Самоуплотняющийся бетон: Самоуплотняющийся бетон (СУБ) — Бетон на практике

Содержание

Самоуплотняющийся бетон (СУБ) — Бетон на практике — Вопросы и ответы

Внимание!
Вы находитесь на странице эксклюзивного перевода американского руководства по бетонированию «Бетон на практике». е
Если вас интересуют не теоретические вопросы, а приобретение самоуплотняющегося бетона — рекомендуем оставить запрос или связаться по телефону (+7495-589-52-48), потому что в прайс-листах он обычно не присутствует.

Что такое самоуплотняющийся бетон?

Самоуплотняющийся бетон (СУБ, в англоязычной литературе — SCC) — это высокоподвижный, нерасслаивающийся бетон, который растекается по котловану, заполняет опалубку и обволакивает арматуру без каких-либо механических усилий. Подвижность СУБ измеряется в терминах растекаемости с помощью теста ASTM C 143. Растекаемость (подвижность) СУБ обычно колеблется от 45,5 до 81 см в зависимости от требований проекта. Вязкость, которая визуально определяется как скорость растекания смеси — это важная характеристика пластичного СУБ, которая может быть проконтролирована на этапе замеса, чтобы подойти под конкретный тип возводимого объекта.

ПОЧЕМУ используется СУБ?

Некоторые преимущества использования СУБ:

Может быть уложен быстрее, без механического вибрирования и с меньшим выравниванием, что выливается в экономии затрат на заливку (составители рекомендации упускают из вида, что самоуплотняющийся бетон может съесть всю эту экономию за счёт своей более высокой стоимости — прим. перев.)

Улучшенная и более однородная архитектурная поверхность с минимумом исправительных работ или вовсе без них.

Легкость заполнения загражденных и труднодоступных областей. Недоступная при использовании обычного бетона возможность создать структурные и архитектурные формы и поверхности.

Повышенное обволакивание арматуры и улучшенная прочность взаимодействия с ней.

Повышенная способность к прокачиванию.

Повышенная равномерность залитого бетона за счет уменьшения ручной работы по выравниванию.

Уменьшение затрат на рабочих.

Ускорение строительства и, как следствие, экономия затрат.

Более короткий период оборота миксера позволяет заводу более эффективно обслуживать объект.

Уменьшение или отказ от вибрирования, позволяющее избежать или уменьшить уровень шума, что увеличивает продолжительность рабочего дня в городской застройке.

Минимизация перемещения миксеров и насосов по стройплощадке.

Увеличение уровня безопасности на стройплощадке из-за отказа от уплотнения.

КАК изготавливается СУБ?

У самоуплотняющегося бетона в его пластичном состоянии есть 2 важные характеристики: растекаемость и сохраняемость.
Высокая растекаемость обычно достигается добавлением заменяющих воду добавок (HRWR), и уменьшением объема воды в смеси.
Сохраняемость, или сопротивление расслоению пластичной бетонной смеси достигается увеличением объема мелкого заполнителя в смеси (через увеличение содержания цементирующего компонента или использованием минеральных заполнитей) и с помощью добавок для увеличения вязкости. Такие добавки особенно полезны, когда соотношение заполнителей нельзя поменять. Надлежащее распределение заполнителей в смеси позволяет достичь самоуплотняющихся характеристик с меньшим расходом вяжущего или добавок. Хотя СУБ можно замесить на заполнителях крупностью до 38 мм, ее легче сделать и контролировать с меньшим размером заполнителей. Контроль влажных заполнителей критически важен для получения качественной смеси. СУБ обычно имеют относительно больше (цементного) теста, меньше крупного заполнителя и больше мелкого заполнителя, чем обычная смесь (таким образом, смесь можно назвать жирным бетоном — прим. перев.)

Важно обеспечить растекаемость смеси при ее выгрузке на строительной площадке. Высокая температура, длинное плечо доставки и задержки на стройплощадке могут вызвать снижение растекаемости, что нивелирует преимущества использования СУБ. Добавление воды на стройплощадке не всегда возвращает утраченную растекаемость, но может вызвать проблемы с сохраняемостью смеси (не говоря о проблемах с прочностью — прим. перев.)

Из-за потенциальной утечки смеси не рекомендуется перевозить СУБ высокой растекаемости в полностью загруженных миксерах. Если это всё-таки необходимо сделать, лучше перевозить смесь уменьшенной растекаемости и добавить заменяющие воду добавки (HRWR) непосредственно на стройплощадке. Нужно быть осторожным, чтобы удержать сохраняемость смеси и минимизировать забивание стрелы насоса при прокачке и укладке в труднодоступные места. Опалубка должна выдерживать высокое давление смеси. В более высоких элементах СУБ может быть размещен в подъемниках. Как только бетон залит, он не должен расслаиваться или выделять воду.

По аналогии с обычными смесями, для самоуплотняющегося бетона могут использоваться специальные добавки для достижения определенных характеристик в проектном возрасте. Если самоуплотняющаяся смесь спроектирована с увеличенным вяжущим или мелким заполнителем, может возникнуть увеличение в объеме усадки.

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 Т₅₀означает 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).

КАК заказывать и уточнять характеристики СУБ?

При заказе и/или уточнении характеристик СУБ следует принять во внимание конечную сферу применения бетона. Производители бетона обычно имеют разработанные пропорции в зависимости от применения. Требуемая растекаемость основывается на типе конструкции, способе заливки, сложности конфигурации опалубки и армирования. Комитет ACI 237 завершает составление документа, в котором будут подготовлены рекомендации к расплыву смеси в зависимости от конечного применения. Это позволит достичь самоуплотняемости легко, с требуемой сохраняемостью смеси и по минимальной стоимости. Требования к затвердевшему бетону должны составляться профессионалом на основании требований по нагрузке к структуре. В большинстве случаев, требования по прочности совпадают с требованиями к обычному бетону. В зависимости от требований к каждому конкретному проекту, конкретные требования к СУБ могут выдвигаться только после того, как четко определены требования к бетону в пластичном и затвердевшем состоянии.

Дополнительная информация

Узнать, как работают противоморозные добавки или что нужно для заливки бетона бетононасосом, можно в разделе «Вопросы и ответы». А нормативные требования к бетону тяжелому — в гост 26633-91 (точнее — в его актуализированной версии, ГОСТ 26633-2012).

свойства, состав, применение и особенности

Бетон / Виды бетона / Другие виды бетона /

Содержание

1 Определение
2 Преимущества
3 Недостатки
4 Свойства
5 Состав
6 Применение и особенности укладки
7 Диагностика
8 Заключение

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

Укладка защитного слоя самоуплотняющегося бетона.

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

Самоуплотняющийся бетон имеет следующие 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.

Вернуться к оглавлению

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.

Что такое самоуплотняющийся бетон?

Дом
Блог
Что такое самоуплотняющийся бетон?

Самоуплотняющийся бетон, также известный как самоуплотняющийся бетон, характеризуется высокой текучестью. Благодаря этому свойству он проникает в бетонную опалубку без использования вибрационного оборудования. Этот нерасслаивающийся бетон распределяется под действием собственного веса, сохраняя при этом свойства обычного бетона, такие как долговечность и прочность.

Некоторые самоуплотняющиеся бетонные смеси включают добавки, такие как суперпластификатор и модификаторы вязкости, для уменьшения утечек и расслоения. Когда бетон сегрегирует, он теряет прочность и приводит к образованию сот по всей поверхности. Однако хорошо спроектированный самоуплотняющийся бетон не расслаивается благодаря своей пластичности и стабильности.

Получите профессиональные услуги по управлению строительством для вашего следующего проекта.

Самоуплотняющиеся бетонные материалы

Материалы, используемые для создания самоуплотняющейся бетонной смеси, следующие:

Портландцемент: Обычно используется портландцемент марки 43 или 53.

Заполнители: Размер крупного заполнителя ограничен 20 мм, но в случае конструкции с перегруженной арматурой размер заполнителя может составлять от 10 до 12 мм. Для наилучшей производительности рекомендуются хорошо отсортированные круглые или кубические заполнители. Мелкие заполнители могут быть натуральными или изготовленными из однородного зерна, обычно размером менее 0,125 мм.

Вода: Вода обрабатывается так же, как и обычный бетон.

Минеральные добавки: Может варьироваться в зависимости от состава смеси и требуемых свойств. Ниже приведен список различных используемых минеральных добавок и свойств, которые они придают бетонной смеси:

Зольная пыль: используется для улучшения заполнения внутренней матрицы бетона, что приводит к уменьшению пор. Это снижает проницаемость и улучшает качество конструкций.
Измельченный гранулированный доменный шлак (GGBS): GGBS помогает улучшить реологические свойства бетона.
Каменный порошок: добавлен для улучшения содержания порошка в смеси.
Диоксид кремния: Используется для улучшения механических свойств конструкции.

Химические добавки: Как упоминалось ранее, суперпластификаторы обычно используются в самоуплотняющихся бетонах. Воздухововлекающие добавки используются для повышения морозостойкости конструкции. Замедлители используются для контроля времени схватывания бетона.

Свойства самоуплотняющегося бетона

Самоуплотняющийся бетон устойчив к расслоению благодаря наличию минеральных наполнителей и специальных добавок. Как уже говорилось ранее, этот вид бетона должен обладать высокой текучестью и быть способен заполнять специальные формы под собственным весом без механических вибраций. Он также должен быть достаточно жидким, чтобы проходить вокруг перегруженных армированных участков внутри конструкций и, что наиболее важно, избегать любой сегрегации (ячеистости). Известны случаи, когда самоуплотняющийся бетон укладывался на высоте более 5 метров без каких-либо расслоений заполнителя.

Самоуплотняющийся бетон с таким же водоцементным отношением, как и у традиционного вибрированного бетона, будет иметь несколько более высокую прочность из-за отсутствия вибрации. Это улучшает интерфейс между заполнителем и затвердевшей пастой. Важно отметить, что самоуплотняющийся бетон необходимо заливать быстрее, чем обычный бетон.

Применение самоуплотняющегося бетона

Основные области применения этого типа бетона:

Строительство ленточных и свайных фундаментов
Модернизация и ремонт конструкций
Конструкции со сложным распределением арматуры
Строительство подпорных систем
Просверленные валы
Столбцы

Преимущества самоуплотняющегося бетона

Самоуплотняющийся бетон имеет ряд преимуществ по сравнению с обычным бетоном. Вот некоторые из этих преимуществ:

Быстрое размещение без механического уплотнения.
Улучшенная конструктивность.
Уменьшает проницаемость бетонных конструкций.
Сводит к минимуму пустоты в сильно армированных областях.
Устраняет проблемы, связанные с вибрацией бетона.
Создает высококачественные конструкции с улучшенной структурной целостностью.
Высокая износостойкость, прочность и надежность.
Снижает трудозатраты.
Позволяет использовать инновационные архитектурные особенности, поскольку может использоваться в сложных формах.
Создает более гладкую и эстетичную поверхность.
Облегчает накачку, и существует множество доступных методов размещения.

Недостатки самоуплотняющегося бетона:

Как и любой другой строительный материал, самоуплотняющийся бетон имеет следующие ограничения:

Выбор материала является более строгим.
Затраты на строительство увеличиваются по сравнению с обычным бетоном.
Для использования разработанной смеси требуется множество пробных партий и лабораторных испытаний.
При измерении и мониторинге требуется более высокая точность.
Не существует международного стандарта испытаний самоуплотняющейся бетонной смеси.

Особые соображения при использовании самоуплотняющегося бетона

При использовании этого типа бетона необходимо учитывать несколько особых соображений для достижения наилучших результатов. Во-первых, производство самоуплотняющегося бетона требует больше опыта и внимательности, чем производство обычного вибробетона. Кроме того, используемая опалубка должна быть рассчитана на более высокое давление, чем при использовании обычного бетона. Наконец, использование миксеров на полную мощность не рекомендуется из-за высокой текучести самоуплотняющегося бетона – он может расплескаться по дороге, вызывая загрязнения.

Nearby EngineersКомпания New York Engineers имеет опыт проектирования инженерных сетей более 1000 проектов. Свяжитесь с нами по электронной почте ([email protected]) или по телефону (786) 788-0295212-575-5300 и убедитесь, что ваши строительные системы соответствуют нормам.

Свяжитесь с нами

Метки:
строительные материалы
конкретный
самоуплотняющийся бетон

Присоединяйтесь к более чем 15 000 коллегам-архитекторам и подрядчикам

Получайте советы экспертов по инженерным вопросам прямо на свой почтовый ящик. Подпишитесь на блог инженеров Нью-Йорка ниже.

Самоуплотняющийся бетон — Обзор SCC

Узнайте об особых качествах самоуплотняющегося бетона и его применении для декоративных бетонных работ.
Билл Палмер, обозреватель ConcreteNetwork.com

Самоуплотняющийся бетон (SCC) признан одним из величайших достижений в бетонной промышленности. Используя новые добавки и некоторые модификации смеси, теперь мы можем производить бетон, который легко течет без расслоения (где крупный заполнитель отделяется от цементного теста). Бетон, который расслаивается, теряет прочность и приводит к сотовым областям рядом с опалубкой. Именно самоуплотняющаяся природа SCC делает его столь ценным в строительстве. SCC может перетекать в очень сложные формы или формы, которые имеют много арматурных стержней (скопление арматуры) и при этом не оставляют пустот. Обычный бетон должен был бы сильно вибрировать в таких случаях, чтобы избавиться от всех захваченных пузырьков воздуха рядом с формами и армированием и заставить бетон двигаться внутрь.

ЧТО ТАКОЕ САМОЗУПЛОТНЯЮЩИЙСЯ БЕТОН?

Давайте начнем с простого определения, а затем поднимем его на ступеньку выше. SCC — это очень текучий бетон, который никогда не нуждается в уплотнении для заполнения форм или текучести. Уложенный ровно, как плита, практически самовыравнивается. Оно немного похоже на комковатое тесто для блинов. Консистенция измеряется так называемым осадочным потоком, когда мы измеряем ширину лужи, остающейся после заполнения и подъема конуса оседания. Падение потока для SCC варьируется от 19до 30 дюймов. Однако самоуплотняющийся бетон – это НЕ просто текучий бетон. Если бы это было все, мы могли бы просто использовать много воды.

ВИДЕО: SCC — БЕЗ ВИБРАТОНА
Время: 01:06
Самоуплотняющийся бетон легко течет между препятствиями, заполняя форму без вибрации. Спасибо Euclid Chemical за этот видеофрагмент.

Принятое в настоящее время определение того, что делает SCC хорошим, состоит из трех частей:

Высокая текучесть — легко затекает в мельчайшие детали опалубки или форм и вокруг арматуры под собственным весом. Это также называется работоспособностью или способностью к заполнению (это означает, что он легко заполняет форму).
Пропускная способность — Способность проходить через узкие пространства, такие как перегруженные стальные арматурные стержни или узкие места в опалубке.
Стабильность — это большая разница между SCC и просто влажным, неаккуратным бетоном. Стабильность подразумевает, что даже при очень высоких осадках (или оползнях) бетон не расслаивается; он остается однородным и не происходит отделения заполнителя от цементного теста. На самом деле существует два вида стабильности: динамическая стабильность (означает, что он остается стабильным во время транспортировки и размещения) и статическая стабильность (означает, что он остается стабильным — заполнитель не оседает и не вытекает чрезмерно, пока он находится в формах, но еще не затвердел).

После затвердевания SCC мало чем отличается от обычного бетона. На самом деле, поскольку мы используем суперпластификаторы (сильнодействующие понизители воды) для достижения текучести и большого количества мелких частиц, мы часто можем дозировать бетон с очень низким водоцементным отношением и получать очень высокую прочность и низкую проницаемость.

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ САМОУПЛОТНЯЮЩЕГОСЯ БЕТОНА

Эта огромная стена с сильно перегруженной арматурой была залита за один подъем с помощью SCC. Лафарж Северная Америка

SCC и обычный бетон отличаются только небольшими изменениями пропорций и несколькими добавками. Но во многих случаях подрядчик даже не будет знать, что входит в смесь, а скорее укажет требуемые характеристики с точки зрения удобоукладываемости (спад потока), проходимости, стабильности и прочности. У Lafarge даже есть название Agila для своей запатентованной смеси SCC.

Существует три типа смесей СУБ:

с высоким содержанием порошка и высокоэффективной водопонижающей добавкой (HRWRA)
низкое содержание порошка, HRWRA и присадка, модифицирующая вязкость (VMA)
умеренное содержание порошка, HRWRA и умеренная доза VMA

Упомянутый здесь порошок представляет собой все тонкодисперсные материалы, включая цемент, летучую золу, молотый гранулированный доменный шлак, микрокремнезем и молотый известняковый наполнитель. Это загущает смесь, сохраняя стабильность крупного заполнителя в матрице, а также способствует просадочному течению. Вот некоторые вещи, которые нужно знать о материалах в смеси SCC:

Доля крупного заполнителя в смеси будет намного меньше (около 30%), а размер будет меньше (около ½ дюйма верхнего размера)
Количество портландцемента обычно невелико, менее 300 фунтов на кубический ярд или менее половины общего количества цементных материалов
Прочие вяжущие материалы будут иметь высокое содержание летучей золы в диапазоне от 20 до 40% от общего количества вяжущих материалов; шлак в этом же диапазоне и часто немного микрокремнезема
Порошок, в состав которого входят вяжущие материалы, может быть дополнен молотым известняком.
Соотношение вода-цементные материалы часто довольно низкое, вплоть до 0,27 в некоторых смесях, хотя более типичным является 0,4.
Добавка, модифицирующая вязкость (VMA), увеличивает вязкость, чтобы смесь оставалась стабильной. Без большого количества порошка в смеси VMA используется для загущения смеси и предотвращения расслоения. «В каждой смеси SCC, которую мы делаем в Нью-Йорке, мы используем VMA, потому что производители не имеют большого влияния на карьер», — сказал Билл Фелан из Euclid Chemical. «Карьеры отгружают то, что хотят, но производители готовых смесей должны иметь смесь, которая работает каждый день, и VMA поддерживает ее неизменность». В других частях страны, тем не менее, хорошо отсортированные смеси с высоким содержанием пороха, как правило, являются нормой.
Высокоэффективные понизители воды для смесей SCC в последнее время в основном основаны на поликарбоксилатах, обладающих невероятной способностью повышать осадку при низких дозировках. Однако поликарбоксилаты создают проблемы с пенообразованием и добавлением нежелательного воздуха в смесь, поэтому добавляют пеногаситель. Также были некоторые проблемы с внезапным спадом потери. Для более дальних перевозок производителю рекомендуется рассмотреть возможность использования HRWRA на основе нафталина вместо поликарбоксилата.

Имейте в виду, что смеси SCC немного сложны и требуют правильного баланса между всеми материалами, водой и добавками. Узнайте больше о расчете бетонной смеси. Всегда экспериментируйте с такой смесью, прежде чем приступить к работе. «В любом важном конкретном проекте вам необходимо пройти пробное размещение», — сказал Фелан. «Не тренируйся на чужой работе!»

ВИДЕО: SCC — ТЕЧЕНИЕ
Время: 00:32
Самоуплотняющийся бетон легко течет под собственным весом. Обратите внимание, что нет расслоения даже на передней кромке бетона. Парень с лопатой ожидал, что ему придется вдавливать бетон в основание, но в конце концов сдался. Спасибо Euclid Chemical за этот видеофрагмент.

ПРЕИМУЩЕСТВА САМОУПЛОТНЯЮЩЕГОСЯ БЕТОНА

Преимущества использования бетона, который укладывается практически без усилий, очевидны для всех, кто работает с бетоном. Мы уже много лет получаем такой бетон, добавляя воду. К сожалению, как известно, добавление воды снижает прочность бетона и приводит к расслоению.

Предельная мечта — это иметь возможность настроить формы, а затем приехать к водителю грузовика и заполнить их, когда на строительной площадке нет других рабочих. Возможно, этого никогда не произойдет, но правильно подобранный и размещенный SCC дает много преимуществ:

Сокращение трудозатрат, поскольку для бетона в формах не требуется вибрация, а для плоских работ практически не требуется стяжка.
Не нужно беспокоиться о том, насколько хороша вибрация — подрядчик, который использовал SCC, однажды сказал мне, что ребята с вибратором всегда отказывались от него; с SCC ему не нужно было беспокоиться о навыках оператора.
Более быстрое строительство, так как бетон укладывается очень быстро — грузовик можно разгрузить всего за одну минуту!
Чрезвычайно хорошее качество готовой поверхности — SCC может принимать почти зеркальную поверхность и может производить бетон с очень мелкими деталями. Это действительно выгодно для скульптур, и именно поэтому производители сборных железобетонных изделий так его любят. Он может даже течь в области с отрицательным уклоном.

Самоуплотняющийся бетон легко и быстро вытекает из автобетоносмесителя.PCA
Самоуплотняющийся бетон может обеспечить чрезвычайно детализированные отливки. Лафарж Агилия

Проще детализировать арматурную сталь, так как она может быть достаточно перегружена и при этом быть полностью заполненной бетоном.
Более тихие рабочие места или цеха сборных железобетонных изделий, поскольку нет шума вибратора. Если вы когда-нибудь были на заводе по производству сборных железобетонных изделий, когда включаются вибраторы, вы понимаете, о чем я.
Повышенная безопасность, поскольку операторы вибраторов не поднимаются на опалубку и не волочат шланги и шнуры по площадке, а также снижается уровень шума.

Учитывая эти преимущества, некоторые могут спросить: «Так почему бы нам не использовать SCC везде?» Считается, что более широкому использованию SCC мешает стоимость – в этих смесях используются мелкие частицы и добавки, которые могут увеличить цену ярда бетона на 10–15 долларов, хотя некоторые производители могут добавить надбавку до 30 долларов. Наилучший подход к контролю затрат — это сотрудничество с производителем готовой смеси, чтобы получить оптимальную смесь для предполагаемого использования.

КОНСТРУКЦИЯ ИЗ САМОЗУПЛОТНЯЮЩИХСЯ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Строительство – это то, где SCC действительно сияет. Что может быть лучше, чем смесь, которая уплотняется, устраняя все вибрации, подъемные линии и жучки? Для плоских поверхностей смеси SCC можно охарактеризовать как самовыравнивающиеся, в то время как формованный бетон может быть самоукладывающимся. Вот несколько советов по строительству с SCC:

SCC можно доставлять в грузовиках для готовой смеси, хотя грузовики часто не будут полностью заполнены, так как SCC может разбрызгиваться внутри грузовика и даже выплескиваться наружу. Грузовики, перевозившие SCC, даже переворачивались, когда полная нагрузка смещалась во время поворота.
При укладке SCC необходимо, чтобы он мог течь под собственным весом из одного места, если это возможно. SCC может течь по горизонтали на расстояние до 33 футов и более. Стены и колонны можно даже прокачивать снизу вверх.
SCC перекачивает очень легко и с пониженным давлением перекачивания. Содержание воздуха имеет тенденцию оставаться более стабильным в смеси SCC во время перекачки, чем в обычном бетоне.

SCC легко обходит препятствия без вибрации. Джо Вулхед для iCrete

Эти лифтовые шахты были залиты за один подъем с использованием SCC, несмотря на опасения, что опалубка недостаточно прочная или плотная, чтобы выдержать давление. Dot for Dot

Самовыравнивающиеся плиты требуют минимальной отделки для получения ровного пола. Lafarge Agilia

Опалубка должна быть рассчитана на полный напор жидкости. Это означает, что на каждый фут высоты форм будет приходиться еще 150 фунтов давления. Это представляет опасность для SCC, поскольку он образуется очень быстро и может создавать давление, ведущее к выбросам. С SCC были серьезные выбросы, и известно, что он находил и просачивался даже через очень маленькие щели в их опалубке.

Все SCC не одинаковы, поэтому попросите компанию, производящую готовые смеси, предоставить смесь, подходящую для вашего применения. Для конкретных применений может потребоваться большая или меньшая заполняющая способность, пропускная способность или стабильность.
Вибрация не только не обязательна, но и может повредить SCC, вызывая сегрегацию. Для смешивания подъемов можно использовать вибраторы, но только на несколько секунд.

Плиты не были популярным применением SCC, по крайней мере, до сих пор. «Мы помогли разработать самовыравнивающиеся смеси, которые немного менее вязкие, но почти не требуют отделки», — сказала Кэролайн Талбот из Euclid. «Это нишевый рынок, но растущий. Для небольших заливок, подъездных путей и т. д. дополнительный контроль качества и затраты могут не стоить того, но для коммерческих плит или полов для зданий самовыравнивающийся бетон будет большим преимуществом». На полах, которые не имеют высоких допусков по плоскостности, SCC можно укладывать с минимальным всплытием. При нанесении текстуры, даже матовой отделки, не начинайте слишком рано, иначе бетон снова станет гладкой поверхностью.

Отверждение

важно для SCC, так как это часто смесь с низким водоцементным отношением. В смесях с низким содержанием воды может развиться автогенная усадка, когда негидратированный цемент поглощает всю воду в бетонной матрице. Влажное отверждение лучше всего, но, по крайней мере, нанесите отвердитель для защиты поверхности от высыхания.

САМОУПЛОТНЯЮЩИЙСЯ БЕТОН ДЛЯ ДЕКОРАТИВНЫХ РАБОТ

SCC можно использовать для декоративных работ любого рода. Он принимает цвет, будь то цельный или сухой, так же легко, как любой бетон. Штамповка плоских изделий из SCC может быть интересным опытом — не начинайте слишком рано, иначе линии просто исчезнут обратно в бетон.

SCC допускает отливки с такими деталями. Lafarge Agilia

Pourfolio Custom Concrete в Сан-Диего, Калифорния

Тем не менее, чаще всего SCC используется для декоративных работ для детализированного формованного (сборного) бетона или сложных опалубочных форм. Высокая текучесть SCC вытесняет весь воздух из формы и приводит к идеальной гладкой поверхности. Помните, однако, что при использовании SCC любой дефект формы, даже самый незначительный, будет непосредственно отражаться на готовом бетоне. Также тщательно выбирайте антиадгезивы для форм, чтобы предотвратить появление жучков (крошечные захваченные пузырьки воздуха, которые прилипают к поверхностям формы). В статье 9.0283 Concrete Construction исследование, которое пришло к выводу, что наилучшее высвобождение формы было реактивным агентом на растительной основе на хорошо выдержанной форме.

Узнайте больше об использовании SCC для сборного железобетона и о настройке производства сборного железобетона.

SCC также использовался для изготовления бетонных столешниц — в основном успешно. При литье лицевой стороной вниз SCC может давать стеклянную поверхность, которая может не нуждаться в полировке. Как и в случае с любым другим бетоном, сначала поэкспериментируйте, чтобы найти лучшие смеси и методы для вашего применения. Эксперты советуют смешивать достаточное количество бетона для всей столешницы за одну партию и заливать за один раз. Как и в случае со всеми SCC, лучше всего заливать из одного места и позволить весу бетона вдавливаться в формы или формы.

ИСПЫТАНИЯ САМОУПЛОТНЯЮЩЕГОСЯ БЕТОНА

ВИДЕО: SCC — РАСПРЕДЕЛЕНИЕ
Время: 00:39
Самоуплотняющийся бетон легко течет при удалении конуса осадки. Спасибо Euclid Chemical за этот видеофрагмент.

Основным тестом, используемым в полевых условиях для SCC, является спад потока, хотя в настоящее время используются и другие полевые тесты. Вот краткое описание каждого из них. Дополнительную информацию можно найти в соответствующем методе испытаний ASTM.

Слабая текучесть. Сыпучесть измеряется с помощью теста на скатную текучесть, стандартизованного как ASTM C 1611, «Скользящая текучесть самоуплотняющегося бетона». Этот тест начинается как стандартный тест на осадку, хотя многие специалисты по тестированию переворачивают конус вверх дном, чтобы облегчить его заполнение. Когда конус поднимают, SCC растекается, как тесто для блинов. Падение потока измеряется как диаметр блина. Типичные смеси SCC имеют падение потока в диапазоне от 18 до 30 дюймов.
J-кольцо-J-кольцо является мерой проходимости бетона — насколько легко он течет через препятствия и арматуру. Испытание J-Ring стандартизировано как ASTM C 1621, «Проходимость самоуплотняющегося бетона J-образным кольцом». J-кольцо представляет собой каркас из арматуры, установленный вокруг конуса осадки. Испытание на пониженный поток проводится как с установленным J-образным кольцом, так и без него, а проходимость определяется разницей в резком снижении потока. Разница более 2 дюймов указывает на плохую проходимость.

Испытание

T20 (или T50) — это показатель вязкости бетона, измеряемый как количество времени, которое требуется бетону в испытании на осадку для достижения диаметра 20 дюймов (или 50 сантиметров). T20 от 2 до 5 секунд принимается за бетон с низкой вязкостью. Недавно были разработаны прокладки с напечатанным 20-дюймовым кругом, чтобы облегчить этот тест. T20 указан в ASTM C 1611.

Тест J-образного кольца измеряет способность SCC проходить через арматурный каркас. АСТМ

Испытание на просадку потока часто выполняется с перевернутым конусом трущоб. Билл Палмер

Тест T20 измеряет вязкость, измеряя, сколько секунд требуется для того, чтобы бетон растекся до 20 дюймов в диаметре. Совет по транспортным исследованиям

Индекс визуальной стабильности (VSI) — это чисто субъективный тест, который также описан в ASTM C 1611. Технический специалист наблюдает за бетоном, когда он растекается в тесте на осадку. Присваивается число от 0 до 3: от 0 за отсутствие сегрегации до 3 за явное расслоение и отделение пасты (цемента, воды и мелких частиц) от бетонной матрицы. VSI 0 или 1 указывает на стабильную смесь, а 2 или 3 – на нестабильную.
Датчик сегрегации. Этот тест еще не стандартизирован. Он измеряет сегрегацию, помещая тонкое проволочное кольцо поверх SCC и измеряя, насколько глубоко оно погружается в бетон за две минуты.