Статья посвящена возможностям применения и исследованию свойств самоуплотняющихся бетонов, рассмотрены основные принципы проектирования состава самоуплотняющейся бетонной смеси. Приводятся методики испытаний данного вида бетона в Российской Федерации и странах Европы.
Ключевые слова: самоуплотняющийся бетон, состав, бетонная смесь, методика испытаний.
Во всем мире почти половина зданий и сооружений строится на основе монолитного и сборно-монолитного способа. Установка арматурных каркасов и опалубки, доставка, укладка и уплотнение бетонной смеси с последующим контролем качества являются сейчас основными компонентами процесса возведения зданий и сооружений.
Чтобы сократить значительные трудозатраты для укладки и уплотнения бетонной смеси, японскими учеными и специалистами в конце 80-х годов ХХ века был предложен новый вид бетона, который в дальнейшим приобрел название самоуплотняющийся бетон (СУБ). И уже в начале 90-х годов промышленно развитые страны мира начали внедрять данный вид бетона в строительную сферу.
Неоспоримыми преимуществами СУБов 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;
– 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.
В Российской Федерации подбор составов бетонов из самоуплотняющихся смесей осуществляется по тем же принципам, которые лежат в основе метода подбора обычных бетонов с учетом особенностей, связанных с обязательным использованием добавок и дополнительными требованиями к качеству и количеству компонентов смесей. В качестве компонентов самоуплотняющихся бетонных смесей могут быть использованы ЦЕМ I и ЦЕМ II, песок, соответствующий ГОСТ 8736–2014, крупный заполнитель фракций не более 20 мм, соответствующий ГОСТ 8267–93. В качестве добавок следует использовать суперводоредуцирующие или стабилизирующие (водоудерживающие), соответствующие требованиям ГОСТ 24211–2008, также могут использоваться минеральные добавки, соответствующие ГОСТ Р 56592- 2015, включая активные (микрокремнезем, зола уноса, метакаолин, тонкомолотые доменный гранулированный шлак и природные пуццоланы) и инертные — микронаполнители. Подбор состава бетона в соответствии с Российским ГОСТом осуществляется исходя из назначения, условий эксплуатации конструкции, среднего уровня прочности, показателей качества бетонной смеси.
Основной стандарт, отвечающий за требования, применяемые к самоуплотняющимся бетонам, является ГОСТ Р 57345–2016/EN 206–1:2013 «Бетон. Общие технические условия» (приложение J). Данный стандарт основан на Еврокоде EN 206–1:2013 [1].
По данному стандарту специальные требования к самоуплотняющемуся бетону в свежеуложенном состоянии зависят от области применения, а также:
– от ограничений, связанных с геометрией бетонной конструкции, а также вида, расположения и числа закладных деталей (процент армирования и расстояние между арматурой, защитный слой бетона и выемки и т. д.);
– способа подачи бетонной смеси (насос, автобетоносмеситель, ковш для подачи бетонной смеси);
– укладки бетонной смеси (расстояние между точками укладки в поперечном сечении бетонной конструкции);
– обработки поверхности.
В зависимости от показателей удобоукладываемости бетонные смеси для самоуплотняющегося бетона подразделяют на четыре класса, которые указывают в техническом задании:
– класс по растекаемости SF;
– класс по вязкости VS или VF;
– класс по склонности к закупориванию PL или PJ;
– класс по стабильности седиментации SR.
Характеристики самоуплотняющейся бетонной смеси, предназначенной для определенного применения, должны выбираться из этих четырех параметров и затем регламентироваться посредством класса или требуемого значения.
Основными стандартами в Европе на самоуплотняющиеся бетоны являются Еврокоды, они не являются строительными кодексами. Еврокоды — это региональные модельные (типовые) стандарты, они не предназначены для прямого применения и должны быть адаптированы к местным условиям. Для этого в каждой стране Европы, где они применяются, разрабатываются национальные приложения, в которых указываются параметры, специфичные для данной страны, особенности применения и прочая информация.
В Европе требования к бетону вводятся с использованием классов эксплуатации. Его состав зависит от среды, в которой он будет эксплуатироваться. В России же требования к бетону предъявляются непосредственно к марке бетона по прочности, морозостойкости или же к показателям вязкости. Его состав зависит от конкретного типа и устанавливается в технической документации еще на стадии проектирования. Для сравнения, в России требования к качеству бетона устанавливает ГОСТ 25192–2012 «Бетоны. Классификация и общие технические требования», согласно которому в нормативных или технических документах на бетоны конкретных типов (видов) должны быть приведены параметрические ряды значений нормируемых показателей качества бетона, контролируемых при производстве конструкций (классы прочности; марки по морозостойкости, водонепроницаемости, средней плотности и другие. [2] Также требования к составу и нормируемым показателям должны содержаться в технологической документации на конкретный тип бетона.
Проведения испытаний и оценка результатов самоуплотняющихся бетонов будут регламентироваться стандартами или приложениями к EN 206, действующими на территории стран Евросоюза.
Испытания самоуплотняющейся бетонной смеси описаны в следующих Еврокодах:
– EN 12350–8. Испытания бетонной смеси — часть 8 — Самоуплотняющийся бетон — Испытание бетонной смеси на расплыв при осадке конуса.
– EN 12350–9. Испытания бетонной смеси — часть 9 — Самоуплотняющийся бетон — Испытания на V-образной воронке.
– EN 12350–10. Испытания бетонной смеси — часть 10 –Самоуплотняющийся бетон — Испытания в L-образном коробе.
– EN 12350–11. Испытания бетонной смеси — часть 11 –Самоуплотняющийся бетон — Испытания на расслаивание при просеивании.
– EN 12350–12. Испытания бетонной смеси — часть 12 –Самоуплотняющийся бетон — Испытания на J-образном кольце.
Нормативы с указанием классификации и описанием методов диагностики бетонных смесей с самоуплотнением имеются только в Европе. В России же используются стандарты, которые основаны на этих нормативах. Но данный момент действие этих стандартов временно приостановлено. Согласно EN-206 существуют показания по контролю всех материалов, операций и оборудования при приготовлении бетона. EN предъявляет требования по содержанию цемента и В/Ц и максимальной крупности заполнителей. Согласно EN минимальный расход цемента определяется в зависимости от среды эксплуатации и класса бетона. Российский же стандарт классифицирует бетонные смеси по типу бетона, предъявляет требования по расслаиваемости бетонной смеси и сохраняемости свойств во времени.
Литература:
- ЕН 206–1:2013 «Бетон. Технические требования, эксплуатационные характеристики, производство и соответствие требованиям»
- ГОСТ 25192–2012 «Бетоны. Классификация и общие технические требования»
