Уплотняясь на ходу

В последнее время так называемый самоуплотняющийся бетон получил широкое распространение при возведении самых разных сооружений. Среди них и мосты, и транспортные развязки, и тоннели, и своды метрополитена, а также другие важные инженерные сооружения.

Самоуплотняющийся бетон – относительно новый материал, разработанный всего около 20 лет назад. Он способен уплотняться под действием собственного веса, полностью заполняя форму даже в густоармированных конструкциях.
Спектр свойств
Бетонная смесь для самоуплотняющегося бетона характеризуется низким водоцементным отношением (0,38-0,4), при этом достигая очень высокого показателя удобоукладываемости – до 70 см. Прочность получаемого материала составляет до
100 МПа. Повышенная плотность материала, отсутствие в его структуре крупных пор и капилляров препятствуют проникновению агрессивной среды в глубь бетона, снижая риск развития процессов коррозии.
К основным преимуществам бетона данного вида специалисты относят увеличенное время транспортировки бетонной смеси; большое расстояние от производственного участка до места укладки; высокое качество поверхности изделий, не требующей дополнительной обработки; сокращение периода строительства; отказ от использования виброуплотнения; сокращение численности работников на строительной площадке; снижение уровня шума. Учитывая данные характеристики материала, среди перспективных областей использования самоуплотняющегося бетона называют производство сборного железобетона, устройство монолитных высокопрочных бесшовных полов, торкретбетонирование, реставрацию и усиление несущих конструкций.
Весьма важной составной частью самоуплотняющихся бетонов является полимер нового поколения – поликарбоксилат, являющийся высокоэффективным комплексным химическим модификатором. Кроме этого, все более широко внедряются новые высокоэффективные суперпластификаторы на базе модифицированных поликарбоксилатов, которые существенно отличаются от всех молекул, используемых ранее. В то время как предыдущие продукты обеспечивали пластификацию за счет сил электростатического отталкивания, новые полимеры работают комбинированно, путем взаимодействия сил пространственного и электростатического отталкивания.
Полимеры предыдущих поколений более или менее быстро адсорбируются на поверхности зерен цемента и остаются там постоянно. Поликарбоксилатные типы добавок ведут себя по-другому и изначально не блокируются на поверхности цементных зерен. Свойствами данных полимеров (прежде всего адсорбцией) можно управлять с помощью целенаправленного варьирования их молекулярной структуры. Принцип их работы заключается в том, что поликарбоксилаты адсорбируются на поверхности цементных зерен и сообщают им отрицательный заряд. В результате этого цементные зерна взаимно отталкиваются и приводят в движение цементный раствор, а также минеральные составляющие. Чем длиннее цепи, которые создают молекулы суперпластифика- тора, тем интенсивнее это отталкивание. Эффективность пластификации становится более высокой, а ее действие продлевается при постоянном перемешивании. Длительность пластификационного эффекта поликарбоксилатов как минимум в три-четыре раза продолжительнее, чем при применении обычных суперпластификаторов, за счет большой длины молекул поликарбоксилатов.
ПовышаЯ каЧество
Строительные компании традиционно заинтересованы в получении бетонов высокого качества. При этом особое значение приобретает сохранение эксплуатационных качеств материала в период его транспортировки на дальние расстояния, так как свойства товарного бетона существенно влияют на качество и себестоимость строительства. Говоря о качестве, специалисты имеют в виду не только обеспечение качества каждой партии бетона, но и то, что продукция, доставленная на стройплощадку, сохраняет свои свойства.
Свойство самоуплотняющегося бетона уплотняться под действием собственной тяжести, без применения вибрации и уплотнения, а также не расслаиваться после укладки отвечает этим требованиям. Даже несмотря на то, что по стоимости он несколько превосходит обычные бетоны, целесообразность и экономическая обоснованность его использования не вызывает сомнения у специалистов. Дело в том, что в процессе строительных работ с использованием самоуплотняющегося бетона удается значительно снизить затраты на электроэнергию и людские ресурсы. Такой бетон подается автобетононасосами, и для управления заливкой бетона в опалубку достаточно присутствия одного человека. А за счет того, что самоуплотняющийся бетон быстро схватывается, экономится и время, что также немаловажно. Например, если производить бетонирование вечером, то
в середине следующего дня можно уже переставлять опалубку.
К сожалению, внедрение новых технологий (в том числе и использование самоуплотняющегося бетона) до сих пор происходит недостаточно быстрыми темпами. Ведущие специалисты объясняют это тем, что, в силу инерции мышления и недостаточно дальновидной маркетинговой политики, многие отечественные компании ориентируются на дешевые и привычные, но при этом морально устаревшие технологические решения. Между тем тщательный сравнительный анализ обычных и инновационных решений безусловно говорит
о перспективности и экономической целесообразности активного внедрения качественных современных бетонных технологий.


Автор: Андрей Мельников (по данным ОАО «Объединение 45»)