Вакуумирование бетона

Вакуумирование бетона – прогрессивный метод, повышающий производительность труда, прочность, износостойкость и качество поверхности полов. Полы, изготовленные по этому методу, отвечают современным требованиям качества строительной продукции:

  • плотные,
  • способные воспринимать значительные механические воздействия,
  • бесшовные,
  • беспыльные.

Вакуумирование позволяет использовать при укладке полов подвижные бетонные смеси и получать полы, не уступающие по своим качествам полам, изготавливаемым из жёстких бетонных смесей. Процесс вакуумирования ускоряет процесс твердения бетона, повышает его физико-механические свойства (прочность, износостойкость, морозостойкость, водонепроницаемость) и позволяет уменьшить расход цемента и крупного заполнителя и сократить сроки введения объектов в эксплуатацию.

Характер нарастания прочности бетона при естественном твердении и при применении вакуумной обработки приведен на рис. 1.

Рис. 1. График нарастания прочности бетона во времени:1 – при вакуумной обработке; 2 – при естественном твердении; 3 – процентное увеличение прочности бетона после вакуумной обработки.

График учитывает нарастание прочности бетона класса В22,5) следующего состава:

  • портландцемент – 302 кг/м3;
  • мелкий заполнитель – 626 кг/м3;
  • гравий фракции 8÷16мм – 382 кг/м3;
  • гравий фракции 16÷32мм – 885 кг/м3;
  • водоцементное отношение – 0,6;
  • осадка конуса – 9 см.

Бетонный слой после вакуумирования в сочетании с покрытиями повышенной твердости обеспечивает высокую степень прочности пола в раннем возрасте, что позволяет устанавливать тяжелое производственное оборудование по ходу строительных работ.

Метод обезвоживания бетонной смеси с помощью вакуума известен давно. В начале сороковых годов прошлого столетия эта технология широко использовалась в США при строительстве военных объектов. Позже этот метод стал применяться и в Европе. В настоящее время отечественные строительные организации широко применяют этот метод при устройстве железобетонных и бетонных конструкций, бетонных полов в производственных и складских помещениях, площадок для стоянок автомобилей, покрытия мостов. Научно-технический прогресс позволил совершенствовать эту технологию. Создано компактное и производительное оборудование, позволяющее качественно выполнять работы по вакуумированию бетона и снижающее затраты ручного труда.

Вакуумирование бетона дает возможность наносить слой специального покрытия на свежеуложенный бетон. Снижение деформаций усадки при вакуумировании бетона позволяет создавать участки пола площадью до 300 м2 без деформационных швов.

Эффективность вакуумирования по глубине зависит в значительной мере от фильтрационных свойств бетонной смеси. Для обычных смесей на портландцементе толщина обработанного вакуумированного слоя может составлять 45-50 см, для смесей на пуццолановом цементе ‒ 25 см, на шлакопортландцементе ‒ около 40 см. При вакуумной обработке бетонного массива глубина воздействия вакуума достигает 70 см. Но наиболее рационально использование метода в конструкциях толщиной до 20 см при разрежении 0,08 МПа.

Рис. 2. Агрегат для вакуумирования бетона.

1 – вакуумный насос; 2 – вакуумный мат; 3 – фильтр; 4 – соединительный шланг.

Рис. 3. Агрегат для вакуумирования бетона

1 – вакуумный насос; 2 – вакуумный мат; 3 – фильтр; 4 – соединительный шланг.

Применять метод наиболее целесообразно для пластичных бетонных смесей, у которых В/Ц достигает величины 0,65-0,75.

Процесс вакуумирования имеет следующую структуру. Сначала на вакуумируемую поверхность укладывается фильтрующий элемент, затем вакуумный мат, так чтобы он плотно прилегал к поверхности. В противном случае образующийся зазор может полностью ликвидировать эффект вакуумирования. Мат должен постоянно укрывать бетон в процессе ее уплотнения и усадки, которая может достигать 5% от первоначального её объема. Мат с помощью соединительного шланга подсоединяется к вакуумному агрегату, в котором предварительно создано вакуумное разряжение 0,02-0,05 МПа.

Время проникновения разрежения через слой бетона приблизительно пропорционально квадрату толщины бетона. Поэтому время вакуумирования растет несколько быстрее, чем увеличение толщины слоя бетона. Это означает, что имеется технический предел обработки бетонной смеси вакуумом. Для производства работ, как правило, применяют зависимость: 1 мин вакуумирования на 1 см толщины.

После окончания процесса давление в вакуумной полости приводят к атмосферному за счет впуска воздуха с одновременным перекрытием вакуумной системы. После этого маты снимаются и их можно переносить на новое рабочее место.

За время полного цикла вакуумирования плита приобретает проектные размеры, а из бетонной смеси удаляется 20÷25% избыточной воды затворения. При этом изделие достигает распалубочной прочности 0,1-0,12 МПа, что позволяет ускорить ее оборачиваемость.

Температура воды от +8 до +30°С практически не влияетна её удаление. Температура ниже +8°С затрудняет вакуумирование, поскольку вода в разреженном пространстве превращается в лед при более высоких температурах, чем при атмосферном давлении.

Необходимо учитывать, что при вакуумной обработке бетон теряет часть воды, происходит его уплотнение и возникает усадка, которая составляет:

  • 2 мм для слоя толщиной 100 мм;
  • 3 мм для слоя толщиной 200 мм;
  • 4 мм для слоя толщиной 300 мм.

Вакуумирование выполняют непосредственно за уплотнением бетона, при этом затирка поверхности может начинаться сразу после снятия вакуумных матов.

Рис. 4. Технологическая последовательность процесса устройства полов методом вакуумирования.

Основные технологические операции устройства бетонного пола данным методом таковы:

  1. разметка участка работы;
  2. подготовка основания для бетонирования и установка направляющих;
  3. подача и распределение бетонной смеси;
  4. уплотнение бетонной смеси с помощью виброрейки (поверхностных вибраторов);
  5. вакуумная обработка бетонной поверхности;
  6. затирка поверхности бетона заглаживающей машиной (бетоноотделочная машина с дисками);
  7. шлифовка поверхности бетона заглаживающей машиной (с лопастями).

Покрытие готового бетона защитным полимерным эпоксидным лаком Топ Пласт на водной основе можно осуществлять по мокрому бетону.

Русский