Вакуумирование бетонных полов

Бетону, как любому строительному материалу, при обычных методах укладки присущи недостатки, из-за которых ухудшаются его эксплуатационные свойства в отдельных строительных конструкциях (например в полах). Эта малая устойчивость к воздействию разрушительных факторов: циклическое замораживание-размораживание, резкие температурные перепады, вибрация, влияние химически агрессивных сред, динамические нагрузки.

Основными причинами этих недостатков являются пористость бетона, большая усадка и, соответственно, трещинообразование в процессе набора прочности, а также неравномерная прочность на сжатие в нижнем и верхнем слоях бетона.

Использование технологии вакуумирования и оборудования позволяет избежать указанных недостатков путем реализации следующей цепочки технологических операций:

• применение металических или железобетонных закладных направляющих (рельс-форм), которые:
  • упрощают формирование высотных отметок оснований;
  • служат направляющей системой для движения виброреек;
  • обеспечивают равнопрочность зоны швов с телом бетона;
• виброобработка бетонной смеси (глубинная и поверхностная) в процессе ее укладки;
• вакуумирование свежеуложенной бетонной смеси, приводящее к выведению из тела бетона излишней несвязанной воды и снижению тем самым водоцементного отношения до уровня, обеспечивающего высокое качество бетонной конструкции и короткие сроки набора прочности;
• механизированная отделка (заглаживание поверхности бетона, приводящая к ее значительному упрочнению.

Основные преимущества вакуумирования бетона:

1. снижение на 10-25% водоцементного отношения, что позволяет добиваться уплотнения структурного каркаса бетона и уменьшения его пористости;
2. уменьшение на 50% усадки в процессе твердения;
3. увеличение ударной прочности, сопротивления сколу и износостойкости;
4. повышение морозостойкости, устойчивости к агрессивным средам и резким температурным перепадам;
5. набор вакуумированным бетоном 70-процентной прочности не за 28 дней, как обычно, а за 7 дней, что обеспечивает быстрейший ввод объектов в эксплуатацию;
6. отклонения ровности поверхности на 2-х метровой рейке составляет 2-4мм. В то время, как при обычном методе 8-10мм.;
7. несмотря на быстрое твердение, фактически получить более ровные полы с применением процесса вакуумирования легче, чем без него, так как после вакуумной обработки имеется больше времени для выравнивания поверхности до того момента, когда бетон станет слишком твердым;
8. рост темпов строительства за счет сокращения ряда стандартных операций;
9. механизированная отделка поверхности исключает возможность проникновения воды вглубь бетона и увеличивает его морозостойкость благодаря тому, что снижается вероятность критического насыщения материала водой.

В результате минимизации пористости - на 50% уменьшается усадка при твердении (усадка поверхности обычного бетона составляет 0,58%, вакуумированного бетона – 0,31%). Это происходит благодаря равномерному по толщине высушиванию и равномерной усадке бетона.

Малая усадка позволяет:

• увеличивать расстояние между швами (и тем самым уменьшать их количество и выводить из зоны максимальных нагрузок);
• исключить коробление и подъем краев плит и выдерживать высокие требования к ровности поверхности;
• избегать отслоения от нижележащего основания;
• снизить образование трещин при производстве работ в жаркую погоду.

Качество полов, выполненных с использованием вакуумирования, обеспечивает в будущем снижение издержек на текущий ремонт и, следовательно, минимальные суммарные расходы на устройство и содержание пола.

Площадки, полы, перекрытия, выполненные с применением технологии вакуумирования, выдерживают жесткие условия эксплуатации при неблагоприятных воздействиях физических, химических и механических факторов, при этом следует отметить их прекрасный внешний вид. Это полы промышленных цехов, гаражей, складов, площадки автостоянок, портовых хозяйств, пакгаузов, взлетные полосы аэродромов, выравнивающие и защитные покрытия мостовых сооружений, перекрытия-полы высокой ровности в монолитном домостроении, не требующие дополнительных выравнивающих стяжек.

Благодаря большой плотности бетона из-за минимальной пористости прочность на сжатие увеличивается на 50% и более, причем показатели прочности максимальны в верхнем слое плиты, который подвергается наибольшим воздействиям. Так, при испытании образцов бетона одного замеса было выявлено, что в результате вакуумирования сопротивление на сжатие достигло 54-56 МПа, а в обычном образце составило 35 МПа. Прочность на сжатие обычного бетона в поверхностном слое составляет примерно 85% от средней прочности, а вакуумированного бетона - 145% (т.е. на 70% выше).

В результате минимизации пористости также повышается морозостойкость бетона. При испытании образцов на замораживание и оттаивание расслаивание поверхности по весу у вакуумированного бетона составило менее, чем 0,05 мг/см2, а у обычного бетона - 2,2 мг/см2. По другому способу измерения расслаивание составило 3% поверхности у вакуумированного бетона и 45% - у обычного.

Кроме того, благодаря минимизации пористости снижается проницаемость бетона, увеличивается ударная прочность и сопротивление сколу, возрастает устойчивость к динамическим и вибрационным нагрузкам, увеличивается устойчивость к воздействию агрессивных сред и резких температурных перепадов.

В результате быстрого твердения бетона ходить по полу можно через полчаса после вакуумирования, асфальтирование по уложенному бетону можно выполнять уже через сутки.

Подводя итог всему сказанному, хотим в цифрах проиллюстрировать показатели по износостойкости. Так, согласно результатам актов лабораторных испытаний износ основания пола составляет:

• обычного бетона - 1,3 мм,
• вакуумированного бетона - 0,5 мм,
• вакуумированного бетона с заглаживанием - 0,15 мм,
• вакуумированного бетона с упрочняющим покрытием topping (топпингом) - 0,04 мм.

Основные недостатки бетонных полов при обычной технологии.

При обычной технологии укладки бетонной смеси в построечных условиях обеспечить отсутствие раковин и пор в теле бетона даже при использовании типовых вибраторов можно, только применяя подвижную бетонную смесь (с высоким показателем водоцементного отношения). Это приводит к некоторому расслоению составляющих смеси (оседанию крупного заполнителя в нижнюю часть бетонируемой конструкции и сосредоточению в верхней части мелких составляющих и воды). После связывания определенной части воды в процессе затворения и твердения цементного молока значительная часть воды, обеспечивающей подвижность смеси, остается в верхней части конструкции, испаряется, и на ее месте в теле бетона остаются поры.

Прочность на сжатие в верхней и нижней частях бетонируемой конструкции остается неравномерной.

Большая пористость бетона приводит к большой усадке в процессе твердения (подъему краев плит и значительному трещинообразованию), малой морозостойкости, малой устойчивостью к резким температурным перепадам, вибрации, воздействию химически агрессивных сред, динамических нагрузок, а также к значительной истираемости и большому пылению.

Как видно из приведенных выше данных, применение технологии вакуумирования обеспечивает высокое качество бетонных поверхностей, быстрейший ввод объектов в эксплуатацию, в дальнейшем - минимальные затраты на текущий ремонт, а следовательно - минимальные суммарные расходы.