2 вида вакуумирования бетонной смеси — когда необходимо проведение процедуры?

Метод вакуумирования бетона успешно применяется при возведении полов в производственных и общественных зданиях. Работы состоят в устройстве монолитной бетонной конструкции с участием специального вакуумного оборудования, обезвоживающего раствор. Это довольно прогрессивный метод, работающий на повышение качества полов, их износостойкость, прочность. Для возведения конструкции требуется минимум трудозатрат.

Общие характеристики

Вакуумирование – это технологический прием, помогающий извлечь часть воды из залитого и уплотненного бетона. Это помогает использовать растворы с высокой подвижностью без негативных последствий. Корректировать жесткость смеси посредством вакуумирования научились давно. В СССР технология работала еще в 40-х годах при строительстве гидротехнических сооружений.

Работы могут вестись по не опалубленным и опалубленным поверхностям. Существует ограниченная практика внутренней вакуум-обработки при помощи погружных трубок, но сфера эффективного применения такого метода до сих пор находится в разработке.

Готовое по вакуумной технологии покрытие является монолитным, бесшовным, обеспыленным

Полы, сделанные по методике вакуумирования, отличаются высокой плотностью, что позволяет им воспринимать серьезные механические нагрузки.

Тут целесообразно рассмотреть влияние воды на качество бетонирования и характеристики бетона. Соотношение цемента и воды определяет важнейшую характеристику смеси – жесткость. Чем жестче бетон, тем меньше в нем воды и тем меньше усадка. На строительной площадке не могут использоваться мощные вибраторы и укладчики, поэтому смесь часто замешивается со значительным содержанием воды.

Но такое в/ц соотношение ведет к проблемам:

• длительные сроки твердения – 28 суток;
• неравнозначная прочность по слоям – в нижних она выше, чем в верхних примерно на 10%;
• формирование микротрещин;
• при высокой температуре нарушается созревание бетона, то есть поверхность требует защиты;
• бетон приобретает пористую структуру, особенно в поверхностных слоях. Это сокращает водостойкость, морозостойкость, стойкость к вибрации, динамическим нагрузкам.

Для производства работ потребуется применение вакуумного комплекса. Комплект оборудования помогает укладывать пол, толщиной до 20 см. Если условия эксплуатации таковы, что покрытие должно быть высокопрочным, используют бетон по классу прочности В22.5, В15.

Основы технологии состоят в следующем:

• из слоя уложенного бетона выводятся излишки воды затворения. В целом, из стяжки удаляется около 30% жидкости. Это влияет на уплотнение раствора и быстрый набор прочности. По такой технологии можно применять бетон с пластифицирующими добавками, что улучшает удобоукладываемость;
• резко сокращается потребность в устройстве деформационных швов. Без нарезки можно оставить 250-300 кв.м. поверхности. Это обусловлено существенным сокращением деформаций усадки;
• в процессе работ можно повышать водостойкость конструкции посредством покрытия поверхности специальными полимерными составами;
• вакуумирование в комплексе со специальными покрытиями обеспечивает высокую прочность на ранней стадии созревания. Это особенно актуально на производстве, так как можно проводить монтаж оборудования непосредственно по ходу строительных работ.

Все работы ведутся с опорой на нормы СниП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» и СниП 3.04.01-87 «Изоляционные и отделочные покрытия».

Процесс заливки монолитного вакуумированного пола состоит из таких этапов:

• подготовка основы и монтаж направляющих;
• доставка бетона на основу, распределение смеси;
• уплотнение поверхностными вибраторами;
• обработка поверхности вакуумным оборудованием;
• затирка бетоноотделочными машинами;
• шлифовка бетоноотделочными машинами.

Вакуумированный пол становится стойким к действию химических веществ и менее подвержен образованию трещин

Сфера применения

Методику целесообразно применять на площадях не менее 700-1000 кв.м. Это полы промышленных цехов, складов, гаражей, аэродромов, портовых хозяйств, автостоянок. Вакуумированный бетон служит выравнивающим и защитным покрытием на мостовых сооружениях, полом-перекрытием в монолитном домостроении, выступает в качестве бетонной подготовки под различные типы финишных покрытий.

Определение

Вакуумирование бетона – это отсасывание лишней воды из свежеуложенного бетонного раствора при помощи разрежения воздуха. Применение вакуумирования допускается только для бетонов на силикатных и шлакосиликатных цементах.

Жидкость в бетонной смеси играет важное значение, однако ее должно быть лишь 20 % от объема цемента. Избыток воды будет испаряться и может стать причиной трещин или пор, что снизит плотность, водонепроницаемость, теплоизоляционные свойства стройматериала. Смысл обработки заключается в уплотнении бетонной смеси путем отсасывания из нее избытка воды и воздуха, создавая внутреннее разрежение.

Вернуться к оглавлению

Предварительная подготовка

Приступая к реализации технологии, следует определить фронт работ.

Основные операции состоят в следующем:

• доставка и складирование материалов и оборудования, проверка исправности;
• подвод воды, электроэнергии;
• подготовка основы;
• очистка поверхности от строительного мусора;
• реализация разметки на захватки, отбивка отметок горизонта для направляющих.

Первичная подготовка основы состоит в очистке поверхности. Удалению подлежат масляные, жировые пятна, брызги раствора. Далее следует проверить ровность, уклон, для чего используют уровень и двухметровую рейку. Отклонения не должны превышать 2 мм по горизонтали.

Разметка и монтаж направляющих реек

Разметка наносится на предварительно очищенное основание. Работы ведутся с опорой на размеры пола и длину виброрейки. Длина одной захватки рассчитывается так, чтобы обеспечивалась непрерывность заливки в течение одной рабочей смены. Лучше заложить максимально возможную ширину, но не свыше 6 метров. Действуют рулеткой и меловым шнуром, отмечая места размещения направляющих.

В качестве направляющих используют рельс-формы. Это довольно простая система, которая состоит из треугольного перфорированного профиля, регулировочных винтов, металлических подкладок, п/э вставки. Последний элемент работает на легкое скольжение виброрейки. Требуемая высота без хлопот выставляется посредством винтов. Подкладки монтируются на основание направляющих, и работают как стягивающий элемент жесткости. Это не позволит рейке прогнуться.

Готовым раствором наполняют ведро. Передвигаясь вдоль разметки, в местах монтажа направляющих укладывают порции раствора с шагом 1.5 м. На маяки опускают рейки (рельс-формы). Систему укладывают встык по всей зоне бетонирования. Вместо раствора можно использовать специальные опоры, которые входят в любой профессиональный комплект.

На рейку ставят нивелир, в соответствии с измерениями, положение направляющей корректируется легкими ударами до достижения проектной отметки. Правильность установки выверяется и по высоте, и в плоскости. Устроенные захватки следует пронумеровать. Так легче соблюсти последовательность и порядок операций.

Готовые направляющие должны быть зафиксированы на основании так, чтобы они не могли сместиться от давления раствора. Используемый материал не должен прогибаться, если в качестве материала используют деревянные доски или стальные трубы.

Заливка бетона проводится полосами, через одну, соответственно нумерации

Опалубка

Необходимость установки опалубки зависит от типа конструкции и толщины устраиваемого слоя. Систему устанавливают вместе с направляющими, строго по отметкам, высоте, с тщательной подгонкой стыков. Фиксацию реек и опалубки можно провести анкерами или другими опорными приспособлениями.

Когда требуется проведение вакуумирования

Согласно стандартам в бетонной смеси должно быть не более 20% жидкости. Если воды слишком много, то она начет испаряться, из-за чего в массе появятся тещины, а значит снизятся важные характеристики бетона (теплоизоляция, водонепроницаемость, плотность). Это является серьезным нарушением и значительно сокращает срок эксплуатации сооружения или бетонной конструкции.

Логично было бы сразу добавлять меньше воды в замес, но в этом случае заметно ухудшится параметр удобоукладываемости раствора. Поэтому во время заливки в нем должно быть влаги порядка 35-55%. В этом случае смесь не будет сразу схватываться, а значит нет риска расслоек. Именно поэтому сначала заливается более «водянистый» бетон, а потом из него удаляется лишняя влага, то есть производится его уплотнение.

С одной стороны можно выполнить для этого вибрирование. Но в этом случае на поверхность удастся вывести только часть излишка влаги. При вакуумировании извлечение лишней воды выполняется более качественно и в необходимом объеме. Это технологический метод, который может довести значение влагосодержания до 10-25%. Благодаря этому появляется возможность использовать смесь подвижностью до 10 см.

Однако такой способ уплотнения требуется далеко не всегда. Преимущественно уплотнение производится при:

• укладке дорог;
• заливке бетонного пола или подстилающего слоя;
• формировании бетонных площадок открытого типа;
• монтаже линий электропередач;
• возведении опор моста;
• изготовлении плит перекрытий;
• строительстве фундаментальных оснований, боковых стен, сводов.

Вакуумирование позволяет экономит цемент, значительно ускорят распалубку и строительные работы в целом. Бетон получается более прочным, повышаются его характеристики, включая морозостойкость. В зависимости от типа возводимой конструкции можно производить боковое или верхнее вакуумирование.

Устройство вакуумированных монолитных бетонных полов

В ходе работ крайне важно соблюдать ритмичность поставки бетона. Если приобретается готовый раствор, он транспортируется на объект автобетоносмесителями. Подача смеси к месту заливки реализуется бетононасосами, транспортерами, кранами. Внутри закрытых помещений материал перевозят тележками.

При автоматической подаче бетона, рабочий шлангом заполняет смесью карту (полосу) заливки, постепенно передвигаясь назад. Бетон распределяется по всей ширине полосы, через одну.

Требования к бетонной смеси

Состав раствора должен отвечать требованиям ГОСТ 7473-94. Если материал приобретают в готовом виде, это оговаривается с заводом-изготовителем, в т.ч. крупность заполнителя, удобоукладываемость, водонепроницаемость и проч.

Прочие требования таковы:

• используется портландцемент М400. Для класса бетона В15 минимальный расход составляет 300 кг/куб.м (Гост 10178-85);
• мелкий заполнитель – песок, не должен содержать более 7% пылевидных частиц (0.14 мм) и более 20% мелких частиц (0.31 мм) (Гост 8736-93);
• если в качестве крупного заполнителя используется гравий, содержание песка должно составлять 32-45%, если щебень – 40-60%;
• в бетоне под вакуумирование содержание песка на 150-200 кг больше по сравнению с традиционным раствором;
• крупным заполнителем может быть щебень, гравий (Гост 8267-93). Максимальная крупность не должна превышать 0.6 толщины стяжки либо до 15 мм – для слоя 20-50 мм толщиной и 20 мм – для 200 мм;
• оптимальное в/ц соотношение – 0.6;
• подвижность смеси по технологии – 8-10 см.

Ориентировочная рецептура растворов под вакуум обработку указана в таблице

Разравнивание и уплотнение

Первичное (грубое) разравнивание уложенной смеси проводится гребенками, лопатами. Она должна лечь равномерно по всей ширине полосы. Если по каким-то причинам подача бетона прекратилась, поперек захватки устанавливают доску, которая будет ограничивать рабочий шов.Последующее выравнивание и уплотнение проводится с участием виброрейки.

При толщине слоя более 20 см, для уплотнения берут глубинные вибраторы

Уплотнение рейкой осуществляется так:

• когда завершено распределение бетона по полосе, быстро проходятся вибрирующей рейкой;
• после этого основная масса раствора выравнивается, но могут остаться незаполненные воронки;
• если таковые имеются, их укладывают дополнительные порции бетона;
• реализуется второй проход. При этом инструмент перемещают медленно, без остановок, на одной скорости.

Такие работы удобно выполнять бригадой по три человека. Двое рабочих должны тянуть рейку, прикладывая усилие, которое обеспечит скорость движения (около 0.5-1 метра в мин.). Следует избегать подъема переднего края инструмента, для чего можно уменьшить угол наклона к горизонтали пола.

Третий – оценивает движение и гребком формирует валик избыточного раствора на 1-2 см. Это необходимо для обеспечения максимально ровной поверхности и корректной передачи вибрации. Высота валика должна поддерживаться постоянно. Превышение затруднит работу с виброрейкой, понижение – вызовет образование воронок и повысит риск усадочного трещинообразования.

На участках, где работа рейками невозможна (перегородки, стояки, колонны и проч.) раствор уплотняется виброплитами и выравнивается вручную.

Обработка вакуум-машинами

Принципы вакуумирования:

• вакуумирование проводится при помощи отсасывающих матов;
• соединение оборудования и матов реализуется шлангами. Проверяется работоспособность системы;
• сначала на хорошо уплотненную и выровненную основу накладывают фильтрующие полотна. Далее проводится укладка всасывающих матов. Края должны плотно прилегать к поверхности, для чего они приглаживаются руками;
• маты раскладываются от середины фильтрующего полотна, раскатываются по правой и левой стороне. Края нижних полотен должны перекрываться на 15 см;
• показания манометра на оборудовании не должны превышать 0.75 кгс/кв.см. Время отъема воды должно составлять 1 мин./1 см толщины;
• если требуется обезвоживание только верхней поверхности, вакуум-обработка длится 10 мин.;
• по мере заполнения бака оборудования, воду сливают в канализацию, но не в ходе вакуумирования;
• о завершении обработки судят по отобранному объему воды и прочности уложенного бетона;
• после работы маты хорошо промывают водой;
• немедленно выполняется затирка и чистовое заглаживание (шлифовка).

Области применения вакуумированного бетона

В современном обществе вакуумированный бетон чаще всего используют:

Это делается для экономии цемента, сокращения времени распалубки и сроков строительства в целом. Также вакуумирование повышает прочность и плотность бетона в конечном результате.

При использовании технологии вакуумирования бетонной смеси значительно повышаются технические свойства и характеристики бетона, такие как:

• прочность;
• водонепроницаемость;
• плотность;
• морозостойкость.

Помимо всего прочего, покрытие становится более долговечным.

Затирка

Если после работы виброрейкой остались поперечные линии, возникающие при остановке, устраняют выравнивающим вибратором. Если требуется, на поверхность добавляется бетон, что подготовит ее к затирке. Затирку и шлифовку можно провести одновременно на одном участке, но тут нужен только опытный и квалифицированный оператор.

Рабочий должен размещаться за пределами бетонируемой полосы. Бетоноотделочная машина размещается в центре полосы и включается. Передвигаясь от середины к краю, проводится затирка. Действуют короткими продольными проходами.

Далее подобным образом устанавливают бетоноотделочные машины с ножами.

Шлифовку осуществляют постепенно, перемещаясь от центра в противоположные стороны

После завершения технологического цикла, оборудование следует очистить от остатков раствора и промыть водой. Фильтрующие полотна очищают щетками от остатков бетона и тоже промывают водой. Отсасывающие маты следует промывать водой под давлением.

Типы вакуумирования

Вакуумирование можно выполнить двумя способами:

1. Сверху – с использованием легких съемных щитов и матов. Их кладут с маленьким зазором на выровненную поверхность уплотненного бетона и вакуумируют, после чего вибратором устраняют лишнюю пористость бетона, делает его более плотным. Применяется для горизонтальных пространственных сооружений из бетона, например, междуэтажных полов, сводов, перекрытий.
2. Сбоку – с выставлением по бокам вакуумной опалубки, оборудованной по высоте вакуум-полостями. После вакуумирования слой подвергают вибрации. Используют для возведения высоких конструкций типа колонн, стен.

Вернуться к оглавлению

Вакуум-обработка бетона и сухой топпинг

Обработка максимально эффективна при возведении полов высокого класса, где применяются полированные, наливные, полимерные финишные покрытия. Эти приемы работают на идеальное качество готовых конструкций. Плюс ко всему, технология вакуум-обработки вполне совместима с системами сухих топпингов.

Такие покрытия реализуются в следующем порядке:

• на свежий обработанный бетон порционно укладывают крошку для упрочнения (металлизированную, корундовую, кварцевую), проводят затирку;
• на готовое покрытие наносят силер. Это специальный полимерный состав, формирующий пленочное покрытие с характеристиками мембраны. Пленка действует в одностороннем направлении, препятствуя впитыванию влаги в бетон, но выпуская ее из бетона;
• готовый пол режется на карты, площадью 3*3 м. Полученные швы способствуют устранению напряжений, препятствуют трещинообразованию и перераспределяют нагрузки.

Зачем нужно вакуумировать бетон?

При правильно выполненном вакуумировании содержание воды в бетоне уменьшится на 15-30%. Это способствует увеличению плотности, прочности на сжатие на 30-40%, улучшению сцепления, что приведет к уменьшению вероятности появления трещин в материале. После укладки свежему бетону даже можно будет пройтись.

Вакуумированием, как правило, пользуются при бетонировании монолитных полов, мостовых опор, линий электропередач, стен, дорог, фундаментов, площадок в целях сбережения средств и скорейшего завершения строительства.

Вернуться к оглавлению

Техника безопасности

К работе с оборудованием и механизмами допускаются обученные, проинструктированные рабочие с росписью в специальном журнале. Зона работ в радиусе 10 м ограждается. В случае возникновения аварийных ситуаций машины немедленно отключаются и вызывается механик для устранения причин аварии.

В процессе вакуумирования следует отслеживать исправность заземления, чистоту, смазку механизмов. Проводится профилактический осмотр крепежа, ременных передач. На токопроводящие элементы не должна попадать влага.

На объекте запрещено:

• использовать для подключения машин инвентарные кабели;
• оставлять оборудование, подключенное к сети, оставлять без надзора;
• вести работы без средств индивидуальной защиты (обувь, подставки, перчатки диэлектрические);
• обмывать соединения, аппараты водой;
• осуществлять передвижение агрегатов за кабели.

Оборудование и инструмент

Потребность в материально-технических ресурсах зависит от типа выполняемых работ.

На объекте должно находиться следующее:

• автобетононасос – для подачи бетонного раствора. Номинальная производительность – 30-95 кв.м/ч;
• автобетоносмеситель – для подачи бетонного раствора. Емкость смесительного барабана должна составлять 2.6-4 куб.м.;
• подъемный кран – для подачи бетона;
• вибратор поверхностный – для уплотнения, выравнивания поверхности в труднодоступных зонах. Оптимальная мощность 0.6 кВт, габариты – 1100*600*300 мм;
• виброрейка – для уплотнения и выравнивания основной площади. Оптимальная мощность – 300 Вт, длина – 4200 мм;
• вибратор глубинный – для уплотнения раствора толщиной свыше 20 см;
• вибратор выравнивающий – для выравнивания конструкции. Длина рейки – 3.2 м;
• вакуумный насос – для отъема воды из тела бетона. Производительность – 1850 л/мин;
• маты отсасывающие – для отъема воды из бетона. Размеры 6000*4000 мм. По технологии могут использоваться гибкие и жесткие щиты, устройство которых аналогично;
• машины бетоноотделочные – для шлифовки, затирки, полировки поверхности. Радиус действия – 3-3.5 м.

Для промывки матов используют аппараты высокого давления

Оснастка, инструмент, инвентарь, приспособления:

• для подачи бетона – бункеры, тележки на пневмоходу;
• для поддержки вибратора на требуемом уровне – направляющие;
• для фиксации направляющих – опоры;
• для поступления и отвода воды в вакуумные насосы требуются шланги, приемочные рукава;
• для фильтрации отобранной воды – фильтрующие полотна;
• для промывки фильтрующего полотна – промывочный бак;
• для затирки – выравнивающий диск;
• для заглаживания – ножи к бетоноотделочной машине;
• для забивки гвоздей – плотницкий молоток;
• для забивки дюбелей – кувалда кузнечная;
• для контроля монтажа направляющих – нивелир, строительный уровень, рулетка;
• для укладки и выравнивания бетона – лопата;
• для заглаживания бетона – ленточная гладилка;
• для разравнивания – гребок для бетонных работ;
• для подгонки и крепления опалубки – топор;
• для очистки матов – щетки;
• средства защиты – каски, диэлектрические перчатки, резиновые сапоги.

Выводы

Устройство бетонного пола методом вакуумирования кардинально сокращает сроки работ, что дает ощутимую экономию денежных средств без потери качественных характеристик готового покрытия. Однако, реализация технологии под силу только высококвалифицированным специалистам, которые имеют требуемое техническое оснащение. Стоимость на укладку готовой конструкции начинается от 1400 р/кв.м.

Оборудование для вакуумирования бетонных полов и принципы его работы продемонстрированы в видео:

Советы по проведению операции

Сразу после завершения бетонирования необходимо произвести вакуумирование и вибрационное прессование, а затем обработать материал затирочными машинами. Разрежение при вакуумировании должно быть максимально высоким. Время проведения такой операции над бетоном может быть разным в зависимости от окружающей среды, толщины бетонного изделия, степени разрежения.

Вернуться к оглавлению