Самоуплотняющийся бетон

Современное строительство предъявляет все более строгие требования к используемым материалам. Одними из важных критериев, предъявляемых к бетону являются:

  • снижение количества времени, необходимого на процесс набора прочности бетонной смесью;
  • максимально высокая итоговая прочность бетона;
  • сокращение трудозатрат.

Для повышения качества и улучшения перечисленных характеристик несколько лет назад японские ученые реализовали новую современную технологию для приготовления бетонной смеси и получили самоуплотняющийся бетон.

Что такое самоуплотняющийся бетон?

Самоуплотняющийся бетон (СУБ) - новаторский пластичный строительный материал, проседающий и уплотняющийся под влиянием собственного веса и гравитации. Благодаря повышенной пластичности и подвижности такая бетонная смесь занимает все пространство опалубки без образования пустот и пузырьков воздуха, даже если в нем присутствует мелкоячеистая армирующая решетка, проложенная несколькими слоями. Самоуплотняющиеся бетонные смеси имеют высокую степень густоты, вязкости и подвижности, что облегчает работу с ней.

Основные свойства самоуплотняющегося бетона

Используя различные комбинации компонентов бетонной смеси возможно получить строительный раствор, обладающий множеством физических и механических характеристик (в сравнении со стандартной бетонной смесью):

  • повышенная предельная прочность на сжатие и растяжение;
  • повышенный коэффициент ползучести;
  • высокий показатель сцепляемости с арматурой (адгезия);
  • пониженная упругость;
  • повышенный вес конечных бетонных конструкций.

Преимущества

СУБ имеет ряд неоспоримых плюсов при использовании в строительстве:

  • быстрый монтаж бетонных конструкций;
  • отсутствие необходимости проведения дополнительных манипуляций по уплотнению бетона;
  • прочный материал, обладающий высоким уровнем обволакивания и сцепки с арматурой;
  • долговечность;
  • увеличение количества возможных геометрических форм архитектурных бетонных сооружений;
  • самоуплотняющийся бетон не расслаивается;
  • экономия на отделке за счет получения однородной и ровной поверхности конструкции, после затвердевания бетонной смеси;
  • минимизация количества дефектов готовой конструкции;
  • повышенный уровень вибро- и шумоизоляции;
  • возможность заливки труднодоступных областей;
  • экономия трудозатрат.

Недостатки

Основным недостатком самоуплотняющегося бетона можно назвать его относительно высокую стоимость. Повышение цены на этот вид бетонной смеси обусловлено тем, что для ее производства необходимо большее количество цемента, песка и пластификаторов по сравнению со стандартным бетонным раствором (при соблюдении идентичного объемного соотношения). Однако, этот недостаток частично нивелируется снижением затрат на работы по укладке бетона и его отделке.

Состав

Подбор состава самоуплотняющейся бетонной смеси выполняют основываясь на нормативах ГОСТ 27006, требованиях к эксплуатации возводимых конструкций и прочим ТУ. Также рекомендуется учитывать и европейские нормы, регламентирующие характер распределения воды и гранулированных фракций используемого материала и практический опыт.

Немаловажным фактором, влияющим на количество состава и вносимых в него добавок является срок доставки рабочего раствора до строительной площадки.

Ключевые нюансы для расчета состава СУБ:

  1. При применении заполнителей, имеющих крупную фракцию, их количество не должно быть более 50% смеси.
  2. Количество песка не более 40% смеси.<
  3. Количество пластификаторов лежит в диапазоне от минимального 0,8% до максимального 1,3% смеси.
  4. Количество стабилизаторов не более 0,3% смеси.

Примерный расчет состава самоуплотняющегося бетона*

Вид материала Количество в расчете на 1 м3
Вода 170—190 кг/м3
Портландцемент 530 кг/м3
Песок 650 кг/м3
Щебень (мелкой фракции) 950 кг/м3
Пластификатор 3—4 кг/м3
Заполнитель 200 кг/м3

*в таблице указано примерное количество используемых материалов, которое изменяется с учетом условий эксплуатации и вида постройки.


В самоуплотняющуюся бетонную смесь кроме цемента, песка и воды также часто добавляются химические модификаторы, регуляторы и другие ингредиенты. Наиболее распространен поликарбоксилат (PC, PCE) — полимер, отвечающий за процесс адсорбции на поверхности бетонных фракций.

Применение

Благодаря своим уникальным характеристикам и свойствам самоуплотняющийся бетон обретает все более обширное применение при строительстве следующих объектов:

  • гидротехнические конструкции (волнорезы, дамбы, пирсы, опоры мостов и т. п.);
  • монолитные бесшовные конструкции;
  • сборные армированные железобетонные конструкции;
  • буронабивные сваи;
  • тонкостенные ограждения;
  • объекты, которым важна исходно гладкая поверхность, не подлежащая последующей обработке;
  • реставрация и усиление архитектурных конструкций.

Особенности укладки

В процессе укладки самоуплотняющейся бетонной смеси важно помнить, о том, что из-за высокого содержания пластификаторов смесь схватывается дольше стандартного строительного раствора. Также на характеристики смеси негативно влияет длительная перевозка в бетономешалке. Поэтому настоятельно рекомендуется приготовление раствора непосредственно на месте строительства либо его перевозка в сроки менее часа. Кроме того, во избежание расслоения не рекомендуется использовать для подачи бетонной смеси трубопроводы длинной более 200 м.

Несколько советов по укладке СУБ:

  1. Опалубка должна быть сухой, без скопления посторонних жидкостей.
  2. Необходимо обеспечить бесперебойную подачу всех компонентов смеси.
  3. Самоуплотняющуюся бетонную смесь в процессе работы необходимо постоянно перемешивать.
  4. Дополнительное уплотнение раствора не требуется.
  5. Не рекомендуется заливать раствор с большой высоты.

Самоуплотняющийся бетон — инновационное решение, обладающее массой преимуществ и все более растущим спросом в строительной отрасли.