""

Самоуплотняющийся бетон что это такое

СУБ — особенности и характеристики инновационного стройматериала

Японский профессор Хиро Окамура создал самоуплотняющийся бетон ― новый строительный материал, быстро приобретающий максимальную прочность. Благодаря специфике состава на работу с СУБ тратится меньше времени и сил, чем при использовании обычных растворов. Японская разработка применяется, если нет возможности провести виброуплотнение, или нужно залить опалубку с густой сеткой арматуры.

Чем отличается состав самоуплотняющихся смесей?

При повышении в растворе количества суперпластификаторов замедляется процесс застывания бетона.

Самоуплотняющаяся смесь не расслаивается при значительной подвижности раствора, обладает высокой плотностью и однородностью. Эти характеристики обеспечивают специфический состав бетона. Для корректировки показателей вязкости применяют загустители на основе следующих компонентов:

  • целлюлоза;
  • полиэтиленгликоль;
  • гидролизованный крахмал;
  • природные биополимеры.

Состав самоуплотняющегося бетона представлен в таблице:

Преимущества и недостатки

К негативным характеристикам СУБ относят его стоимость и повышенные показатели ползучести готовой смеси. Преимуществами нового строительного материала считают:

  • Возведение высокопрочных сооружений.
  • Сокращение сроков строительства и сдачи готового объекта.
  • Нет изъянов, образующихся во время уплотнения обычной смеси, и крупных пор.
  • Повышение уровня прочности сцепления арматуры и бетона.
  • Проникновение раствора в труднодоступные отделы конструкций. Нет необходимости в виброуплотнении.
  • Долговечность, шумо- и виброизоляция готовых сооружений.
  • Получение ЖБИ любой геометрической формы.
  • Повышение длительности периода транспортировки готового раствора. Самоуплотняющийся бетон разрешено перевозить на большие расстояния.
  • Снижение уровня шума во время строительства, что важно при проведении работ возле жилых домов.
  • Высокое качество ЖБК. Нет необходимости проводить дополнительную обработку.
  • Сокращение числа задействованных рабочих, что снижает стоимость строительства в целом.

Характеристики

Качество и характерные особенности разных видов бетона зависят от используемых во время приготовления раствора добавок. Состав самоуплотняющихся бетонов различается в зависимости от производителя, но поликарбоксилат — незаменимый компонент для его приготовления. Во многом этот комплексный полимерный модификатор обеспечивает уникальные свойства готового продукта.

Самоуплотняющийся бетон имеет следующие характеристики:

  • водоцементное отношение ― 0,38—0,4;
  • удобоукладываемость ― до 70 см;
  • прочность на сжатие ― до 100 МПа;
  • параметр эластичности ― 30—36 ГПа;
  • уровень воздуха ― не выше 6%.

Свойства СУБ

Благодаря специфической рецептуре и полученным характеристикам, самоуплотняющиеся бетоны отличаются высокой прочностью на сжатие и растяжение. Кроме этого, раствор обладает следующими качествами:

  • Ползучесть. Это свойство обуславливается рядом применяемых добавок, но не превышает допустимых значений.
  • Адгезия. Бетон хорошо сцепляется с арматурными каркасами.
  • Усадка. То, как будет садиться раствор, зависит от объема, применяемого при приготовлении раствора клея. В самоуплотняющихся бетонах цементного клея примерно столько же, сколько в классических смесях.
  • Упругость. Этот показатель зависит от пропорции сухих добавок разных фракций. Традиционные цементно-песчаные смеси на 15% более упругие, чем самоуплотняющиеся бетоны.

Как транспортировать смеси?

Так как крупных пор в ЖБИ из самоуплотняющегося бетона нет, вода не попадает в глубокие слои конструкции, что значительно снижает вероятность коррозии арматурного каркаса.

Если готовая смесь транспортируется дольше одного часа, то необходимо применять автомиксер.

Все бетонные смеси требуют соблюдения правил перевозки. В противном случае начинается сегрегация ― процесс расслоения. Несмотря на то, что самоуплотняющийся бетон расслаивается хуже, чем обычные смеси, при неправильной перевозке он также может подвергнуться этому дефекту. Чтобы не допустить снижение качества материала, рекомендуется придерживаться следующих правил:

  • При необходимости перевозки раствора дольше 1-го часа важно использовать автомиксер. Без бетономешалки в растворе образуется осадок.
  • Избегать размещения раствора и резервуара с ним на солнце. Из-за нагрева бетон меняет консистенцию.
  • По прибытии смеси на место строительства добавить в нее разжижитель.
  • Материал применять без промедлений, перекачка раствора осуществляется непрерывно.

Как проводится укладка?

Самоуплотняющиеся смеси укладывают так же, как и другие цементные растворы. Чтобы не допустить снижения качества материала, важно придерживаться следующих рекомендаций:

  • Нельзя укладывать смесь в опалубку, если в ней вода. В противном случае раствор расслоится.
  • До укладки смесь прокачивается через рукав, чтобы из нее вышел воздух. Если строительство проводится без использования насоса, путь раствора по рукаву делают искусственно.
  • Во время работы нельзя допускать остановок дольше чем на 30 минут. Даже из-за коротких пауз слои бетона могут не смешиваться.

Важно следить за природным выведением воздуха из опалубков. Для этого в высокие узкие колонны смесь запрещено сливать с большой высоты. Рекомендуется спустить рукав в сам опалубок, и подтягивать его вверх по мере наполнения формы раствором. Чем ниже высота, с которой смесь попадает в опалубки, тем меньше воздуха в ней растворится. Дополнительно уплотнять этот вид цементной смеси не нужно.

Самоуплотняющаяся бетонная смесь — что это такое?

Новые веяния в строительстве, необходимость возведения сложных конструкций заставили во второй половине ХХ века основательно пересмотреть требования к используемым материалам, разработать бетоны с особенными свойствами. Одним из перспективных результатов стал самоуплотняющийся бетон (СУБ). Отличительные характеристики его состава позволили значительно продлить срок транспортировки и использовать в сложных условиях (на высоте, при невозможности проведения виброуплотнения). Для расширения области его применения были предложены новые модификации.

Самоуплотняющийся бетон — высокоподвижный материал, способный достигать высокой однородности и заполнять пространства любой конфигурации без дополнительного механического воздействия. Делится он на классы по:

  1. вязкости — определяется периодом, необходимым для протекания в V-образную воронку: VF1 — менее 8 с, VF2 — 9–25 с. По другой методике находится время расплыва стандартного конуса смеси до 50 см: VS1 — до 2 с, VS2 — более 2 c;
  2. однородности — устойчивость к расслаиванию, устанавливается при испытании самоуплотняющейся смеси с помощью сита: SR1 — до 20 %, SR2 — не превышает 15 %;
  3. способности обтекать препятствия — исследование проводится в L-образном ящике (PA);
  4. удобоукладываемости (консистенции) — определяется по величине диаметра растекания стандартного конуса: SF1 в пределах 55–65 см, SF2 — 66–75 см, SF3 — 76–85 см;
  5. прочности — маркируется также, как товарный (В30, В40, В50 и другие).

Свойства бетона во многом обуславливают его компоненты. Каждый производитель предлагает свою рецептуру, но в состав СУБ обязательно вводится поликарбоксилат — высокоэффективный комплексный полимерный модификатор. Также входят: портландцемент со сниженным тепловыделением, молотый известняк или зольная пыль, крупный и мелкий заполнитель, специальные добавки, вода. Количество компонентов зависит от необходимого вида продукта.

Бетонная смесь характеризуется низким водоцементным соотношением (0,38–0,4), при этом обладает высоким показателем удобоукладываемости (до 70 см). Качественный СУБ отличается повышенной плотностью, отсутствием в структуре капилляров и крупных пор. Эта особенность значительно снижает риск развития коррозионных, окислительных процессов. Его прочность на сжатие доходит до 100 МПа, модуль эластичности колеблется в пределах 30–36 ГПа, содержание воздуха не превышает 6 %.

Достоинства и недостатки

Большое число положительных характеристик часто склоняет ответственных строителей к решению купить самоуплотняющийся быстротвердеющий бетон. К главным его плюсам относят:

  • возможность применения на площадках, значительно удаленных от места производства;
  • снижение энерго- и трудозатрат — не используются при укладке бетона виброуплотнители;
  • уменьшение времени реконструкции либо строительства;
  • производство бетонных изделий с максимально качественной поверхностью;
  • равномерное распределение смеси по всему объему.

Недостатки: коэффициент ползучести и цена самоуплотняющегося тяжелого бетона больше, чем у товарного.

Применение и особенности укладки

СУБ с разными свойствами используется при возведении гидротехнических сооружений, для производства сборного железобетона, обустройства высокопрочных бесшовных монолитных полов, реставрации и усиления конструкций, при строительстве зданий и объектов со значительным содержанием арматуры в сечениях. Также он применяется при изготовлении изделий с высокими требованиями к качеству поверхности, мостостроительстве, торкретбетонировании и других областях. Благодаря своим свойствам, самоуплотняющийся легкий бетон используется при возведении уникальных сверхтонкостенных или ограждающих конструкций и в случаях, когда возникает потребность в снижении массы перекрытий.

Читать еще:  Полированный бетонный пол своими руками

При укладке этого вида бетона учитываются некоторые особенности. Перед началом работ важно убедиться в отсутствии в опалубке жидкости. Даже незначительное изменение содержания воды в бетонной смеси может негативно повлиять на ее свойства, привести к расслоению. Еще одно обязательное условие качественной укладки — непрерывность процесса поставки и заливки. Если самоуплотняющийся бетон потерял необходимые для работы свойства, возможно восстановление его удобоукладываемости путем добавления специальных разжижителей. Уплотнять его нельзя.

Самоуплотняющийся бетон: свойства, плюсы и минусы

Самоуплотняющийся бетон был разработан в конце 20 века. Первые испытания этого материала начались в 1989 году. Он обладает рядом уникальных свойств, из-за чего широко используется в строительстве.

Что это такое

Это вид материала, который уплотняется под действием силы тяжести и легко протекает между формами, за счет вязкости. Такие свойства ему придают сверхпластичные добавки. Этот бетон уплотняется без помощи механической системы и сохраняет однородность и стабильность на протяжении всего срока применения.

Преимущества и недостатки

Самоуплотняющийся бетон имеет такие свойства, как прочность и долговечность, при этом сохраняет текучесть, за счет чего равномерно распределяется во время нанесения, без необходимости уплотнения. Текучесть, полученная с помощью суперпластифицирующих добавок, облегчает применение и позволяет добиться высоких эксплуатационных характеристик. Кроме того, он обладает большей чувствительностью к отверждению и меньшей проницаемостью для газов и хлоридов.

Еще одним преимуществом считается то, что он не требует многослойного бетонирования и вибрации при укладке. Этот тип бетона используется для производства изделий небольшой толщины или для получения финишных покрытий и сложных форм.

На необработанных поверхностях однородность самоуплотнения намного выше, поэтому качество финишного покрытия получается лучше. Самоуплотнение особенно полезно в том случае, когда требуется качественная эстетическая отделка.

Недостатков у самоуплотняющегося бетона не слишком много, хотя его производство, является более трудоемким с технической точки зрения. Необходимо проводить тщательные исследования и строго соблюдать пропорции компонентов. Соблюдение технологии производства позволяет гарантировать высокое качество возведенных конструкций.

При приготовлении раствора на месте строительства, необходимо обращать внимание на водонепроницаемость, так как жидкая консистенция облегчает текучесть из-за возможных повреждений или зазоров в поверхности. Также надо учитывать параметры пресс-форм, так как недостаточная их жесткость позволит раствору выйти за рамки проектируемых размеров.

Стоимость этого материала на 15-30% выше.

Состав и свойства самоуплотняющегося бетона

В составе содержатся следующие ингредиенты:

  • вода;
  • химические модификаторы;
  • щебень мелких фракций;
  • портландцемент;
  • пластификаторы;
  • песок;
  • различные наполнители.

Внутренняя структура самоуплотняющегося бетона более компактна. Это объясняет, почему при испытаниях параметры, связанные с долговечностью, выше, чем при использовании обычных бетонов с эквивалентной прочностью на сжатие.

Огнестойкость самоуплотняющегося бетона ничем не отличается от обычного, изготовленного с использованием заполнителей того же типа.

В зависимости от расположения арматуры рекомендуется указывать наиболее подходящий максимальный размер заполнителя. Оптимальными считаются от 12 мм до 18 мм, в зависимости от конкретного случая.

Технология производства

Изготовление самоуплотняющегося бетона напоминает процесс производства обычного. Главное отличие заключается в составе. При его изготовлении используют химические модификаторы, щебень мелких фракций и пластификаторы.

Марки бетона по ГОСТ

В ГОСТ 7473-2010 бетонные смеси подразделяют на марки по удобоукладываемости (расплыв и усадка конуса).
А в соответствии с Европейскими рекомендациями различают следующие классы:

Какие добавки применяют для самоуплотняющихся бетонов

Этот материал требует специфических добавок, например, суперпластификаторов. Они улучшают подвижность массы, водонепроницаемость, надежность, плотность, скорость набора крепости. Присадки уменьшают расход цемента и при этом не снижают его качества.

Виды добавок:

  • Антикоррозийные.
  • Модификаторы.
  • Добавки для набора прочности.
  • Пластификаторы.
  • Химические присадки.
  • Регуляторы подвижности.
  • Антиморозные.

Как тестируется

Для проверки пластичности материала используются несколько способов. Применение конуса позволяет проверить подвижность. Индекс визуальной сохраняемости показывает сопротивление подвижности. С помощью конуса также проводят тестирование вязкости смеси.

Механические характеристики самоуплотняющегося раствора почти аналогичны обычному с той же прочностью на сжатие.

Так, например, в ходе изучения поведения самоуплотняющегося бетона, подвергающегося сдвиговым нагрузкам, было установлено, что снижение (на 12%) эффекта зацепления не повлияло на безопасность применения расчетных формул, которые обеспечивают коэффициенты безопасности, значительно превышающие установленные действующими нормами. Значение модуля деформации зависит от количества содержащихся в нем заполнителей, так как модуль деформации заполнителей в четыре-десять раз выше, чем у цемента ( 6000 — 25000 МПа). Поскольку самоуплотняющийся бетон имеет меньшее количество заполнителей (песок + гравий) размером более 4 мм, чем обычный бетон с тем же сопротивлением давлению, применение обычной рецептуры для определения модуля деформации, как правило, дает более высокие показатели, чем те, которые получены в ходе испытаний. Расчетные значения завышают от 7% до 15% показатель упругости деформации. Эта погрешность не очень важна и сопоставима с диапазоном точности той же формулы, что и для цементного раствора.

Сферы применения

Благодаря свойствам материал применяется при наружном бетонировании.

Также его рекомендуется использовать для изготовления элементов сложной геометрии, или конструкций, в которых арматура настолько плотная, что препятствует или затрудняет действие вибрационного оборудования для уплотнения.

Применение:

  • используется при строительстве ограждений или тонких стен;
  • для усиления домов;
  • при возведении гидротехнических конструкций;
  • при строительстве полов без швов.

Самым известным сооружением является подвесной мост Акаси-Кайке в Кобе, который был открыт в 1998 году, и имел самый большой свободный пролет между опорами в мире — 1,991 метра.

Среди работ, построенных из этого вида бетона, выделяется мост-павильон на Экспо 2008 в Сарагосе. Британско-иранский архитектор Заха Хадид спроектировал горизонтальное здание, расположенное на реке Эбро.

Самоуплотняющийся бетон — это цементно-песчаный раствор с добавлением пластификаторов. Чтобы свойства материала сохранились надолго, необходимо соблюдать правила укладки раствора.

Самоуплотняющийся бетон – эффективное решение для широкого спектра строительных задач

В этой статье мы расскажем о том, что собой представляет самоуплотняющийся бетон, какова история появления этого материала, и каковы его отличия от обычных строительных растворов, приготовленных на основе портландцементов.

Бетон в процессе набора прочности

Основные особенности

Виброрейка, от применения которой теперь можно отказаться

Материал, о котором пойдет речь в этой статье, уникален, так как имеет возможность уплотняться под действием собственного веса. Проще говоря, когда обычные растворы, заливаются в опалубку, необходим уплотнитель для бетона. Рассматриваемый нами тип растворов сам способен полностью заполнить любые формы даже при изготовлении густоармированных конструкций.

Технология нова, но, несмотря на это, находит все большее применение. Наиболее перспективной сферой использования таких бетонов становится промышленное производство ЖБИ и устройство монолитных сооружений, таких, например, как высокопрочные бесшовные бетонные полы. Не меньшей востребованностью технология пользуется при проведении торкрет бетонирования, усиления и реставрации уже эксплуатируемых конструкций.

Немного истории

На фото — заливка опор с применением самоподъемных опалубок

В 70-х годах прошлого века был разработан ряд высокопрочных бетонов модифицированных рядом добавок-суперпластификаторов. Например, такие составы в 1970 году были применены при возведении монолитных сооружений на нефтедобывающих платформах, эксплуатируемых в особо сложных климатических условиях.

На фото — консистенция растворов с функцией самоуплотнения

В ходе строительства и последующей эксплуатации данных сооружений были сформулированы рекомендации и ограничения применительно к введению суперпластификаторов:

  • Введение суперпластификаторов при определённой дозировке способно обернуться замедлением схватывания смеси.
  • При транспортировке смеси в течение 1 часа и более эффективность действие введенной добавки уменьшается, в результате снижается степень подвижности раствора.
  • Применение суперпластификаторов провоцирует расслоение плотной смеси при транспортировке по трубопроводу на расстояние более 200 метров. В итоге, качество готовых изделий существенно снижается. Это обстоятельство необходимо особо учитывать при промышленном проведении строительства с использованием специальных бензонасосов.

Повсеместное ведение грандиозных строительных проектов диктовало необходимость в изготовлении принципиально новых бетонов, отвечающих самым высоким эксплуатационным требованиям. Среди этих требований особого упоминания заслуживают сжатые сроки, необходимые как для проведения бетонирования, так и для набора марочной прочности готовым изделием.

Читать еще:  Способы крепления мауэрлата к стене из газобетона

Решение было найдено за счет проведения целого ряда теоретических исследований и практических внедрений, реализованных в целях:

  • эффективного использования мультифракционных заполнителей;
  • введения ультрадисперсных и микродисперсных наполнителей, предназначенных для увеличения коррозионной устойчивости и прочности материалов, армированных металлоконструкциями;
  • контроля реологии высокоподвижных смесей;
  • производства принципиально новых типов модификаторов и прочих регуляторов эксплуатационных свойств бетона.

В 1986 году японскими учеными был разработан особо прочный состав самоуплотняющегося бетона с рядом уникальных качеств. Новый материал получил название Self-Compacting Concrete.

Уникальным свойством раствора стала возможность уплотнения вследствие механической нагрузки собственного веса. В итоге, разработка материала нового типа позволила не использовать уплотнитель бетона.

Промышленное применение раствора было начато в 1996 году прошлого века, несколько позже были проведены полноценные испытания материала в естественных условиях. И только в 2004 году окончательно были определены особенности эксплуатации самоуплотняющихся бетонов, и была проведена их классификация:

Классификация смесей, используемых при изготовлении самоуплотняющегося бетона

На фото — заполнение самоуплотняющимся бетоном опалубки с армирующим каркасом

  • Для неармированных или низкоармированных бетонных конструкций (трубопроводы, плиты перекрытий, фундаменты, облицовка туннелей и т.д.) применяются высокоподвижные смеси SF1. Смеси SF2 и SF3 используются для устройства обычных сооружений, включая вертикальные конструкции и сложные архитектурные формы.
  • Для изготовления конструкций и изделий с высоким качеством обработки поверхности и для конструкций низкого класса прочности применяется вязкие смеси типа VS1, VF1 или VS2, VF2.

Важно: По причине высокой расслаиваемости, транспортировка таких материалов на большие расстояния не рекомендована.

  • При строительстве вертикальных сооружений и конструкций, армированных с шагом не более 100 мм, применяются легко формуемые смеси PA 1 и PA 2.
  • Для строительства высотных элементов (кроме тонких балок) и вертикальных сооружений с шагом армирования не более 80 мм применяются устойчивые к расслоению смеси SR1 и SR2.

Эксплуатационные характеристики и преимущества

На схеме пример использования высокотехнологичной смеси

В соответствии с ГОСТ 7473-2010, самоуплотняющийся бетон отличается пониженным водоцементным отношением (не больше 0,4), в то же время достигаются высокие показатели удобоукладываемости материала в среднем — 70 см. Параметры прочности готовых конструкций составляют не менее 100 МПа.

Важно: Конструкции, отлитые из этого материала, отличает плотная структура с полным отсутствием крупных пор.
В итоге, вода не проникает вглубь ЖБИ и процент коррозии арматуры крайне мал.

Важным компонентом в составе самоуплотняющегося бетона является поликарбоксилат – полимер, выполняющий функцию высокоэффективного комплексного химического модификатора.

Принцип действия компонента заключается в адсорбции на поверхности цементного зерна и сообщении ему отрицательного заряда. В итоге, цементные зерна отталкиваются друг от друга, что, в свою очередь, приводят в движение раствор и способствует его уплотнению.

Важным моментом является длина цепи, которая создаётся молекулами суперпластификатора. Чем длина цепи больше, тем более интенсивно происходит отталкивание зерен. В итоге, эффективность пластификации повышается, и продлить ее действие можно посредством постоянного перемешивания.

Важно Длительность эффекта пластификации при использовании поликарбоксилатов в 3 раза продолжительнее, чем при использовании традиционных суперпластификаторов.
Это качество обеспечивается вследствие большего размера молекул поликарбоксилата.

Среди преимуществ таких растворов отметим следующее:

  • Более продолжительное время, в течение которой может проводиться транспортировка смеси;
  • Возможность транспортировать смести на большие расстояния от завода до строительной площадки;
  • Оптимальное качество готовых ЖБИ, а именно идеально ровная поверхность без необходимости в дополнительной обработке;
  • Сжатые сроки реализации строительства и, как следствие, ускоренная сдача объекта в эксплуатацию;
  • Не нужен виброуплотнитель бетона;
  • Меньшее число квалифицированных рабочих, занятых на стройплощадке и как следствие меньшая цена всего строительства;
  • Меньший уровень шума, в сравнении с обычным строительством, что особо актуально, если бетонирование проводится в центре населённого пункта.

Требования к условиям изготовления

На фото — отгрузка товарного бетона

ГОСТ на самоуплотняющийся бетон предполагает производство с применением высококачественного оборудования и квалифицированного персонала. Именно поэтому такие материалы производятся не своими руками, а преимущественно в заводских условиях.

Из-за чувствительности материала в плане водопотребления, производство должно отвечать следующим требованиям:

  • Обеспечение высокой точности дозирования компонентов до их подачи в смесительную установку.
  • Обязательное предупреждение наличия скоплений влаги под зернистым заполнителем в бункере до начала производственного процесса.
  • Обеспечение непрерывного контроля влажности используемого песка.
  • Обеспечение непрерывного контроля влажности в крупнозернистом заполнителе.
  • Своевременное проведение чистки барабана смесителя и обязательная проверка его внутреннего объёма до загрузки ингредиентов, входящих в смесь.

Особенности транспортировки

Миксер для перевозки раствора на колесном шасси

Время и условия транспортировки сказываются на качестве всех бетонов и самоуплотняющийся бетон не исключение. Процесс сегрегации (расслоения) бетона оборачивается снижением качества строительного материала и изделий, изготовленных с его применением.

Так называемый «эффект осадка», при использовании различных разжижителей, характерен для строительных растворов, если они транспортируются свыше 1 часа без перемешивания. Именно поэтому, транспортировка строительного раствора осуществляется посредством специальных автомиксеров – смесителей на колёсном шасси.

Ещё одним важным моментом, который в обязательном порядке следует учесть, планируя транспортировку, это негативное воздействие погодных условий. К примеру, долговременное попадание солнечных лучей на поверхность транспортировочной емкости наверняка приведет к повышению температуры, как самой емкости, так и бетонной смеси. Повышение температура, в свою очередь, может привести к изменению консистенции материала.

Для того чтобы предотвратить подобное развитие событий для транспортировки должны применяться специальные транспортные средства. Кроме того, производитель должен снабдить заказчика подробной и достоверной информацией о свойствах материала.

Самоуплотняющийся бетон подается бетононасосом

Для того чтобы смесь на строительной площадке приобрела оптимальную рабочую консистенцию в ее состав подмешивается разжижитель. Количество разжижителя подбирается в соответствии с рекомендациями производителя и исходя из содержания технологических предписаний.

По факту поставки бетона на объект необходимо обеспечить непрерывную перекачку смеси с тем расчетом, чтобы материал был применен по назначению без существенных промедлений.

Важно: При перекачке и последующем использовании смеси необходимо располагать точными сведениями о том, сколько времени материал провел в дороге и сколько времени отводится под его разгрузку и применение до момента предполагаемой утраты эксплуатационных качеств.

Особенности укладки бетонной смеси

На фото — заливка самоуплотняющегося бетона в опалубку

По большему счету самоуплотняющийся бетон укладывается примерно также как и большинство других строительных растворов.

Но есть некоторые особенности, о которых следует помнить:

  • До того как приступить к укладке, следует убедиться в том, что в опалубке для бетонного изделия нет воды. Если вода есть, ее необходимо полностью удалить, так как даже небольшое ее содержание может стать причиной расслоения смеси.

Подача материала в рамную опалубку

  • До того как использоваться при укладке, раствор должен пройти расстояние, которого будет достаточно для вывода содержащегося в нем воздуха. Как правило, этим расстоянием является протяжённость рукавов от бетононасоса до опалубки.
    Если заливка производится без применения насоса, это расстояние следует создать искусственно.
  • Инструкция укладки готового раствора не предусматривает простоев. Если технологический перерыв по тем или иным причинам необходим, он не должен превышать получаса.
    Дело в том, что вследствие долговременного контакта с открытым воздухом поверхность материала уплотняется. Образовавшееся уплотнение будет препятствовать смешению двух слоёв поочерёдно укладываемого раствора.
    По статистике, даже незначительные простои при проведении укладки могут поспособствовать утрате способности бетона к самоуплотнению.

Подача раствора в опалубку с небольшой высоты

  • Если укладка смеси производится в опалубки, из которых затруднено естественное отведение воздуха, бетонирование требует особого подхода.

Например, заполняя форму узких колонн, не следует сбрасывать смесь свысока. Лучше будет опустить рукав внутрь опалубки и по мере заполнения формы постепенно его поднимать. Чем меньше высота, с которой бетон подаётся в опалубку, тем меньше воздуха будет растворено в его толще, и тем эффективнее он будет выводиться из формы.

Итак, мы рассмотрели и особенности материала, благодаря которому вам не потребуется ручной виброуплотнитель для бетона. В итоге, строительные работы, запланированные вами, можно будет реализовать в сжатые сроки без ущерба для качества готового результата.

Читать еще:  Температурный шов в бетоне СНИП

Заказать и приобрести самоуплотняющийся бетон несложно. Но куда важнее обеспечить соответствие требованиям транспортировки и применения материала. Остались какие-либо вопросы? Больше полезной информации вы сможете найти, посмотрев видео в этой статье.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 17.03.2015 2015-03-17

Статья просмотрена: 2095 раз

Библиографическое описание:

Шестернин А. И., Коровкин М. О., Ерошкина Н. А. Основы технологии самоуплотняющегося бетона // Молодой ученый. — 2015. — №6. — С. 226-228. — URL https://moluch.ru/archive/86/16436/ (дата обращения: 20.03.2020).

В работе рассмотрены основы получения бетонных смесей с высокой удобоукладываемостью. Показано, что эффект самоуплотнения бетонной смеси достигается за счет совместного использования высокоэффективных суперпластификаторов и минеральных добавок.

Ключевые слова:самоуплотняющийся бетон, суперпластификатор, минеральная добавка, тонкий заполнитель.

Самоуплотняющийся бетон (по международной терминологии — Self-Compacting Concrete [SCC]) является одной из современных разновидностей бетона, бурно развивающегося в последние десятилетия. Этот бетон способен уплотняться практически без внешнего воздействия под действием собственного веса, полностью заполняя форму и уплотняясь даже в густоармированных конструкциях. Самоуплотняющиеся бетоны имеют расплыв стандартного конуса 50…80 см, их применение обеспечивает качественное уплотнение бетонной смеси и высокие темпы набора прочности.

Концепция самоуплотняющегося бетона была разработана японскими специалистами [1] в конце 80 годов. Основным мотивом для создания этой разновидности бетона стало получение высококачественного материала, не требующего значительных трудозатрат для укладки бетонной смеси в опалубку [2]. Этот фактор сыграл основную роль для быстрого развития технологии самоуплотняющихся бетонов в начале 90 годов ХХ века не только в Японии, но и других промышленно развитых странах — США, Швеции, Германии, Франции, которые испытывали дефицит квалифицированной рабочей силы в строительной отрасли.

В последние годы и в России, в связи с подъемом строительной отрасли, проявляется интерес к самоуплотняющемуся бетону. Этот материал применяется на строительстве отдельных объектов. Очевидно, что широкое распространение передового опыта мировой строительной практики приведет в будущем к более широкому применению самоуплотняющихся бетонов и увеличению объемов их производства. В связи с этим актуальны исследования факторов определяющих свойства самоуплотняющихся бетонов.

Важнейшей предпосылкой создания самоуплотняющегося бетона является разработка и широкое внедрение в технологию бетона одной из наиболее эффективных групп химических добавок — суперпластификаторов (СП). Понимание того, что эти добавки смогут в значительной степени изменить технологию бетона и позволят создать новые разновидности бетона пришло к специалистам не сразу. Полное использование потенциала СП стало возможным только после системных исследований этих модификаторов бетона и анализа практического опыта их применения.

Принципиальным изменением в представлениях специалистов, занимающихся производством бетона, было осознание того, что «сэкономленный» цемент при введении в состав бетона высокоэффективных СП должен замещаться не крупным и мелким заполнителем, а активными или инертными минеральными добавками [3]. Понимание этой особенности бетонов с добавкой СП, наряду с созданием более совершенных добавок, стало основой создания самоуплотняющегося бетона.

Развитие технологии бетонных смесей с высокой удобоукладываемостью происходило за счет использования различных факторов:

— применение полифракционного заполнителя с оптимальным гранулометрическим составом;

— использование микро- и ультрадисперсного минеральных добавок (микрокремнезема, золы ТЭС, тонкомолотых шлаков и др.) для повышения прочности и коррозионной стойкости материала;

— управление реологией высокоподвижных бетонных смесей;

— создание новых видов химических модификаторов, регуляторов свойств бетона.

В 1986 году проф. Окамура [4] при разработке высокоподвижного бетона обобщил опыт, накопленный в указанных областях, предложил концепцию новой разновидности бетона, который он предложил назвать «самоуплотняющийся бетон».

Важной отличительной чертой современных самоуплотняющихся бетонов в сравнении с литыми бетонными смесями прошлого является отсутствие водоотделения и расслоения при высокой текучести смеси. Низкое водоцементное отношение цементного теста при введении в состав смеси высокоэффективных гиперпластификаторов обеспечивает значительное повышение плотности цементно-водной суспензии. Однако плотность суспензии, даже в случае предельного снижения водоцементного отношения не достигает плотности заполнителя — 2500…2700 кг (рис. 1). Это обстоятельство свидетельствует в пользу того, что повышение плотности цементного теста является только дополнительным фактором, снижающим склонность бетонной смеси к расслоению.

Рис. 1. Влияние водоцементного отношения и доли замещения цемента с плотностью 3100 кг/м 3 минеральной добавкой, имеющей плотность 2700 кг/м 3 на плотность цементного теста

В качестве основного фактора, обеспечивающего нерасслаиваемость смеси, следует рассматривать высокую вязкость цементной суспензии, которая при этом имеет низкое предельное напряжением сдвига. Такое сочетание основных реологических характеристик цементного теста обеспечивает выход из бетонной смеси воздуха, который был в нее вовлечен при перемешивании. Для снижения седиментационных явлений в бетонную смесь могут вводиться загущающие добавки на основе модифицированной целлюлозы, гидролизованного крахмала, полиэтиленгликоля, природных биполимеров и др. [5].

Основная задача, которая должна быть решена при проектировании состава самоуплотняющегося бетона — обеспечение достаточно высокой раздвижки зерен крупного и мелкого заполнителя. В противном случае при введении в бетонную смесь высокоэффективных СП будет наблюдаться сегрегация смеси, которая при определении подвижности с помощью стандартного конуса проявится в виде «эффекта сомбреро» — вытекание из бетонной смеси растворной составляющей, а из растворной составляющей — «цементного молока». При этом бетонная смесь принимает форму, напоминающую сомбреро (рис. 2а).

Рис. 2. Определение удобоукладываемости высокоподвижной бетонной смеси с избыточным (а) и оптимальным (б) содержанием заполнителя. Обозначения: 1 — бетонная смесь с повышенным содержанием крупного заполнителя; 2 — бетонная смесь с повышенным содержанием растворной составляющей; 3 — «цементное молоко»; 4 — однородная бетонная смесь

Необходимая раздвижка зерен заполнителя достигается за счет введения в состав бетона тонкого наполнителя, сопоставимого по дисперсности с вяжущим. Количество этого компонента сопоставимо с расходом вяжущего цемента. Значительное разбавление цемента инертным материалом не приводит к значительной потери прочности в связи со значительно более низким, чем в традиционных бетонах, водоцементным отношением. Введение в состав бетона с высокой удобоукладываемостью значительных объемов инертных или активных минеральных добавок позволяет получить высокоподвижную, но стойкую к сегрегации бетонную смесь.

В настоящее время теория проектирования составов самоуплотняющихся бетонов еще не разработана. Реологические свойства этих бетонов очень чувствительны к соотношению компонентов и их свойствам. Поэтому подбор состава ведется опытным путем. На первом этапе подбирают вид и расход СП, а также минеральной добавки и водоцементного отношения для получения цементного теста с достаточной текучестью. На втором и третьем этапе последовательно подбирают расход крупного и мелкого заполнителя для получения бетонной смеси с расплавом смеси не ниже 50 см. При оценке реологических свойств самоуплотняющейся бетонной смеси необходимо в обязательном порядке определять ее стойкость к расслоению.

Самоуплотняющийся бетон — материал с уникальными технико-строительными свойствами. Его получение возможно благодаря синергизму совместного использования высокоэффективных суперпластификаторов (гипрерпластификаторов) с активными или инертными минеральными добавками. Для широкого применения этих бетонов необходимо создание новой производственной базы, позволяющей на более высоком уровне осуществлять подготовку сырьевых материалов и точно выдерживать их рецептуру.

1. Ozawa K, et. al. Development of high performance concrete based on the durability design of concrete structures: Proceedings of the second East-Asia and Pacific Conference on Structural Engineering and Construction (EASEC-2). 1989. Vol. 1. pp. 445–450.

2. Оучи, М. Самоуплотняющиеся бетоны: разработка, применение и ключевые технологии // Бетон на рубеже третьего тысячелетия: Труды 1-ой Всероссийской конференции по бетону и железобетону. — М.: Готика, 2001. С.209–215.

3. Collepardi M. A Very Close Precursor of Self-Compacting Concrete (SCC) // Supplementary Volume of the Proceedings of Three-Day CANMET/ACI International Symposium on Sostainable Development and Concrete Technology. USA, S. Francisco, 2001. pp. 23–28.

4. Okamura H, et. al. Mix-design for self-compacting concrete // Concrete Library of JSCE. 1995. No. 25. pp.107–120.

5. Collepardi, M. Self-Compacting Concrete: What is New? // Proceedings of Seventh CANMET/ACI International Conference on Superplasticizers and Other Chemical Admixtures In Concrete. Berlin, Germany. 2003. pp. 1–16.

Ссылка на основную публикацию
"
×
×
"
Adblock
detector