поверхности соприкосновения, в связи с чем, результат измерения отчасти теряет свое значение. Измерение расплыва бетона, перемещающегося в горизонтальном направлении из наполненного контейнера, не отражает с достаточной дифференцированностью подвижности жестких бетонных смесей.

Весьма важным качеством бетона следует считать его способность заполнять без зазоров все свободные пространства между стенками формы и арматурой. Метод оценки этого свойства, примененный Фори(Faury), состоит в определении работы трамбования или продолжительности вибрирования, приводящих к заполнению кубической формы, с уложенной внутри нее стандартной арматурой, причем совершенство заполнения оценивается взвешиванием использованной бетонной смеси. Этот способ, основанный на весьма произвольном принципе, в практическом применении требует, к сожалению много времени и высокой тщательности выполнения.

Метод, в котором используется тот же принцип измерения времени наполнения формы, был предложен Пауэрсом (Rowers); в несколько измененном виде он получил впоследствии известность как метод Вебе (Vebe). Этот метод сводится к тому, что усеченный конус Абрамса помещается в цилиндрический бак несколько большего диаметра и бетон освобождается из формы. Устанавливая этот бак на вибрационный стол, засекают время, необходимое для того, чтобы бетон принял цилиндрическую форму бака. Такую засечку времени можно осуществить с помощью стеклянного диска, образующего крышку бака и погружающегося в него вместе с бетоном. Когда последний всей своей поверхностью будет соприкасаться с диском, испытание заканчивается. Преимущество способа Вебе - в краткосрочности всей процедуры, а также в том, что он позволяет оценить способность к заполнению форм также и у жестких бетонов, по отношению к которым простые приемы расплыва оказались, как мы видели недостаточными.