Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Самоуплотняющийся бетон: области применения и преимущества

Характеристика самоуплотняющегося бетона

Бетон представляет собой смесь из цемента песка, воды и различных добавок, которые улучшают свойства раствора. Бетонам присущи следующие качественные характеристики: прочность, надежность и долголетие. На первый взгляд кажется, что цементно-песчаная смесь обладает всеми преимуществами, необходимыми для строительства различных зданий и сооружений, однако строительные проекты не стоят на месте и всячески пытаются улучшить требования к бетону. Так вот одним из требований было достичь максимального набора прочности за короткое время, чтобы при этом использовалось меньше трудовых затрат. Спустя несколько десятков лет разработали материал, который заполняет опалубку без наружных воздействий, и назвали его – самоуплотняющийся бетон.

Определение

Бетон самоуплотняющийся является материалом, который уплотняется под тяжестью своего веса, при этом полностью заполняет опалубку даже в тех местах, где густо уложена арматура. Имеет популярность бетон СУБ при монтаже сборного железобетона, при возведении прочных полов без швов и для торкрет-бетонирования. Разновидность самоуплотняющегося цементно-песчаного раствора:

  • высокоподвижный;
  • вязкий;
  • легко формируемый;
  • устойчивый к расслоению.

Вернуться к оглавлению

Преимущества

Самоуплотняющемуся бетону присущи следующие преимущества:

  • быстрота монтажа;
  • строительство сооружений с повышенной прочностью;
  • отсутствие дефектов, которые возникают в процессе уплотнения бетонного раствора;
  • за счет гладкой и плотной поверхности самоуплотняющегося бетона, существует возможность идентифицировать поверхность и форму опалубки;
  • здания и сооружения получаются различной геометрии;
  • долговечность материала;
  • уменьшение трудовых затрат, которые обусловлены снижением времени на заливку бетоном и отсутствием в уплотнении;
  • сцепление цемента с арматурой приобрело повышенную прочность;
  • возможность проникновения цементно-песчаного месива в труднодоступные участки конструкции;
  • подача смеси из песка и цемента возможна через опалубку;
  • уменьшение расходов на оплату труда рабочей бригады;
  • безопасный процесс изготовления материала;
  • не требуется уплотнение цементно-песчаной смеси;
  • отсутствует возможность расслоения раствора;
  • самоуплотняющимся бетонам присуща шумоизоляция и виброизоляция;
  • имеет привлекательный внешний вид.

Вернуться к оглавлению

Недостатки

В самоуплотняющемся бетоне присутствуют следующие недостатки:

  • дороговизна;
  • высокий коэффициент ползучести, который присутствует в самоуплотняющейся смеси.

Вернуться к оглавлению

Свойства

  • Предел прочности при растяжении. У самоуплотняющихся бетонов выше, чем у простого бетонного состава.
  • Предел прочности на сжатие. При условии, что содержится равная нужная пропорция цемента и воды в смесях, этот вид бетона обеспечит более плотную консистенцию компонентов, чем у вибрированного раствора.
  • Ползучесть. Строительный раствор на основе песка, портландцемента, пластификатора и химического модулятора обладает повышенной ползучестью, н, тем не менее, этот коэффициент находится в принятых допущенных пределах.
  • Высокая адгезия. Материал имеет повышенное сцепление раствора с арматурой.
  • Усадка. От объема цементного клея будет зависеть усадка раствора, а количество клеящего вещества в самоуплотняющемся бетоне не сильно отличается от обычного цементно-песчаного состава.
  • Упругость. В самоуплотняющихся бетонах упругость ниже на пятнадцать процентов обычного цементно-песчаного раствора. Снижение упругости обусловлено содержанием сухих компонентов смеси мелкой фракции и малым количеством ингредиентов крупных фракций.

Вернуться к оглавлению

Состав

Самоуплотняющийся бетон изготавливается из следующих ингредиентов:

  • вода;
  • портландцемент;
  • пластификаторы;
  • песок;
  • химические модификаторы;
  • щебень мелких фракций;
  • различные наполнители, которые увеличивают стойкость к образованию коррозии и трещин, делают большей прочность материала.

Вернуться к оглавлению

Применение и особенности укладки

Самоуплотняющийся бетон применяют в следующих сферах строительства:

  • при сооружении гидротехнических конструкций;
  • для изготовления сборного железобетона;
  • при строительстве монолитных полов без швов;
  • для усиления зданий и сооружений;
  • для конструкций с качественной поверхностью, на которой не требуется дополнительная обработка;
  • при возведении конструкций, которые состоят из большого количества арматуры;
  • используется материал при строительстве ограждений или тонких стен, когда требуется минимальный вес перекрытий.

Укладывая самоуплотняющийся бетон, следует учитывать некоторые особенности:

  • большое количество суперпластификаторов в растворе замедляет схватывание уложенной смеси;
  • в процессе перевозки цементной жидкости с возможностью самоуплотняться на протяжении часа и более, эффективность суперпластификатора снижается, а значит, снижается подвижность раствора;
  • при подаче раствора с особенным свойством самостоятельно уплотняться по трубопроводу к рабочему участку, расстояние, которое превышает двести метров, образуются расслоения и неоднородное состояние готового изделия;
  • из-за возможных расслоений и неоднородных состояний изделий время на работы увеличивается, качество ухудшается, и снижаются прочностные характеристики готовой смеси;
  • начиная укладку раствора, следует проверить опалубку на наличие в ней жидкости и при необходимости удалить ее, так как даже малейшее количество лишней воды способно привести к расслоению и снизить свойства бетона;
  • в процессе укладки важно соблюдать беспрерывное бетонирование;
  • бетонный раствор с возможностью самостоятельно уплотняться не нуждается в дополнительном уплотнении;
  • при снижении необходимых качественных характеристик цементно-песчаной смеси его восстанавливают специальными разжижителями, которые добавляют в строительный раствор.

Для улучшения качества цементно-песчаной смеси с возможностью самоуплотняться используют следующие внедрения, которые включают в себя:

  • использование песка, щебня мелких фракций позволяет изготовить бетон высокой прочности;
  • применение ультра- и микродисперсного наполнителя увеличивает прочность, коррозиестойкость и снижает образование трещин материала.

Вернуться к оглавлению

Диагностика

Нормативы с указанием классификации и описанием методов диагностики бетонных смесей с самоуплотнением имеются только в Европе. Чтобы диагностировать удобоукладываемость и текучесть бетонной жидкости, используют реологический метод, который представляет собой науку о деформациях и текучести вещества. Научные исследования включают в себя диагностирование цементно-песчаной смеси с возможностью самоуплотняться по следующим параметрам:

  • подвижность раствора;
  • вязкость;
  • характеристики качества;
  • расслаивание;
  • водоотведение;
  • прочностные характеристики;
  • удобоукладываемость.

Для анализа изучаемых параметров применяли математическое планирование эксперимента на основе следующих факторов:

  • дозировка пластификаторов в бетонную смесь – 0,8 %, 1%, 1,3% от массы цемента;
  • дозировка стабилизаторов в бетонную смесь – 0,05%, 0,1%, 0,15%, 0,3%.

Исследовали образцы цемента с размерами 10х10х10 см. После изготовления смеси для каждого типа определяли удобоукладываемость и выдерживали в помещении с оптимальным температурным режимом и влажностью, проверяли прочность бетона на первые сутки, третьи, седьмые и спустя две недели и месяц. Данные заносятся в таблицу и проводится анализ, с помощью которого определяют водоотделение и расслаивание цементной консистенции.

Заключение

Самоуплотняющийся бетон является цементно-песчаным раствором с особенными свойствами. Чтобы эти свойства самоуплотняющейся цементно-песчаной смеси сохранялись в процессе укладки и на протяжении срока службы, важно придерживаться рекомендаций опытных строителей и соблюдать последовательность укладки раствора.

А использование нужного коэффициента оптимальных соотношений дозировок пластификаторов и стабилизаторов улучшит влияние этих добавок на удобоукладываемость, прочность и качество самоуплотняющихся цементов.

Самоуплотняющийся бетон: области применения и преимущества

Автор статьи: Светлана Раммер.

При строительстве крупномасштабных проектов всегда возникают свои трудности, а требования к свойствам применяемых материалов особо высоки. Архитектурные изыски в современных проектируемых конструкциях усложняют выполнение работ, часто строители не укладываются в срок. Некоторые объекты требуют особых эксплуатационных характеристик используемых материалов, например повышенной прочности, пластичности или подвижности. Также любой строитель оценит преимущества работы, позволяющей значительно сэкономить. Целый ряд проблем помогает решить применение самоуплотняющегося бетона.

Впервые применение особо прочных бетонных смесей началось в 60-70х годах, в бетон стали добавлять специальные модифицированные добавки — суперпластификаторы. Введение модифицированных веществ позволило получить бетон высокой прочности, однако потянуло за собой ряд ограничений в применении. Так, суперпластификаторы снижали время застывания бетона, особенно если вводились в больших долях. К тому же после транспортировки бетонной смеси в течение полутора часов начинала снижаться его подвижность, по сути сам эффект от добавок. Также по сравнению с обычным бетоном возникали проблемы при проведении работ в труднодоступных местах, так, при подаче бетонной смеси по трубопроводам длиной свыше четверти километра из-за возникающего расслоения нарушалась однородность, а следовательно, качество и прочность готового продукта.
Но зачастую строительство крупных объектов, таких как подвесные мосты или гидротехнические сооружения, требовало больших объемов бетона высокой прочности, а в условиях отдаленности от мест изготовления смесей невозможно было оперативно доставлять бетон, чтобы избежать потери его качества. К тому же технический прогресс и повышенный уровень важности строящихся объектов требовал от изготовителей бетонных смесей улучшений характеристик продукта, таких как скорость схватывания, большая прочность, трудозатраты на уплотнение. Приходилось проводить исследования с использованием в составе бетонных смесей других модифицированных составляющих и создавать совершенно новые добавки.
В 1986 году одним японским профессором были проведены собственные разработки в области улучшения свойств бетона, он собрал воедино весь имеющийся исследовательский опыт и получил совершенно новый материал, который предложил называть «самоуплотняющимся бетоном». Инновационный продукт был воспринят на ура, стали проводиться конференции, на которых подробно изучались его свойства, организовывались технические комитеты и рабочие группы из специалистов разных стран, занимающиеся разработкой классификаций самоуплотняющегося бетона (СУБ). В 2002 году была окончательно утверждена классификация, по которой определялись области применения и назначение видов бетонных смесей.
Самоуплотняющийся бетон все чаще и чаще используется в различных областях – от реставрации и усиления конструкций до производства железобетона и высокопрочных бесшовных монолитных полов. Главным отличительным свойством СУБ является способность полностью заполнять рабочее пространство даже с очень густым армированием и застывать, уплотняясь под собственным весом. Эта способность позволяет отказаться от вибрационных технологий для уплотнения бетонной массы, а значит, рабочий процесс отличается низким уровнем шума и малыми время- и энергозатратами.
При производстве СУБ самым главным является правильный подбор заполнителей, которые, кстати говоря, и определяют высокую стоимость бетонных смесей, очень важно соблюсти нужный состав крупных и мелких гранул. Основными составляющими являются поликарбоксилаты, после изобретения которых тем самым профессором Окамара производство СУБ стало возможным. Поликарбоксилаты относятся к гиперпластификаторам и существенно отличаются от применяемых ранее суперпластификаторов на основе меламиновых или нафталинформалдегидных соединений, их эффективность куда более высока.
Рецептура и процентное соотношение составляющих самоуплотняющихся бетонных смесей отличаются у производителей различных стран, все зависит от используемых материалов и конечного назначения СУБ.
Чем же самоуплотняющийся бетон лучше обычного в применении, и на какие подводные камни можно наткнуться при его использовании? Неоспоримыми преимуществами являются:
• высокие показатели физических и технических характеристик, которые обеспечивают его прочность и долговечность;
• изначально прочность бетона, его подвижность и пластичность очень высоки, отсутствует расслаиваемость, эти свойства сохраняются достаточно долго и не меняются при транспортировке;
• получаемые бетонируемые поверхности отличаются отличным качеством и высокой плотностью, при этом минимальными дефектами и возможностью образования пустот;
• самоуплотняющуюся бетонную смесь можно использовать для заливки сложных конструкций инновационной архитектуры с густым армированием, трудным доступом или длинных узких форм;
• использование СУБ позволяет обходиться без применения вибрации при укладке, а значит, экономить на электричестве;
• необходимость в высококвалифицированной рабочей силе сокращается, снижаются и сами трудозатраты;
• экономится время и тем самым сокращаются сроки строительства;
• использование СУБ позволяет уменьшить износ оборудования, а значит, экономит затраты на амортизацию;
• применение СУБ означает ведение бесшумного и наиболее безопасного строительства.

Читать еще:  Пенополистирол бетон характеристики и область применение

Конечно, даже у такого, казалось бы, идеального материала имеются и свои недостатки:
• при работе с СУБ следует учитывать температурный режим, температура обязательно должна быть выше нуля;
• особо длительная транспортировка бетонной смеси все же может привести к расслоению, необходимо учитывать этот фактор, если хочется избежать нарушения стабильности материала;
• подвижность бетонной смеси может уменьшиться при задержке в укладочных работах, поэтому необходимо четко организовывать рабочий процесс, вообще работа с СУБ требует большего опыта и тщательности ухода;
• при проектировке и установке опалубки стоит учитывать усиленное давление смеси по сравнению с обычным бетоном, а значит, и опалубка должна быть прочнее;
• стоимость СУБ как материала намного выше, чем обычного бетона, за счет дорогих модифицированных добавок в составе.

В целом изобретение самоуплотняющегося бетона, конечно же, является технологическим рывком в области производства и применения бетона, но процентная доля от общего производства и использования на сегодняшний день не превышает 10%. Все же бетон с модифицированными добавками явно не используется повсеместно, а лишь в случаях, где необходима особая прочность материала и высока сложность работы с обычным бетоном. Во всех остальных случаях со своей ролью прекрасно справляется и литой бетон хорошего качества, который вряд ли когда-нибудь потеряет свое законное место среди строительных материалов.

«Промышленные страницы Сибири» №6-7 (90) июнь-июль 2014 г.

Самоуплотняющийся бетон: области применения и преимущества

Самоуплотняющийся бетон представляет собой материал, который способен уплотняться под действием собственного веса, полностью заполняя форму даже в густоармированных конструкциях. Он находит все более широкое применение. Перспективным является его использование для производства сборного железобетона, устройства монолитных высокопрочных бесшовных полов, торкретбетонирования, реставрации и усиления конструкций.

Особо высокопрочные бетоны, модифицированные добавками-супер-пластификаторами, начали применять в конце 60-х — начале 70-х годов прошлого века. В частности, в 1970 году такой бетон использовался норвежскими и британскими специалистами для строительства нефтяных платформ в Северном море. Опыт применения подобного материала показал преимущества введения суперпластификаторов в бетонную смесь, однако был замечен и ряд ограничений в работе с ним. Во-первых, большинство суперпластификаторов, особенно при больших дозировках, способны замедлять схватывание бетонной смеси. Во-вторых, при ее транспортировке в течение 60–90 минут эффект от действия добавки снижается, то есть уменьшается подвижность. В-третьих, подача смеси по трубопроводу к месту укладки на расстояние свыше 200–250 метров стимулирует расслоение и создает неоднородность в готовом изделии. В результате, время выполнения работ по бетонированию возрастает, ухудшается качество поверхности изделий, снижается прочность.
Появление новых амбициозных проектов в сфере строительства (протяженные подвесные мосты в Японии и Китае, комплексы крупных гидротехнических и транспортных сооружений в Голландии и ряд других) повысило требования к особо высокопрочным бетонам. При возведении таких конструкций было необходимо использование литых смесей в большом объеме, а участки бетонирования зачастую находились на большом расстоянии от места производства бетона, и даже на значительном удалении от побережья (на воде). Кроме этого, еще одной необходимостью было сокращение времени и трудозатрат на уплотнение бетонной смеси, а также повышенный набор прочности в ранние сроки.

Решению указанных задач способствовали теоретические исследования и практические внедрения, направленные на:
• применение мультифракционного заполнителя для получения высокопрочного бетона;
• введение микро- и ультрадисперсного наполнителя для повышения прочности, коррозионной и трещиностойкости материала;
• управление реологией высокоподвижных бетонных смесей;
• создание новых видов химических модификаторов, регуляторов свойств бетона.

В 1986 году профессор Окамура при разработке высокопрочного бетона обобщил опыт, накопленный в указанных областях, предложив назвать получаемый материал «самоуплотняющийся бетон».
Самоуплотняющийся бетон – Self-Compacting Concrete (SCC) – способен уплотняться под действием собственного веса, полностью заполняя форму даже в густоармированных конструкциях. Первая международная конференция по изучению его свойств прошла в 1998 году с участием 150 ученых и инженеров из 15 стран. Высокая эффективность нового материала способствовала созданию рабочей группы специалистов RILEM (1996 г.) из восьми стран для разработки рекомендаций по использованию самоуплотняющихся бетонов. В 2004 году организован технический комитет 205-DSC «Долговечность самоуплотняющегося бетона», председателем которого является проф. Шуттер. В работе этого комитета задействовано 25 лабораторий из 14 стран. В результате исследований была разработана классификация самоуплотняющихся бетонов, определяющая их назначение и области применения (см. таблицу 1).

Таблица 1. Классификация бетонных смесей
для производства самоуплотняющихся бетонов

Наименование бетонной смеси

Назначение и области применения самоуплотняющихся бетонов

Неармированные или низкоармированные бетонные конструкции – плиты перекрытий, трубопроводы, облицовки туннелей, фундаментов.

Строительство мостового перехода на остров Русский
через пролив Босфор Восточный во Владивостоке

Особенности ухода за уложенным бетоном ростверка опоры М7

Добрый день, уважаемые коллеги!

Я постараюсь продолжить столь интересную тему, начатую Светланой Викторовной Вавренюк, и затронуть такие важные для бетона аспекты, как уход за бетоном в процессе его твердения, его деформативные характеристики, и рассказать о той технологии, которая была разработана с применением самоуплотняющихся бетонов для бетонирования ростверка.

Здесь представлена иллюстрация модификации бетонов и переход к самоуплотняющимся бетонам. Здесь мы видим простой бетон, самоуплотняющийся бетон, и литой бетон, т.е. весь процесс изменения бетона идёт с увеличением осадки конуса при равных В/Ц соотношениях. И, таким образом, имея большой опыт работы с литыми бетонами, позже мы получили его модификацию – самоуплотняющиеся бетонные смеси. Что отличает самоуплотняющуюся бетонную смесь от остальных видов бетона? Прежде всего – это его вязкость, то есть под собственным весом они растекаются до определённого предела. Вязкость измеряется в секундах и представляет собой промежуток времени от приготовления смеси до момента достижения бетоном определённой осадки конуса. Параметр вязкости строго регулируется, задаются его значения от 15 до 20 секунд до достижения осадки конуса диаметром 50 см. На строительной площадке оба эти параметра (вязкость и осадка конуса) строго контролируются. Для контроля вязкости и осадки конуса используются специальное оборудование, такое как арматурный каркас. За счет того, насколько легко смесь проходит через каркас, определяется её пригодность для строительства.

Читать еще:  Все виды утеплителей: классификация по свойствам и составу

На следующем слайде показана структура бетона. Мы видим, что эта структура однородна по всей высоте и не происходит никаких расслоений.

Особенности и преимущества самоуплотняющихся бетонов: из самого названия понятно, что главной его особенностью является, то, что смесь уплотняется под собственным весом и для неё уплотнения не нужно использовать виброрейки.

Поскольку такой вид бетона имеет большой радиус распространения, то схема укладки бетонных конструкций оказывается менее трудоёмкой, более простой, и не надо контролировать и рассчитывать ступени, как это делалось по классической схеме.

Самоуплотняющиеся бетонные смеси обеспечивают высокую плотность бетонной кладки, возможность полной механизации работ с ней и снижение энергозатрат, а также высокая прочность самоуплотняющихся бетонных смесей позволяет снизить армирование конструкций и увеличить их прочностные характеристики.

Получение самоуплотняющихся бетонных смесей возможно при низком расходе цемента, что обеспечивает его тепловыделение и упрощает процесс ухода за ним. При применении самоуплотняющихся бетонных смесей становится возможным использование низкотермичных цементов (шлакопортландцементов).

Производство самоуплотняющихся бетонных смесей

Одной из особенностей производства самоуплотняющихся бетонных смесей является очень качественное и тщательное перемешивание всех компонентов, входящих в состав смеси. Современнее модификаторы (органо-минеральные добавки) — это мелкодисперсные вещества, и чтобы их равномерно распределить в объёме, требуются высокопроизводительные, современные двухвальные бетоносмесители, которые обеспечивают интенсивное смешивание. Время смешивания самоуплотняющегося бетона также необходимо увеличивать по сравнению со стандартными бетонами.

Еще одним залогом успеха самоуплотняющихся бетонных смесей является их высокая точность дозирования компонентами. Поскольку современные добавки дозируются в очень низких пределах, то соответственно точность их дозирования возрастает, и поскольку они обладают очень высоким пластифицирующим эффектом, то неточное дозирование может привести к расслоению смеси.

Также немаловажную роль при приготовлении самоуплотняющихся бетонных смесей играет высокая квалификация персонала: от кооператора до лаборантов, которые проводят все измерения. Они должны четко понимать, что из чего следует.

Области применения самоуплотняющихся бетонных смесей

Самоуплотняющийся бетон имеет высокую степень текучести, соответственно он может применяться в конструкциях большой площади и с густым армированием, где порой даже физически невозможно просунуть вибратор (если это был бы обычный бетон), данная бетонная смесь способна под собственным весом затекать и заполнять всё пустое пространство. При бетонировании самоуплотняющегося бетона, конструкции должны иметь высокое качество лицевой поверхности, поскольку смесь обладает определённой вязкостью и эффектом самоуплотнения (т.е. выходом воздуха из бетонной смеси).

Так же самоуплотняющийся бетон может применяться при применении в строительстве сборных железобетонных конструкций.

В нашей компании опыт бетонирования самоуплотняющимися бетонными смесями впервые был применен в 2006 году на Саяно-Шушенской ГЭС, когда бетонирование проходило автоматически, без участия людей.

В настоящее время этот вид бетона активно применяется при строительстве Атомных электростанций.

Применение самоуплотняющегося бетона при строительстве ростверка опоры М7

Весь объём ростверка был разбит на три захватки. Здесь был применён довольно интересный технологический приём, касательно подачи бетонной смеси в конструкцию, поскольку она имеет высоту порядка 13 метров. Были разработаны специальные монолитные трубы, благодаря которым бетон равномерно опускался на дно ростверка, и эти трубы имели выходы для бетонной смеси по всей высоте, что позволяло бетону равномерно утекать через отверстия и без каких-либо расслоений распределяться равномерно по всей высоте ростверка.

Чтобы рассчитать технологию бетонирования, потребовалось использовать два нестандартных критерия оценки. Первый критерий – это время перекрытия слоёв (поскольку бетонирование велось без уплотнений) , которое составляло не более 2-х часов. При этом сроки схватывания бетона должны были находиться в пределах 4-х часов, чтобы обеспечить набор прочности и, соответственно, снизить давление на опалубку. Исходя из этих факторов, была определена средняя интенсивность бетонирования, которая составила порядка 120 м3 . Соответственно при такой интенсивности время бетонирования ростверка составило 4 часа.

Подбор состава самоуплотняющейся смеси

Изготовление самоуплотняющихся смесей возможно при применении микронаполнителей и современной добавки пластификаторов, благодаря которым и получается бетон, способный самоуплотняться и растекаться под собственным весом.

Поскольку при бетонировании опоры М7 мы выбрали технологию бетонирования двумя большими массивами, то нам нужно было обеспечить низкий расход цемента, чтобы снизить тепловыделение бетона. Обеспечение сроков схватывания смеси – более 2-х часов, чтобы перекрыть слои. Разумеется, необходимо было использовать материалы Дальневосточного региона. Обеспечение эффекта самоуплотнения и растекания смеси в конструкции – порядка 8 метров. И далее этот бетон должен набрать прочность. Исходя из этих условий, был подобран основной состав бетона. Данный состав бетона был отработан на каждом бетонном заводе-поставщике смеси, было проведено несколько опытных бетонирований, и только после этого каждый бетонный завод-поставщик имел свой рабочий состав, который поставлял смесь для ростверка.

Так же нами были проведены испытания по определению водородного показателя бетона, который составил порядка РН11, что говорит о том, что бетоны с добавкой Золы-Уноса и с микронаполнителями являются щелочной средой. Это говорит о том, что щелочная среда бетона не оказывает агрессивного воздействия на арматуру.

Большой объём блока бетонирования может привести к недопустимому разогреву бетона и, соответственно, возникновению повышенных растягивающих напряжений. Чтобы решить эту проблему, и перед тем, как эту технологию назначить, пришлось провести большую работу по выполнению расчётов, по разработке технологического регламента на бетонирование, и в рамках этих работ было выполнено несколько расчетов, на основании которых были определены температуры разогрева и температурные напряжения, возникающие в бетоне. Для этого сначала нами были заданы исходные параметры: расход цемента, что, несомненно, влияет на разогрев бетона, температуру бетонной смеси, температуру воздуха и температуру при бетонировании. И, выполнив эти расчёты, мы увидели, что нас ожидает впереди и как нам с этим бороться. Результаты этих расчётов вы можете видеть на слайде.

На основании расчётов был составлен график температур (его вы можете видеть на слайде). Максимальная температура в ядре блока составляла 70оС , и дальше температуры у основания ростверка и у верха ростверка составляли порядка 60оС . При этом максимальные градиенты по расчету составляли около 25о С, что , в общем-то, позволило на основании существующих норм бетонировать таким большим объёмом.

Показания напряжений у основания ростверка так же были максимальными и доходили до 6 МПа (растягивающие напряжения). Большая часть напряжений имела сжимающий характер.

На основании расчётов температур и напряжений была определена технология выдерживания бетона, которая заключалась в методе термоса. По результатом расчётов был назначен слой утеплителя и он составил порядка 200 мм. со всех сторон блока.

Чтобы контролировать данные расчётов, были установлены температурные датчики, датчики напряжений и деформаций.

Графики, составленные на основании датчиков, вы можете наблюдать на слайде. На них видно, что показания теоретических расчётов почти совпадают с практическими показаниями.

Деформативные характеристики бетона

Самоуплотняющийся бетон, несмотря на низкий расход цемента, имеет очень высокие показатели прочности при сжатии, соответственно самоуплотняющийся бетон более хрупкий по сравнению с обычным бетоном. А значит, у него модуль упругости, так же, как и прочность, будет расти быстрее. На слайде вы можете видеть два графика изменения модуля упругости для обычного бетона и для самоуплотняющегося бетона. На графике видно, что у самоуплотняющегося бетона модуль упругости растёт быстрее. Для проектирования это свойство не играет роли и разницы в расчёте нет, но в расчёте тепло-физических процессов и напряженно-деформированного состояния бетона, это свойство, несомненно, нужно учитывать.

Что касается ползучести самоуплотняющегося бетона, то она, на удивление, оказалась меньше, чем у обычного бетона.

Читать еще:  Строительные панели для гидро- и теплоизоляции фасадов и «мокрых» помещений

Бетон укладывается без виброуплотнения. Будет ли обеспечена монолитность слоёв бетонирования?

НИЦ Мосты проводили исследования ультразвуковым методом по оценке сложности однородности бетонной кладки. И в результате этих исследований было составлено заключение о том, что в целом монолитность бетона была обеспечена.

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.

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 — преимущества и недостатки

Самоуплотняющийся бетон – это бетон, который обладает достаточно высокой степенью подвижности и распространяющийся в опалубке без использования механических вибраций. Данный тип бетона уплотняется под влиянием собственной массы. Достоинством самоуплотняющегося бетона заключается в том, что он, обладает всеми качествами и свойствами классического бетона, но обеспечивает более высокий уровень производительности в процессе укладки. Данный стройматериал обладает увеличенной плотностью, отсутствием больших пор и полостей в структуре, тем самым увеличивая качество внешних поверхностей, а также допускается использовать его в зонах с увеличенной влажностью.

Самоуплотняющийся бетон имеет прекрасную пластичность и подвижность, что дает возможность проектировщикам не ограничиваться в выборе геометрических форм сооружений

Допустимо бетонирование густоармированных конструкций там, где классический бетон с большой долей вероятности не заполнит полости опалубки. Данный вид бетона является незаменимым при строительстве опор мостов, плотин, и прочих сложных сооружений, когда необходимо обеспечить беспрерывную подачу значительного количества смеси бетона, при сложных и небезопасных условиях.

При одинаковом водоцементном соотношении и содержании цемента, самоуплотняющийся бетон, как правило, имеет несколько более высокий уровень прочности на сжатие в сравнении с классическим вибробетоном. Отсутствие необходимости вибрирования смеси уменьшает затраты энергии и время укладки, в конечном счете, приводит к экономии денежных трат в строительстве. На данный момент, самоуплотняющийся бетон применяется для производства сборных ЖБИ конструкций, торкретировании, монолитных высокопрочных полов, реставрации и усиления сооружений.

Высокий уровень эффективности нового стройматериала широко применяется для возведения большепролётных железобетонных мостов. Наиболее заметный проект возведенный с применением данного материала является подвесной мост Акаши-Кайкё в Японии, который соединяет остров Хонсю и Сикоку. Общая продолжительность моста составляет 3911 метров. Мост состоит из 3-х пролетов: центральный, протяженность которого 1991 метр, и 2-х крайних, длина которых равняется 960 метров. Высота пилонов 283 метров. В процессе возведения проекта состав изготавливался на месте и прокачивался через трубопровод в конкретную точку укладки, удаленность которой была 200 метров. В рамках данного проекта, срок строительства был уменьшен с 2.5 лет, до 2-х. Сооружение способно выдержать нагрузку ветра, скорость которого может достигать 178 км/ч и землетрясение силой до 8.5 баллов.

  • Усовершенствование конструкционности;
  • Усовершенствование структурной целостности;
  • Высокий уровень пластичности и подвижности состава;
  • Высокий уровень прочности и долговечности;
  • Увеличенный уровень плотности, минимизирует наличия пустот и дефектов;
  • Быстрый процесс укладки без вибрации;
  • Снижение трудозатрат и потребности в квалифицированном персонале;
  • Уменьшение строительных сроков;
  • Снижение износа оборудования;
  • Уменьшение уровня шума, который производится вибраторами;
  • Процесс строительства более безопасен;
  • Допустимость применения в конструкциях инновационной архитектуры;
  • Обеспечивает более широкий спектр инвестиционных методов.

Применение самоуплотняющегося бетона должно осуществляться с учётом действия следующих факторов:

  • Плюсовая температура окружающей среды;
  • В процессе транспортировки на большие расстояния возрастает риск расслоения рабочего состава, её стабильность;
  • Задержки на рабочем месте могут повлиять на подвижность рабочего состава;
  • Опалубка должна быть спроектирована с расчётом на более высокое давление состава, чем у классического;
  • Производственный процесс требует больше опыта и ухода, чем классический вибробетон;
  • Модуль упругости примерно на 15% ниже классического;
  • Дороже классического бетона, вследствие наличия модифицированного состава и более высокой стоимости отдельных компонентов.
  • Главная
  • Продукция
  • Наши работы
  • Заявка
  • Статьи
  • ГОСТы
  • Карта сайта
  • Контакты

© 2020 — Самоуплотняющийся бетон — преимущества и недостатки
ООО ПП «СТАЛЬ-43».
Все права защищены.

Положение о конфиденциальности персональных данных

Настоящее Положение о конфиденциальности персональных данных действует в отношении всей информации, которая предоставлена физическими лицами посредством заполнения формы обратной связи на сайте «k-stroy.com», а также информации, полученной автоматически сервисами сайта в процессе его использования, и обеспечивает защиту прав и свобод человека и гражданина при обработке его персональных данных, в том числе защиту прав на неприкосновенность частной жизни, личную и семейную тайну.

Осуществляя переход на сайт «k-stroy.com» и оставляя свои персональные данные посредством заполнения формы обратной связи, Вы автоматически соглашаетесь с ниже перечисленными условиями обработки персональных данных, включая их сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, обезличивание, блокирование, уничтожение, на условиях указанных в настоящем Положении.

Вы, в праве не предоставлять свои персональные данные.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector