Самоуплотняющийся бетон: описание с фото, характеристики

ruKamen.ru – всё о дорожно-строительных материалах

О чём сайт
Новости
- Новости МАДИ
- Новости кафедры
- Новости сайта
- Архив новостей
- Архив успеваемости
Литература по ДСМ
- Учебники кафедры ДСМ
- Учебно-методические пособия кафедры
- Лабораторные журналы кафедры
- Книги по материаловедению других вузов
- Учебно-методические пособия других вузов
- Научные конференции
Мультимедиа
- Обучающие фильмы
- Видеоиспытания
- Видеолекции
- Аудиолекции
- Научные конференции
  - Конференции кафедры 2020 год
  - Конференции кафедры 2019 год
  - Конференции кафедры 2018 год
  - Конференции кафедры 2017 год
  - Сессия ОНИЛ “Цемент” 2016 год
  - Ассоциация исследователей асфальтобетона 2016 год
  - Сессия ОНИЛ “Цемент” 2015 год
  - Ассоциация исследователей асфальтобетона 2015 год
  - Сессия ОНИЛ “Цемент” 2014 год
  - Ассоциация исследователей асфальтобетона 2014 год
  - Конференции кафедры 2013 год
  - Конференции кафедры 2012
  - Конференции кафедры ДОР-СМ 2011
  - Конференции кафедры 2011 год (январь-февраль)
- Кроссворды
- Аудиопособия
- Видеоинструкции
- Автоматизированный расчёт состава ц/б смесей
- Инструкция по автоматизированному расчёту состава ц/б смесей
- Автоматизированный расчёт состава а/б смесей
Тестирование
- http://scientia-test.com/
- Примерные вопросы
- Даты проведения
- Результаты тестирования
  - Результаты тестирования (старые)
Кафедра ДСМ
- О кафедре
- Расписание занятий
- Вопросы для контроля знаний
- Сотрудники
- Заочникам
Об авторах
- Общие вопросы
- Как стать автором сайта?
- Обратная связь
- Правообладателям
- Карта сайта
- Письма пользователей

1. Расход известняковой муки в бетонных смесях не должен превышать 200 кг/м 3 (во избежание увеличения водопотребности).

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.

Требования к условиям изготовления

ГОСТ на самоуплотняющийся бетон предполагает производство с применением квалифицированного персонала и высококачественного оборудования. Как раз исходя из этого такие материалы производятся не своими руками, а в основном 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.
Необходимое предупреждение наличия скоплений жидкости под зернистым заполнителем в бункере до начала производственного процесса.
Обеспечение постоянного контроля влажности применяемого песка.
Обеспечение постоянного контроля влажности в крупнозернистом заполнителе.
Своевременное проведение чистки барабана смесителя и необходимая проверка его внутреннего объёма до загрузки ингредиентов, входящих в смесь.

Партнеры

Покупатели
Поставщики

Цемент – 510,0;
Щебень – 950,0;
Песок – 730,0;
Хим добавка – 6,0;
Вода – 285,0;
В/Ц – 0,56.

Общая характеристика

Материал выпускают по отраслевой технической документации. Разработки основаны на требованиях действующих стандартов, международного документа «Европейское руководство по самоуплотняющемуся бетону». Порядок испытания на расплыв устанавливает ГОСТ Р 58002-2017.

однородность;
связность;
понижение чувствительности к изменению водосодержания;
устойчивость к расслоению.

Самоуплотняющийся бетон: описание с фото, характеристики

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.

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

В предыдущих статьях мы рассматривали особенности уплотнения бетонной смеси. Также приводись рекомендации по выбору вибраторов. Но есть решение, внедрение которого делает такую информацию ненужной. Материалом нового поколения считается самоуплотняющийся бетон.

Вышедший на рынок еще в 1988 году, он только в 2003 стал регламентироваться директивой о железобетоне. Это позволяет применять смесь без согласования процесса в органах строительного надзора. В связи с этим нововведение требует более пристального внимания.

Стандартный состав рассматриваемого материала разработан по методике профессора Окамуры. Основой инновационной разработки стало повышение вхождения пылевидных частиц в состав смеси. По первоначальной рецептуре объем крупного заполнителя не должен превышать 50% от исходной массы. В то же время песка в растворе должно быть 40% от общей массы компонентов.

Заказать бетон с доставкой

Цена на самоуплотняющиеся смеси выше, чем на обычные. Это предполагает использование бетонов для получения прочных строительных конструкций с высокими эксплуатационными свойствами. Чтобы материал отвечал заданным параметрам, составляющие подбирают в лабораторных условиях.

Указанному правилу соответствует группа компаний МОСБЕТОНТОРГ. Предприятие оснащено аккредитованной лабораторией, специализированным автотранспортом, выпускает продукцию по ГОСТ 7473.

Филиалы компании, в которых можно купить бетон, работают круглосуточно каждый день, включая выходные и праздники. При заказе потребитель должен согласовать дату, график поставки, информировать об особенностях стройплощадки.

Сообщение отправлено, спасибо! Мы свяжемся с вами в ближайшее время!

КАК тестировать СУБ?

Для проверки пластичных свойств СУБ есть несколько процедур. Тест на растекаемость, с использованием обычного конуса, является самым популярным «полевым» тестом, зафиксированном ASTM (Американским Обществом Тестирования и Материалов). Конус наполняется бетоном без уплотнения, поднимается, и измеряется расплыв. Расплыв может составлять от 45 до 81 см. Сопротивление расслаиванию может быть проверено с помощью индекса визуальной сохраняемости (VSI). Это измерение проводится на базе, наблюдается ли вода на верхнем слое или скученность в центре. Значения индекса изменяются от 0 для высокосохраняемого состояния до 3 для неприемлемой сохраняемости.

Вязкость смеси может быть измерена при тестировании растекаемости с помощью конуса. Для этого нужно измерить время, которое требуется смеси для растекания на 50 см с момента поднятия конуса. Это называется измерением Т₅₀ и обычно имеет значение от 2 до 10 секунд (правда, не понятно, какое значение у самоуплотняющейся смеси со вполне допустимым значением расплыва от 45 до 50 см – прим. перев.) . Более высокое значение Т₅₀ означает более вязкую смесь, более подходящую для объектов с усиленным армированием и глубоких котлованов. Меньшие значениеТ₅₀ подходят для случаев, когда требуется растекание смеси на большое расстояние по горизонтали без препятствий.

Для предварительной оценки смеси используются тесты U-box и L-box, когда бетон заливается в одну часть коробки, а затем открывается перегородка, и измеряется способность бетона заполнить вторую часть коробки, содержащую арматуру. Вариантом теста с конусом является J-ring, когда вокруг конуса размещают армированную структуру, и с поднятием конуса измеряется способность СУБ растекаться без расслоения. Все эти тесты измеряют способность СУБ преодолевать густое армирование. Другой стандартный тест – это колонный тест, в котором измеряется содержание крупного заполнителя на разной высоте залитой колонны как показатель сохраняемости (сопротивления расслоению).

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

Самоуплотняющемуся бетону присущи следующие преимущества:

Плюсы и минусы

В сравнении СУБ с «обычными» составами очевиден ряд его выгодных отличий:

меньше времени требуется на строительные работы;
быстрая фиксация бетона позволяет избежать деформации конструкций;
появляется возможность монтировать разного рода конструкции сложной формы любого масштаба;
бетон плтной фиксации не требует вибрирования и громоздкой опалубки;
СУБ наилучшим образом обхватывает в своем слое арматуру;
в нем не происходит расслоение на фракции;
бетон хорошо изолирует строение от шума и вибрации;
его удобнее применять в труднодоступных местах;
СУБ можно добавлять по нижней части опалубки.

К минусам самоуплотняющегося бетона относят его сравнительно высокую цену и повышенный показатель ползучести.

Примечание. Если во время транспортировки СУБ загустел, ему можно вернуть нормальную консистенцию особыми химическими разжижителями – их помещают прямо в бетономешалку и совместно перемешивают в ней, пока бетон не станет однородным и более жидким.

Достоинства и недостатки

Достоинствами материала являются:

Качество готовых изделий. Объекты имеют ровную поверхность, не требующую дополнительной обработки. В структуре конструкции полностью отсутствуют крупные поры, благодаря чему внутрь не проникает влага, а износостойкость постройки увеличивается.
Отсутствие виброуплотнения. Благодаря этому сокращается общее время строительства, снижается уровень шума в процессе работ, требуется меньшее число строителей.
Увеличение времени затвердевания. Достигается за счет введения пластификаторов. Это позволяет транспортировать материал на объект с дальних расстояний.

К недостаткам можно отнести более высокую стоимость самоуплотняющегося бетона и некоторые ограничения в использовании.

Бетоны, способные к самоуплотнению, широко используют для:

Самоуплотняющийся бетон

Применение литых смесей значительно упростило процесс формования бетона.

Но они могут плотно укладываться без вибрации лишь в конструкции простой формы с небольшим армированием. В других случаях требуется применение вибрации. Следующим шагом в развитии технологии бетонных,работ явилось получение самоуплотняющегося бетона (СУБ). Он способен полностью заполнять пространство опалубки и уплотняться под действием собственной массы даже в густоармированных и тонкостенных конструкциях.

Его получение основывается на двух основных технологических решениях:

применение гиперпластификаторов, обеспечивающих очень высокую степень разжижения бетонных смесей;
введение большого количества минеральной добавки, а иногда и двух различных добавок, для обеспечения нерасслаиваемости и других технологических свойств смеси.

При введении гиперпластификаторов в малоподвижную смесь осадка конуса превышает 25 см. В этой области показатель ОК становится весьма неточным. Поэтому для самоуплотняющихся бетонов применяется другая характеристика: расплыв смеси. При этом используется перевернутый конус, чтобы предотвратить вытекание смеси при его заполнении. Растекание (расплыв) конуса составляет 55-85 см против 30-40 см для литых смесей.

Гиперпластификаторы обеспечивают высокую текучесть смеси за счет существенного снижения вязкости цементного теста, а это приводит к расслоению смеси даже при высоких расходах цемента. Для его предотвращения вводятся дисперсные минеральные добавки. Высоким загущающим действием обладают микрокремнезем и метакаолин, но применяются и качественные золы ТЭС, а также каменная мука (известняковая, базальтовая). Кроме того, увеличивается содержание песка, которое обычно превышает содержание крупного заполнителя. В итоге вязкость растворной составляющей оказывается достаточной для предотвращения расслоения смеси.

Еще одной особенностью самоуплотняющегося бетона является применение заполнителей с НК не более 20 мм, а нередко и порядка 10 мм. Это позволяет формовать тонкостенные и густо-армированные конструкции, а также обеспечивает высокую однородность структуры бетона. Применяются заполнители высокого качества. Они фракционируются, что позволяет обеспечивать их оптимальный зерновой состав.

Примеры составов самоуплотняющихся бетонных смесей (кг/м 3 ):

Вода- 150-170.
Портландцемент — 400-500.
Песок-750-1000.
Крупный заполнитель — 700—800.
Минеральная добавка — 100—200.
Гиперпластификатор 1—1,5% от массы цемента.

При этом дисперсная часть смеси (цемент + минеральная добавка) обычно составляет 500—600 кг/м 3 .

Требования к самоуплотняющейся бетонной смеси не ограничиваются величиной растекаемости и стойкостью к расслоению. Нормированы также вязкость смеси и ее формуемость (понимаемая как способность смеси протекать через узкие отверстия, например между стержнями арматуры). Эти свойства определяются специальными методами и имеют различные значения в зависимости от требований к бетонной смеси.

Наличие большого количества требований, причем иногда противоречивых (например низкая вязкость и нерасслаиваемость), делает обеспечение свойств бетонной смеси основной задачей при получении самоуплотняющихся бетонных смесей. Этим они отличаются от других бетонов, для которых большей сложностью является достижение требуемых свойств затвердевшего бетона.

Свойства смеси обеспечиваются в первую очередь применением повышенных дозировок гиперпластификатора, введением большого количества минеральных добавок. В необходимых случаях могут применяться и органические загустители, например метилцеллюлоза.

Выбор класса по расплыву зависит от характеристик бетонируемых конструкций. Он возрастает при уменьшении их сечения и увеличении густоты армирования. Чем выше класс, тем сложнее обеспечить требуемые свойства бетонной смеси.

Технические свойства самоуплотняющихся бетонов подчиняются тем же закономерностям, что и обычных бетонов. Это прежде всего закон В/Ц. Его величина и определяет в основном прочность и другие свойства бетона.

Влияние минеральной добавки на прочность может быть неоднозначным. При больших ее дозировках, а также повышенных расходах цемента, характерных для СУБ, состав бетона может попадать на нисходящую ветвь кривой зависимости прочности бетона от количества добавки. Характер изменения прочности при введении минеральной добавки можно видеть на примере золы ТЭС. Но это не является большой проблемой, так как главная роль минеральной добавки в СУБ — обеспечение требуемых свойств бетонной смеси.

На СУБ распространяется нормирование классов по прочности, предусмотренное для обычных бетонов.

Несмотря на повышенную стоимость бетонной смеси, применение СУБ существенно расширяется. В Японии, которой принадлежит приоритет в их создании, более 50% всего бетона является самоуплотняющимся. При его применении существенно снижается трудоемкость и длительность бетонирования, повышается качество конструкций.

Какие существуют разновидности

В приложении А ГОСТ 25192—2012, в пункте 3.7., бетону самоуплотняющегося типа дано точное наименование и определение. Называют так, согласно нормативам, материал, «изготовленный из бетонной смеси, способной уплотняться под действием собственного веса».

На настоящий момент промышленностью выпускается в основном две разновидности подобных смесей:

Смеси первого типа отличаются прежде всего тем, что содержат гораздо большее количество мелкодисперсных материалов, чем обычные растворы. Такие наполнители в первую очередь повышают устойчивость состава к расслаиванию. В качестве добавок для самоуплотняющегося бетона мелкодисперсного могут применяться, к примеру:

Иногда в такие смеси добавляют и просто обычные известняковые порошки. Неплохим видом мелкодисперсного наполнителя для самоуплотняющегося бетона является также и гранулированный доменный шлак.

Второй тип материалов изготавливается с применением специальных стабилизаторов. Такие добавки позволяют достичь оптимальной вязкости смеси и обеспечивают идеальный баланс между их подвижностью и стойкостью к расслаиванию.

Прежде чем приобретать самоуплотняющийся состав, конечно же, следует обратить внимание на его марку. По классам такие смеси распределяются на настоящий момент следующим образом:

Бычков М.В., Удодов С.А.

Несмотря на достаточно высокую себестоимость СУБ (примерно в 1,5 раза выше, чем стоимость равнопрочного обычного бетона), все чаще и зарубежные, и российские производители отмечают наличие комплексного экономического эффекта при применении данной технологии [1, 3]. Тем не менее, российский строитель с осторожностью относится к данной технологии. Недостаточная изученность этого материала в России проявляется уже на стадии проектирования несущих конструкций из СУБ. Если определенные сведения о прочностных характеристиках СУБ в отечественной науке и практике уже накоплены, то, например, всеобъемлющих и статистически обоснованных данных о деформационных свойствах затвердевшего СУБ все еще недостаточно. Вопросами технологии и свойств СУБ в России занимаются такие ученые и исследователи, как В.И. Калашников, Г.В. Несветаев, С.Г. Головнев, М.И. Ваучский и др.