Вакуумирование бетона: виды, подготовка, проведение

Популярным техническим способом извлечения воздуха и воды из смеси является вакуумирование бетона. Это уплотнение специальным инструментом с помощью разрежения воздуха. В результате происходит процесс улучшения физических и механических качеств строительного материала, цементный раствор застывает быстрее. Обработка вакуумом — полезное мероприятие, но также и дорогостоящее.

Содержание

1. Необходимость
2. Виды вакуумирования
3. Наличие инструментов и оборудования
4. Подготовка
5. Техника безопасности
6. Проведение

Необходимость

К бетонному раствору предъявляют требования, изложенные в ГОСТ 7473–94. А правильное проведение вакуумирования уменьшит концентрацию воды в бетоне на 15—30%. Это увеличит плотность, улучшит сцепление. Невыполнение же этого процесса приводит к значительному ухудшению качества упрочненного слоя (растрескивание, рыхлость и т. п.). Такой способ уплотнения бетона применяют при строительстве полов, воздвижении стен, опор для мостов, линий электропередач, фундамента, а также дорог.

Посмотреть «ГОСТ 7473–2010 (взамен ГОСТу 7473–94)» или cкачать в PDF (1.8 MB)

Виды вакуумирования

Известны 2 способа выполнения этого процесса:

• Сверху. Используя легкие съемные щиты и маты и, улаживая их на уплотненный бетон, вакуумируют. А в завершении процесса используют вибратор для устранения лишней пористости. В результате плотность материала еще больше возрастает.
• Сбоку. Выставляют вакуумную опалубку и оборудуют полостями по высоте. Вибрацию делают после вакуумирования.

Наличие инструментов и оборудования

Подготовка

Перед процедурой необходимо очистить бетонную поверхность от мусора и подготовить необходимые принадлежности.

Перед реализацией технологии определяют объем работ. Для этого нужно выполнить следующие операции поэтапно:

1. Доставить необходимые принадлежности, а также проверить их исправность.
2. Подвести воду и электричество.
3. Очистить поверхность от мусора и пятен.

После этого делают разметку и производят монтаж реек. Расчет длины 1 захватки делается с учетом обеспечения непрерывности заливки на протяжении 1 рабочего дня. С помощью винтов выставляют высоту. Монтирование прокладок на основание реек не позволяет прогибанию. Крепление направляющих производится с помощью раствора или специальных опор, доступных в любом профессиональном комплекте.

Тип конструкции и толщина слоя определяют потребность в установке опалубки.

При помощи лопаты и гребенки бетонную смесь разравнивают после нанесения, улаживают равномерным слоем. Если глубина раствора больше 20 см, используют глубинные вибраторы, когда меньше — виброрейки, а в некоторых труднодоступных местах — виброплиты. После уплотнения приступают к вакуумированию.

Техника безопасности

Вакуумирование проводит специально обученный человек, при этом важно надеть средства защиты.

К процессу допускают только обученных, проинструктированных рабочих. Перед проведением вакуумирования нужно:

• проверить заземление;
• провести профилактический осмотр;
• проследить за чистотой оборудования, смазкой;
• надеть специальную защитную одежду: резиновые сапоги, диэлектрические рукавицы, каску.

Запрещается на строительном объекте:

• передвигать агрегаты за кабель;
• использовать воду для обмывания;
• покидать механизмы включенными.

Проведение

Вакуумирование бетонной смеси осуществляется так: ложатся на поверхность фильтрующие полотна, а далее укладываются всасывающие маты, края которых приглаживают руками. Вакуум создается при помощи вакуумного насоса. Необходимость сливания воды возникает только при заполнении всего бака. Прочность бетона и отобранный объем воды указывают на завершение процесса. Сразу же выполняется затирка и шлифовка поверхности.

Вакуумирование бетона | РУСАВТОТРЕЙД

Вакуумирование бетона – это один из способов снизить процент жидкости в водоцементном соотношении. С помощью разрежения воздуха специальным оборудованием свежеуложенный бетонный раствор осушают от избытка воды. 

Бетонные конструкции обезвоживаются вакуумным способом, при котором лишняя вода из бетона удаляется сразу после укладки и вибрации, тем самым снижая водоцементное отношение до оптимального уровня. 

Вакуумный бетон имеет более высокую прочность и долговечность, чем обычный бетон. 

Химическая реакция цемента с водой требует водоцементного отношения менее 0,38. В то время, как принятое водоцементное отношение намного больше этого, в основном, из-за требования удобоукладываемости.  

Удобоукладываемость также важна для бетона, иначе раствор неравномерно распределиться по форме конструкции. Но после выполнения требований удобоукладываемости в смеси остается избыточная вода. В конечном итоге излишняя жидкость испарится, но вместо нее в бетоне появятся капиллярные поры. Они и приводят к высокой проницаемости, меньшей прочности бетона и быстрому разрушению конструкции. 

Вакуумирование бетона устраняет проблему с образованием пор, так как проводится сразу после вибрирования свежеуложенной бетонной смеси. Благодаря этой технике, одновременно можно сохранить первоначальную удобоукладываемость бетона и после заливки опалубки повысить прочность конструкции. 

Вакуумирование эффективно используется в крупномасштабных работах по настилу на железнодорожных платформах, промышленных полах, мостах, дорогах из железобетона,  в сборных железобетонных изделиях автостоянках и плитах настила мостов. 

Лишняя вода после укладки и уплотнения бетона отсасывается с помощью вакуумных насосов. Величина применяемого вакуума обычно составляет около 0,08 МПа, а содержание воды снижается до 20-25%. Редукция эффективна только до глубины примерно от 4 до 6 дюймов.

Техника для вакуумирования

Основная задача метода заключается в удалении избытка воды с поверхности бетона с помощью вакуумного обезвоживания. В результате обезвоживания заметно снижается водоцементное отношение и резко улучшаются характеристики бетона. 

Для того, чтобы вакуумировать бетонную смесь, необходимы:
 

• Вакуумный насос
• Водоотделитель
• Фильтрующая прокладка
• Вибратор для стяжки

После заливки и вибрирования начинается процесс удаления излишек воды из бетона. На поверхность конструкции укладывают фильтрующая прокладка, которая состоит из жесткого листа подложки, просечно-вытяжного листа, проволочной сетки или листа плотной ткани. 

Нижний слой наполнителя, соприкасающийся с бетоном, представляет собой тонкую нейлоновую ткань, которая препятствует вымыванию цемента водой. Верхний слой состоит из специальной пластиковой сетки, которая действует как канал для жидкости. Чтобы добиться того самого эффекта вакуума, вокруг фильтрующей прокладки устанавливают резиновое уплотнение.

Водоотделитель функционирует так, чтобы обеспечить надлежащий контроль над величиной удаляемой воды, равной сокращению общего объема бетона. Происходит уменьшение толщины слоя бетона примерно на 3%.

Вакуумный насос должен быть небольшой, но мощный, примерно, 5-10 лошадиных сил. 

Время вакуумирования составляет около 1-2 минуты на сантиметр толщины
бетонной конструкции. Вакуумирование сможет снизить исходное водоцементное соотношение на 20-25%, что также делает бетон более плотным.

Подобные вакуумные системы бывают двух видов: 
 

• Стационарные применяются для осушения железобетонных конструкций.
• Мобильными системами вакуумирования работают, когда заливают большие по площади монолитные объекты.

Поскольку водоцементное отношение снижается за счет вакуумного обезвоживания, при заливке можно использовать бетон с высокой начальной осадкой. Предусмотрен диапазон осадки 1-2,5 дюймов или в соответствии с требованиями площадки. Диапазон осадки в 1-3 дюймов рекомендуется для: массивного бетона, слабоармированных профилей в плитах, балках, стенах, колоннах, перекрытиях, ручных покрытиях, каналах, ленточном фундаменте – при низкой удобоукладываемости. 

Особых условий для применения этого метода осушения бетона нет. Все они соответствуют стандартным требованиям при строительстве бетонных конструкций:

• В бетонной смеси с вакуумным обезвоживанием марка используемого бетона должна быть следующей:

M200-250 – для укладки производственных этажей, автостоянки, ж/д платформы, полов цеха.
М300-600 – на объектах, где планируется прокладка автомагистралей, аэропорта, ж/д дорог.

• Цемент. Выбранный цемент должен соответствовать назначению, указанному в спецификациях. Вакуумная обработка бетона дает лучшие результаты с портландцементом для повышения прочности бетона на сжатие.
• Мелкий заполнитель – местный песок используется в качестве мелкого заполнителя в бетонной смеси. Процедуры испытаний должны выполняться для определения физических свойств мелкого заполнителя.
• Крупный заполнитель – В бетонных смесях следует использовать щебеночный заполнитель крупностью от 0,4 до 0.8 дюймов в соответствующих пропорциях.
• Вода, используемая для смешивания и отверждения бетона, не должна содержать вредных примесей. 

Преимущества вакуумного бетонирования

• Повышается прочность на сжатие.
• Водоцементное соотношение снижено, что способствует раннему схватыванию. Опалубку можно снять раньше, и поверхность можно будет использовать раньше.
• Повышается стойкость к истиранию.
• Минимальное пыление и образование трещин.
• Повышает водонепроницаемость и морозостойкость.
• Высокая начальная прочность сводит к минимуму любые повреждения
• Снижение затрат на техническое обслуживание.
• За счет обезвоживания под вакуумом достигается высокая прочность.
• Снижение водоцементного отношения может увеличить прочность на сжатие на 10-50%.
• Повышает износостойкость бетонной поверхности.
• Поверхность, полученная после вакуумного обезвоживания, ровная и гладкая за счет уменьшения усадки.

Преимущества обезвоживания более заметны для верхнего слоя по сравнению с нижним, как показано выше. Эффект за пределами глубины 6 дюймов незначителен. Поэтому данный метод больше подходит плоским конструкциям, напольным покрытиям, дорогам и настилам.

Как и у других способов улучшения бетонной конструкции, у вакуумирования есть свои недостатки. Данные способ повысит расходы на бетонирование. Так как придется приобретать или арендовать специальное оборудование. А также – найти и нанять квалифицированных и обученных строителей, которые смогут произвести вакуумирование правильно и не повредить бетон.
 

Значение, применение, преимущества и недостатки

Арка Рой

Арка Рой

3D-моделировщик и архитектор в Global Associates

Опубликовано 10 мая 2023 г.

+ Подписаться

Вакуумный бетон, также известный как проницаемый бетон или пористый бетон, представляет собой тип бетона с высокопористой структурой. Он создается путем исключения или уменьшения количества мелких заполнителей, таких как песок, в смеси, что позволяет образовывать пустоты или поры в затвердевшем материале.

Пустоты или поры в бетоне создают сеть взаимосвязанных каналов, позволяющих воде проходить сквозь бетон, а не скапливаться на поверхности. Это делает вакуумный бетон идеальным для районов, где случаются проливные дожди или наводнения, поскольку он помогает предотвратить скопление воды и уменьшить сток.

Вакуумный бетон обычно используется в дорожных покрытиях, таких как автостоянки и подъездные пути, а также в других строительных проектах, таких как подпорные стены и конструкции для предотвращения эрозии. Его также можно использовать в ландшафтных проектах, например, для создания проницаемых дорожек или в качестве базового слоя для искусственных газонов.

Каковы различные применения вакуумного бетона в области строительства?

Вот некоторые области применения вакуумного бетона в строительстве:

1. Высотные здания : Вакуумный бетон идеально подходит для высотных зданий, где традиционная заливка и уплотнение бетона могут быть затруднены из-за высоты и доступности строительной площадки. Использование вакуумного бетона обеспечивает более эффективный и безопасный процесс строительства.

2. Строительство мостов : Вакуумный бетон может использоваться при строительстве мостов, где важны высокая прочность и долговечность. Использование вакуумного бетона обеспечивает заполнение бетоном всех зазоров и пространств в опалубке, обеспечивая более однородную и стабильную структуру.

3. Тоннели : Вакуумный бетон также используется при строительстве туннелей, где бетон должен быть очень прочным и способным выдерживать высокое давление и нагрузку. Самоуплотняющаяся природа вакуумного бетона позволяет легко укладывать его в узких и ограниченных пространствах туннелей.

4. Сборный железобетон : Вакуумный бетон идеально подходит для сборных железобетонных конструкций, где требуется высокая степень точности и постоянства. Использование вакуумного бетона гарантирует, что бетонная смесь равномерно распределяется и самоуплотняется, обеспечивая однородную и однородную отделку.

5. Архитектурный бетон : Вакуумный бетон можно использовать для создания уникальных и сложных архитектурных конструкций, в то время как традиционная заливка и уплотнение бетона могут быть сложными или трудоемкими. Самоуплотняющаяся природа вакуумного бетона позволяет ему заполнять все пространства и углы формы, что приводит к гладкой и безупречной отделке.

6. Ремонт и восстановление : Вакуумный бетон также используется при ремонте и восстановлении старых бетонных конструкций, где традиционная заливка и уплотнение бетона могут быть затруднены из-за состояния и доступности конструкции. Использование вакуумного бетона гарантирует, что ремонтный материал заполнит все пустоты и трещины в конструкции, обеспечивая длительный и прочный ремонт.

Подробнее

Вакуумный бетон | Бетонный пылесос

10 января 2022 г. от Civillearners

Вакуумный бетон – это бетон, из которого вода удаляется под вакуумом после укладки бетонных конструктивных элементов.

При оштукатуривании тонких профилей, таких как плиты и стены, удобно наносить и уплотнять жидкую смесь с водоцементным отношением 0,50 на 0,65. Такая смесь приводит к относительно низкой прочности и плохой коррозионной стойкости.

В таких случаях вакуумная обработка бетона может включать удаление избытка воды и воздуха путем всасывания. Вакуумная система бетона, использующая всасывание через поверхностный слой, соединенная с вакуумным насосом, показана на рис. 14.2.

Продолжительность обработки зависит от водоцементного отношения и количества удаляемой воды. Для плит различной толщины от 25 мм до 125 мм , это обычно длится от 1 до 15 минут. Эффект лечения вначале более выражен и быстрее спадает.

Таким образом, нет никакой пользы в продлении периодов лечения сверх этих значений. Последовательность операций вакуумного обезвоживания.
Бетон показан на Рис. 14.3.

Вакуумная обработка при водоцементном отношении менее 0,4 может оказаться неэффективной. Давление поглощения на бетон составляет одну треть от атмосферного давления. Вибрация бетона перед вакуумной обработкой помогает процессу. Применение вибрации одновременно с вакуумной обработкой после начальной 9Вибрация 0023 очень эффективна.

Вам также могут понравиться: Сверхлегкий бетон

Постоянная вибрация свыше 90 с может повредить бетонную конструкцию, поэтому вибрации должны быть прекращены по истечении этого периода, а на оставшуюся часть периода обработки применяется только вакуум.

Было установлено, что вакуумная обработка значительно сокращает время, необходимое для окончательной отделки пола и удаления всех опалубок . Повышается прочность бетона и его стойкость к износу и коррозии, уменьшается общая усадка. Бетон, обработанный вакуумом, обеспечивает хорошее сцепление с подстилающий бетон.

Он достигает прочности на сжатие за 28 дней за 10 дней и имеет 25% более высокую прочность на раздавливание. Детали улучшения структурных свойств:

1. Прочность пола на сжатие увеличивается до 60 процентов.

2. Прочность на растяжение увеличивается примерно на 70 процентов.

3. Расход цемента снижается до 40 процентов ; цемент не требуется отдельно для отделки поверхности.

4. Износостойкость пола увеличивается почти на 60 процентов.

5. Уменьшается усадка бетона и напольного покрытия.

Вам также может понравиться: Проницаемость бетона

Бетон, обработанный вакуумом, широко используется для заводского производства простых и железобетонных сборных элементов.