Самоуплотняющийся бетон и литой бетон – «мифы» и реалии. | Бетон и строительные технологии - помощь.

Самоуплотняющийся бетон и литой бетон – «мифы» и реалии

27.06.2013

 

 Уважаемые коллеги, сегодня мы с Вами продолжим рассмотрение темы «Производство бетонных работ и на сей раз мы с Вами рассмотрим две темы Самоуплотняющийся бетон (в дальнейшем будем называть его в общепринятой среди бетонщиков абревиатурой СУБ) и литой бетон и технологии по которым эти два вида бетона  производятся, какие компоненты применяются для этого и области их применения и многое другое.


 

Эта статья называется «Самоуплотняющийся бетон и литой бетон – «мифы» и реалии их производства и применения» и она продолжают большую серию моих статей «Производство бетонных работ», которые были опубликованы ранее, напомню Вам как они назывались:

1 Приготовление бетонной смеси  – подбор состава бетона по программе.

2 Укладка бетона  – как правильно произвести бетонные работы.

3 Уход за бетоном  – как правильно ухаживать за свежеуложенным бетоном.

4 Ремонт бетона  – как правильно исправить дефекты.

5 Трещины в бетоне  – причины и как не допустить их образования.

6 Трещины в бетоне  – обследование объектов для выявления трещин и дефектов.

7 Трещины в бетоне  – как их заделать и не допустить разрушение бетона.

8 Торкретирование  –  уникальный и простой способ ремонта строительных конструкций.

Торкрет бетон и торкретирование  – выбор оборудования и технологии.

10 Самоуплотняющийся бетон и литой бетон – «мифы» и реалии их производства и применения. Это статья, которую Вы сейчас читаете.

 Уважаемые коллеги, я просто уверен, что эта тема будет полезна и интересна для всех, кто связан так или иначе с бетоном, но особенно, мне кажется, она представляет интерес, в основном для его производителей.

Так что же такое самоуплотняющийся бетон (в дальнейшем буду писать просто и незамысловато СУБ).

По заведенной у нас с Вами традиции, посмотрите несколько коротких видео фильмов, займет это у Вас 10-15 мин времени, но значительно поможет нам познавать эти технологии.

 

Посмотрите короткий видео фильм  — Преимущество СУБ в производстве ЖБИ .

Еще один видео фильм  — Преимущество СУБ в монолитном домостроении.

И еще небольшой видео фильм  – Показана структура СУБ, расплыв конуса Абрамса, отбор проб для лабораторных обследований  и подача в бетононасос для дальнейшей заливки в монолит.

Ну что посмотрели, впечатляет? А теперь подробнее, что же такое СУБ.

 Коротко можно сказать так, самоуплотняющийся бетон, это компaктнaя, высокоподвижная бeтоннaя смесь, которая уклaдывaeтся в конструкцию без уплотнения.




 Основным критерием или характеристикой СУБ является диаметр расплыва при истечении из стандартного конуса Абрамса: он должен  превышать 60 см.





А вот теперь давайте ка порассуждаем с Вами, что является самым главным в технологии производства СУБ, Вы скажете:


1 Гиперпластификаторы – важно но не главное.

2 Опытный технолог – тоже важно, но не главное.

3 Современный БСУ – тоже важно, но не главное.

4 Другие хим добавки – тоже важно, но не главное.

5 Правильный подбор состава бетона – уже ближе к цели.

6 Гранулометрический состав крупного и мелкого заполнителей  – теперь правильно, это самое главное, самое важное, самое трудное и кстати самое, в прямом смысле, дорогое из всех критериев. Так вот где, как говорят «собака зарыта».
  

 Для приготовления самоуплотняющегося бетона необходимо правильно подобрать гранулометрию заполнителей, Вы должны обеспечить непрерывный гранулометрический состав крупного и мелкого заполнителей , обязательно применять тонкий наполнитель, каменную муку, можно золу-уноса  от сжигания углей и в идеальном варианте микрокремнезем.

Пока пойдем дальше, но к заполнителям еще вернемся, так как, на мой взгляд, это является «краеугольным камнем» в производстве СУБ.

 

 

   Другим самым важным составляющим является эффективные гиперпластификаторы в основном это  поликарбоксилаты. Кстати я соглашусь с мнением многих бетоноведов, что их совершенно правильно так называют. Именно после его изобретения японским профессором Окамара в 1986 году стало возможным производить самоуплотняющийся бетон.




  Чуть чуть теории. Кстати гиперпластификаторы (и в частности поликарбоксилаты) принципиально отличаются от ранее применяемых суперпластификаторов на основе мeлaминовых или нaфтaлинформaльдeгидных соединений, так как их механизм действия совершенно другой.

Отличие заключается в том, что поликарбоксилаты концентрируются 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. Эффективность пластификации становится более высокой, а ее действие продлевается при постоянном перемешивании. Длительность пластификационного эффекта поликарбоксилатов, как минимум, в 3–4 раза больше, чем при применении обычных суперпластификаторов.

В этом суть и эффективность гиперпластификатора.

 Рецептуры  СУБ у каждого производителя свои, и зависят от используемых материалов. Количество цемента определяется требуемой прочностью бетона.

  Вот примерный состав самоуплоняющегося бетона, каким дают его в Японии, правда не указывается класс бетона, но я думаю это не менее 60 МПА, судя по расходу цемента


Компоненты бетонной смеси

Расход составляющих на 1 м3 бетонной смеси



Вода, кг

175

Портландцемент с пониженным тепловыделением, кг

530

Зола, кг

70

Мелкий заполнитель, кг

751

Крупный заполнитель, кг

789

Добавка суперпластификатор, кг

9

 Еще одним отличием СУБ от обычного бетона является значительная доля песка, порядка 50% (кстати Вы это видите в примерном составе, который я привел) и обязательное включение в состав тонкодисперсной фракции, примерное до 100 кг/куб (я уже писал выше) это микрокремнезем, каменная мука или зола уноса, в том числе извлеченная из золошлаковых отходов .


  Для получения оптимального гранулометрического состава недостаточно только двух природных фракций заполнителя. Необходимо либо вводить третью фракцию, либо модифицировать имеющиеся пески и щебни. Также в крупном заполнителе содержание зерен лещадной и игольчатой формы не должно превышать 15%, тогда как по нынешнему ГОСТу их количество может быть равно 35%.

  Как правило, на бетонных заводах есть один склад для песка и один  для щебня. Среднюю фракцию просто некуда засыпать.

Как видите, самой основной проблемой является наличие качественного крупного и мелкого заполнителей.

Ну предположим мы эти проблемы решили, так в чем основные преимущества СУБ.

Основные преимущества СУБ

 — Высокая подвижность бетонной смеси, которая сохраняется при длительной транспортировке и не расслаивается.
 

 — Высокие физико-технические характеристики бетона, обеспечивающие его прочность  и долговечность (В60-В80 Более чем П5 F 400 W62 и более).

 — Возможность укладки бетонной смеси в густоармированные конструкции, сложные по конфигурации, узкие, длинные опалубочные формы и труднодоступные места.

 — Хорошее качество поверхностей бетонируемых конструкций.

 — Отказ от вибрации при укладке.
   

— Высокая начальная прочность бетона.

Есть конечно и недостатки:

— В основном можно работать при плюсовой температуре;

 — При длительной транспортировке возрастает риск расслоения бетонной смеси смеси, велика возможность нарушения её стабильности;

— Требует четкой организации производства работ по приемке и укладке бетона;

 — Опалубка должна быть более «прочной» так как при заливке СУБ  возникает более высокое давление на опалубку;

— Применение СУБ требует больше опыта и тщательного ухода, чем обычный бетон;

— Модуль упругости примерно на 15% ниже  обычного;

— Дороже обычного бетона, понятно почему;

А теперь позвольте, уважаемые коллеги спросить, много ли у Вас заказов на самоупотняющийся бетон с параметрами до 100 МПА.

К чему я это спрашиваю. Давайте ка «положа руку на сердце» и «не кривя душой» спросим себя, а нужно ли где ни попадя применять СУБ, как нас к тому призывают многочисленные «ученые мужи» и продавцы гиперпластификаторов? Ответ будет очевиден.

Спросите также себя, а готовы ли Вы вкладывать большие деньги в реконструкцию своего БСУ или РБУ и оснащать свое производство дополнительными бункерами для мелкого и крупного заполнителя? Ответ будет очевиден.

А спросите также себя, есть ли вообще у нас качественные щебень с лещадкой и «иголками» менее 15% и песком отвечающим всем требованиям соответствующих ГОСТов? Ответ также будет очевиден.

А много ли у Вас потенциальных заказчиков на самоуплотняющийся бетон? Ответ также будет очевиден.

Предвижу «бурю» негодований, ну Пастухов, да Вы же «ретроград» и «пессимист», первое отвергаю напрочь и свидетельством тому содержание моего сайта, второе отчасти приемлю. Долю пессимизма должен иметь каждый, недаром говорят «Пессимист это хорошо информированный оптимист».

И еще хочу сказать, безусловно СУБ это большой шаг вперед в совершенствовании технологического процесса производства бетона и изготовления железобетонных армированных  конструкций, но по моим прикидкам его доля не превышает 10% (и это в лучшем случае) от общего объема производства бетона.

А что же остальные 90%, нужно просто делать обыкновенный бетон, но хорошего качества и поверьте мне это уже немало и не просто.

И здесь по этому вопросу могу Вам, кое что посоветовать.

А спросите себя, давно ли Вы перечитывали полезные пособия по бетону и в частности ГОСТ 7473—2010 «Смеси бетонные», ведь его еще никто пока не отменял и по нему пока работают все бетонщики, перечитайте пожалуйста и там найдете ответ.

  Литой бетон, вот отчасти альтернатива (правда не везде и не всегда) СУБ. Просто когда писался и принимался этот ГОСТ не было и в помине гиперпластификаторов и что такое самоуплотняющийся бетон знали лишь единицы.

Так вот на мой взгляд  литой бетон, вполне может заменить СУБ в некоторых случаях, когда нужны стандартные, а не повышенные прочностные и другие характеристики бетона. Сразу хочу оговориться, что 100 МПА Вы не сделаете, да и нужно то это в исключительно редких случаях.

Приведу пример из собственной практики. Дело было в начале 2008 году, пригласили меня технологом и нач лаборатории в фирму, которая никогда не занималась бетоном, купили они довольно мощный БСУ, а на пороге кризис.

Ладно опущу все подробности. Короче сбыта нет, делаем 20-50 кубов в сутки, а БСУ имеет производительность 100 куб/час, в общем время для экспериментов есть. А до этого я работал в фирме, которая среди всего многообразия ассортимента занималась еще производством сухих строительных смесей. Вот там то я впервые познакомился с эфирами поликарбоксилатов.

Вот тогда меня поразили возможности этой добавки, применял я ее в основном для производства самовыравнивающихся сухих смесей для пола.

И вот, работая на БСУ появился у нас адекватный, хороший заказчик  на бетон В25 со стандартными характеристиками под монолитное домостроение, но просил П5, стал я эксперементировать применяя обычный С3, ничего не получается, не успеваем довезти (время доставки было 1-2 часа) идет расслоение и седиментация бетонной смеси (то есть попросту осаждение крупного заполнителя), вот тогда я вспомнил про гиперпластификатор – эфиры поликарбоксилатов.

Попробовал, получилось, но все таки при увеличении времени доставки более 2х часов частичное расслоение все же иногда происходило. Стал искать способы, как избежать этого явления, можно конечно вводить дополнительно связующие компоненты, но не хотелось делать этого из за неизбежного при этом удорожания продукции.

  И все таки я нашел выход из этой ситуации, расскажу подробнее. Буду рассказывать все подробно, буквально пошагово, так как важны все детали и нюансы, а самое главное при этом способе возможно применение обычного С3 для получения литой бетонной смеси со стандартными характеристиками:

1 Эта технология предусматривает использование автомиксера, в качестве дополнительного перемешивающего устройства и предполагает две стадии приготовления литой смеси;

2 Конечно эта технология или правильнее сказать методика предполагает желание со стороны Получателя бетонной смеси совместно с Производителем поучаствовать в этой технологии, что даст Получателю несомненную экономию.

3 Вначале на БСУ в стационарном бетоносмесителе Вы приготавливаете «исходную» бетонную смесь заданного состава без пластификатора, но делаем смесь подвижностью П1, в крайнем случае П2. При этом рецептуру рассчитываем на П5.         Как сделать расчет состава бетона можно на моем сайте по моей программе, это не очень сложно, вот ссылка .

4 «Исходную», как бы «полуприготовленную» бетонную смесь без пластификатора доставляем автомиксером к месту укладки, еще раз повторю, подвижность исходной смеси должна быть в пределах 1-5 см.

5 На месте укладки в исходную смесь, прямо в миксер автобетоносмесителя, вводят заранее дозированный водный раствор пластификатора. Лучше это сделать следующим образом. 

6 При введении водного раствора пластификатора «исходную» бетонную смесь необходимо сдвинуть в заднюю часть миксера, для этого включают его в режим выгрузки, вовремя останавливаем, выливаем приготовленный раствор, переводим в режим перемешивания и вращаем примерно 10 минут, желательно увеличить скорость перемешивания до максимальной.

7 Осадку можно проверить на конусе, при необходимости добавить пластификатора и еще раз перемешать, но как правило при правильном подборе состава бетона в этом нет необходимости.

8 Должен сказать методика работает очень хорошо, правда поначалу заказчик неохотно идет на это, но потом когда видят воочию результат остаются вполне довольны.                      Конечно при этом Производителю желательно иметь своего представителя, особенно на первых порах совместнойработы.

9 Еще раз подчеркиваю, желательно все таки применять гиперпластификаторы, это будет даже экономичнее, но уж на «худой конец» эта технология работает и с обычными пластифицирующими добавками.

Вот таким образом можно делать литой бетон, который, на мой взгляд, является первым шагом от обычного бетон и может быть в некоторых случаях заменить самоуплотняющийся бетон. Хочу еще раз предупредить, он ни в коем случае не является аналогом СУБ, а только своего рода, дополнением и иногда вполне достойным.

Кстати применять эфиры поликарбоксилатов, можно и даже нужно для производства и обычного товарного бетона с подвижностью обычной П1, П2, П3, дает хорошую экономию цемента, в своей программе по подбору составов бетона я очень подробно рассказываю, ниже даю скачать файлы, обязательно почитайте.

Также хотел бы предостеречь от опрометчивости при проектировании составов литого бетона, все нужно самым тщательным образом проверить и провести все необходимые лабораторные исследования согласно ГОСТа 7473—2010 «Смеси бетонные».

По сложившейся у нас с Вами традиции, я все таки дам Вам скачать подготовленную мною информацию по теме «Самоуплотняющийся бетон» для, как я называю, «дотошных» для тех кто хочет самостоятельно и досконально изучить во всех нюансах технологию этого перспективного бетона.

Поликарбоксилаты —  Этот файл взят с сайта фирмы Sika, очень подробно описан механизм действия и возможности применения этих гиперпластификаторов.

Книга2 Поликарбоксилаты —  Файл в формате Excel, я в свое время собрал данные о многих производителях эфиров поликарбоксилатов, пожалуйста можете выбирать, кстати там же есть расчет экономии цемента при применении этих добавок.

Prigotovlenie_betona -  Это просто уникальное произведение для бетонщиков, перевод с немецкого, взято с сайта www.vdzonline.de, кстати описаны все технологии, а не только СУБ, но объем почти 300 страниц, но настоятельно советую иметь в своей базе данных.

ДОРНИИ-Методические рекомендации по применению литых бетонных смесей — Это о литом бетоне, правда разработаны еще в 1987 году, но актуально и сейчас. -  СОЮЗДОРНИИ — МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ЛИТЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ С КОМПЛЕКСНЫМИ ДОБАВКАМИ( ВКЛЮЧАЮЩИМИ СУПЕРПЛАСТИФИКАТОР( ДЛЯ УСТРОЙСТВА ЦЕМЕНТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ И ОСНОВАНИЙ).

СУБ-История-обзор — Статья взята с журнала «Технологии бетонов». №10, 2008 года – В статье дан общий обзор применения поликарбоксилатов и СУБ.

Полипласт СП-СУБ — Файл взят с сайта известной фирмы «Полипласт» Новомосковск – Очень подробно и конкретно описана технология применения их добавки для производства СУБ

На этом позвольте закончить этот обзор и я просто уверен, что Вы будете в дальнейшем применять в своей практической деятельности самоуплотняющийся бетон и литой бетон.

 Хотелось также обратить Ваше внимание на следующее, Вы наверное заметили, что сферы моих интересов не ограничиваются только бетоном, поэтому рекомендую Вам посмотреть на моем сайте другие материалы о некоторых уникальных, по своему, технологиях по производству строительных материалах:

Грунтоблоки, уникальная технология и оборудование для их производства.

2 Вспученный вермикулит и перлит — сегодня, это новые возможности для производства и бизнеса.

3 Серобетон и сероасфальт – уникальные технологии и оборудование для их производства.

Ячеистый бетон — что лучше? Выбираем оптимальный вариант. Лучший и недорогой вариант технологии и оборудования для производства строительных блоков из неавтоклавного газобетона

5 Полистиролбетонные негорючие блоки для строительства методом без опалубочного строительства.

6 Сухие строительные смеси – простой и недорогой способ приготовления.

 

На этом все, кликните по этой ссылке, чтобы посмотреть другие интересные и полезные материалы моего сайта.

 

Желаю Вам успехов.

 

Творите, дерзайте и побеждайте!

 

С уважением, Николай Пастухов.

 

 

 

Если статья понравилась, пожалуйста кликните на кнопки и поделитесь с друзьями в соц. сетях!

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в Мой Мир

Комментарии RSS

Оставьте комментарий