Представьте себе бетонную смесь, которая идеально заполняет форму, без пустот и расслоений, полностью охватывает арматуру и не требует вибрации. Такой бетон уже существует – это самоуплотняющийся бетон , также известный как самокомпактирующийся бетон.
Согласно Национальной ассоциации производителей товарного бетона (NRMCA), самоуплотняющийся бетон – это высокоподвижный, не расслаивающийся бетон, который самостоятельно распределяется в опалубке, заполняет все полости и обтекает арматуру без использования механической вибрации.
Почему самоуплотняющийся бетон подходит для несъемной опалубки?
Этот бетон обладает рядом ключевых преимуществ:
- Более быстрое бетонирование, так как нет необходимости в вибрации.
- Идеальное заполнение труднодоступных зон, например, под оконными проемами и в местах с плотной арматурой.
- Легкость в подаче через бетононасос, что снижает необходимость частых перемещений стрелы.
- Уменьшение трудозатрат, повышение качества бетонирования и сокращение сроков строительства.
Несмотря на то, что самоуплотняющийся бетон пока не получил широкого распространения в Северной Америке, в Европе и других странах его активно применяют с 1980-х годов.
Как работает самоуплотняющийся бетон?
Ранее, для получения жидкого бетона с высокой подвижностью, в смесь добавляли большое количество воды. Однако избыток воды приводил к расслоению смеси, увеличению давления на опалубку и снижению прочности бетона.
самоуплотняющийся бетон решает эту проблему. В его составе содержится столько же воды, сколько и в традиционных смесях с осадкой конуса 10–15 см, но при этом он остается самоуплотняющимся.
Главный секрет самоуплотняющийся бетон – это суперпластификатор на основе поликарбоксилатов. Эти молекулы создают электростатический заряд, который заставляет частицы цемента отталкиваться друг от друга, увеличивая текучесть смеси и предотвращая оседание заполнителя. Дополнительно в самоуплотняющийся бетон увеличено содержание песка и минеральных наполнителей, что способствует равномерному распределению компонентов.
Самоуплотняющийся бетон и несъемная опалубка – идеальное сочетание
Использование самоуплотняющегося бетона в стенах из несъемной опалубки позволяет избежать ошибок, связанных с недостаточным уплотнением смеси, снижает риск образования пустот и повышает долговечность конструкции. Это идеальное решение для тех, кто хочет максимально упростить процесс бетонирования и повысить качество готовых стен.
Самоуплотняющийся бетон настолько текучий, что стандартные методы тестирования осадки конуса для него не подходят. При подъеме конуса традиционный бетон сохраняет форму, а самоуплотняющийся бетон буквально растекается, как блин. Именно по этой причине вместо высоты осадки измеряется диаметр растекания.
Этот тест называется Slump Flow. В зависимости от состава самоуплотняющийся бетон, диаметр растекания может варьироваться от 45 до 80 см, но наиболее распространенное значение — примерно 58 см.
Дополнительно самоуплотняющийся бетон проверяется на устойчивость к расслоению. Это определяется визуально по краям растекшегося бетона: если выделяется вода или заполнитель собирается в центре, смесь считается нестабильной. Этот параметр оценивают по индексу визуального расслоения (VSI), который варьируется от 0 (полностью стабильная смесь) до 3 (неприемлемая нестабильность).
Еще один важный показатель самоуплотняющийся бетон – время растекания (T-Value). В ходе теста фиксируется промежуток времени, за который бетон растекается до диаметра 50 см. В зависимости от состава это может занять от 2 до 10 секунд.
Также применяются тесты для проверки проходимости смеси через плотное армирование, например, U-Box, L-Box и J-Ring. Они помогают определить, насколько хорошо бетон распределяется между арматурными прутьями и не происходит ли при этом его расслоение.
Давление на несъемную опалубку
Одним из главных вопросов при использовании самоуплотняющийся бетон в несъемной опалубке является нагрузка на стенки формы. В традиционных рекомендациях, таких как ACI 347R, говорится, что опалубка должна выдерживать полное гидростатическое давление жидкого бетона. Это привело к мифу, что самоуплотняющийся бетон создает огромные нагрузки, ограничивая его применение в высоких стенах.
Однако полевые испытания показали обратное. Исследования Университета Иллинойса доказали, что самоуплотняющийся бетон не оказывает полного гидростатического давления. В одном из экспериментов 28-метровую стену залили за 20 минут, а максимальная нагрузка составила лишь 64% от расчетного гидростатического давления. В другом тесте при заливке стены высотой 8,5 метра максимальное давление было всего 20% от ожидаемого.
Интересно, что в обоих случаях наибольшее давление было не внизу стены, а примерно на высоте 1 метра от основания. Это связано с так называемым эффектом агрегатного мостика – при заливке зерна заполнителя соединяются, создавая временный каркас, который снижает давление на опалубку.
Стоит ли использовать самоуплотняющийся бетон в несъемной опалубке?
Для строителей несъемной опалубки самоуплотняющийся бетон может стать отличным решением. Он легко растекается, исключает необходимость вибрации, ускоряет процесс заливки и позволяет получить идеальную консолидацию вокруг арматуры без пустот.
С точки зрения экономии, самоуплотняющийся бетон снижает затраты на труд и износ оборудования, так как исключает вибрирование.
Однако стоимость самоуплотняющийся бетон зависит от состава. Как отмечает эксперт, цена может варьироваться: «Это как выбирать между Chevrolet и Porsche». В среднем, самоуплотняющийся бетон обходится на 700–4000 рублей дороже за кубометр, чем обычный бетон, но его преимущества могут компенсировать эту разницу за счет скорости и качества работ.