|
Текст
В основном потому, что непросто обеспечить высокое качество строящихся объектов. Ведь разрабатываемые технические регламенты должны соответствовать всем требованиям европейских стандартов (EN) — обеспечить внутренний рынок строительной отрасли безупречно качественной продукцией.
В Европейский комитет по стандартизации при Европейском союзе (CEN при ЕС), объединяющий большинство национальных организаций по стандартизации стран Западной и Центральной Европы, Россия не входит. А как бы пригодился его опыт по обновлению всей отечественной нормативной базы, доведение ее до общеевропейского уровня. Сейчас важно создать дополнительные стандарты, определяющие какие требования к бетону должны быть указаны в проекте или в заказе на бетон.
Например, принятый в Великобритании основной евростандарт на бетон EN 206-1 дополнен национальным стандартом BS 8500-1, содержащим в части 1 указания для проектировщика или заказчика по формулированию требований к бетону, а в части 2 — требования к материалам. У нас такие нормативы отсутствуют.
А жаль. Вопрос приготовления бетонных смесей высокого качества в различных условиях строительства и эксплуатации конструкций (сооружений) очень многогранен. Попытаемся объяснить, какие нужны новые товарные бетонные смеси, к примеру, для массового монолитного строительства на стадии проектирования (назначения состава) и приготовления.
Состав бетона должен иметь четыре основных свойства: прочность затвердевшего бетона в заданные сроки, консистенцию смеси при изготовлении, пластичность (нерасслаиваемость под действием собственной массы и уплотняющих механизмов), плотность упаковки как равенство абсолютных объемов готового бетона.
Важно правильно соблюсти параметры на стадии приготовления смеси. Прежде всего проектирование состава бетона всегда производится по самому жесткому показателю. Особенно это касается морозостойкости, водонепроницаемости, прочности на растяжение. Требуемые же остальные параметры (как и стойкость в различных агрессивных средах) обеспечиваются структурой цементного камня.
В бетонной смеси нередко применяются пластифицирующие добавки. Они обладают водоредуцирующим эффектом, т. е. понижают расход воды. Оптимальная (максимально возможная) дозировка пластификатора на основе лигносульфонатов ограничена возможным снижением прочности бетона, а не максимальным пластифицирующим эффектом. Поэтому она зависит только от типа добавки (степени ее «облагороженное»). Дозировка, например СП С-3,зависит не только от количества алюминатов в цементе, но и от степени закристаллизованности клинкерных минералов, количества активной минеральной добавки, тонкости помола цемента, а также других неизвестных нам факторов (случайных примесей). Превышение оптимальных дозировок будет вызывать повышенное воздухововлечение и может приводить к расслоению смеси вплоть до полного выпадения из нее щебня. Передозировка добавки всегда видна на поверхности затвердевшего бетона в виде луночек от лопнувших пузырьков. На таком участке возможно понижение прочности бетона.
Чрезмерное использование даже самых эффективных и дешевых химических добавок ведет к перерасходу цемента. А это и удорожание стоимости бетона, и опасность повышенной усадки и тепловыделений в массивных конструкциях вплоть до образования усадочных трещин, и повышение ползучести, и даже шелушение поверхности. Чем более подвижна смесь, тем выше ее склонность к расслоению, повышенному водонасыщению поверхностного слоя с ухудшением его показателей по морозостойкости в сравнении с телом бетона.
Мы говорим о подвижности смеси в момент её формования. Но они готовятся на установках, расположенных на разных расстояниях от строящихся объектов. Длительность и механизм транспортирования потребуют корректировки (увеличения) подвижности смеси в момент ее приготовления. Насколько нужно увеличить подвижность зависит от такого параметра, как сохраняемость. Она зависит от физико-химического состава компонентов, длительности и механизма ее транспортировки до объекта, наличия на транспортном средстве термоизоляции, определителя температуры смеси и окружающей среды. Подвижность необходимо корректировать при изменении температуры наружного воздуха. Без таких мер бетонная смесь может сохранять подвижность в пределах своей марки в течение 20-40 минут. Чем ниже водоцементное отношение смеси и марка по подвижности, тем быстрее она будет потеряна.
Хорошо помогают добавки-замедлители, например НТФ. Они могут вводиться в бетонную смесь на любом этапе ее перемешивания. И эту операцию надо использовать в случае непредвиденного увеличения времени от момента приготовления смеси до укладки.
Теперь остановимся на вопросе расслоения бетонной смеси в процессе формования или транспортировки. Это наиболее важный аспект качества бетона. Нерасслаиваемость смеси должна быть обеспечена на стадии проектирования состава. Соотношение между крупным и мелким заполнителем в бетонной смеси выбирается либо из условия достижения суммарной наибольшей плотности, либо наименьшей удельной поверхности, либо принимаемым коэффициентом раздвижки зерен. Сохранение однородности состава смеси при принятом способе ее уплотнения определяется только достаточностью вязкости. Она нужна для поддержания крупного заполнителя во взвешенном («плавающем») состоянии. Выбор этого соотношения из условия суммарной максимальной плотности или минимальной удельной поверхности заполнителей не гарантирует необходимой вязкости и будет неизбежно приводить к расслоению. Ближе к истине параметр раздвижки зерен, только он должен находиться не в зависимости от расхода цементного теста, а в зависимости от консистенции бетонной смеси. Расход цементного теста при одной и той же консистенции будет существенно меняться в зависимости от класса бетона по прочности. При этом коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя растворной составляющей бетонной смеси может оставаться неизменным, как и ее вязкость.
Распространенное мнение, что песка в бетонной смеси должно быть как можно меньше, нужно дополнить словами: «Но не меньше, чем необходимо для получения не расслаивающейся смеси». Именно это обстоятельство позволяет подбирать по разным методикам бетонные смеси, получать бетоны из них нужного качества при разных соотношениях крупного и мелкого заполнителей.
Условия эксплуатации бетонной или железобетонной конструкции могут потребовать использования специальных видов цементов по химико-минералогическому или вещественному составу (сульфатостойкие, быстротвердеющие, повышенной морозостойкости и т. д.), так же, как и щебня. Непременным условием является требование максимального размера зерна крупного заполнителя в 2,5 раза меньше минимального сечения конструкции или размера ячейки арматурной сетки.
Бетонную смесь важно правильно распределить в конструкции. Чем равномерней будет распределена она, тем меньше затрат потребуется для ее уплотнения. Увеличение времени воздействия уплотняющего механизма на бетонную смесь сверх необходимого может приводить к ее расслоению. Особенно опасно при передозировке суперпластифицирующей добавки.
Амплитуда колебания уплотняющего механизма должна быть всегда направлена в сторону течения смеси, вибратор устанавливается как можно ближе к выходному отверстию подающего агрегата. При перпендикулярном направлении движения смесь может образовать комок, который не будет передвигаться в требуемом направлении. Жесткая бетонная смесь, уплотняемая методом укатки, также предварительно разравнивается и укатывается до исчезновения следа катка после его прохода. Все смеси должны быть уложены в конструкцию и уплотнены до начала схватывания цементного теста. Не допускается никакое физическое воздействие на смесь после начала ее схватывания, включая и перемешивание.
Уложенный в конструкцию бетон требует ухода, направленного на создание наиболее благоприятных условий для его твердения. Прежде всего необходимы меры по предотвращению испарения влаги из бетона. Даже небольшой ветер при пониженной влажности воздуха, не говоря уже о ветре в сухом жарком климате (суховее), может привести к существенному обезвоживанию бетонной смеси, особенно на поверхности конструкции. Испаре¬ние влаги с поверхности приводит к потере прочности.
Поверхность свежеотформованной конструкции должна быть изолирована от окружающей среды с помощью любого гидроизоляционного покрытия. Рекомендуемые варианты ухода в форме полива водой, засыпки мокрым песком или опилками и т. д., применяемые после конца схватывания бетонной смеси, не уберегут от обезвоживания поверхности.
Соблюдение требуемых качественных параметров в бетоне возможно только при наличии контроля непосредственно на объекте строительства. Важно контролировать консистенцию бетонной смеси, воздухосодержание, распалубочную (передаточную) и проектную прочность, наличие сопроводительного документа с технической характеристикой доставленного материала. Все это поможет не только получить бетон высокого качества, но и сохранить надежность и прочность конструкций.
|
Статьи и публикации 
№30, 26 июля 2004 г.
26.07.2004
Майя МЛАДОВА, кандидат технических наук, эксперт НП «Союз производителей бетона»
