Вакуумирование бетона

Вакуумирование бетона — технологический метод, позволяющий извлечь из уложенной бетонной смеси от 10 до 25 % воды затворения с сопутствующим или дополнительным уплотнением. Этот метод дает возможность применять бетонные смеси с подвижностью до 10 см, что упрощает и удешевляет их распределение и уплотнение. При этом достигается существенное улучшение физико-механических характеристик затвердевшего бетона, соответствующих пониженному остаточному водоцементному отношению. Вакуумирование производят либо сверху, либо со стороны боковых поверхностей возводимой конструкции — это зависит от ее типа. Горизонтальные и пространственные конструкции (к примеру, перекрытия между этажами, своды-оболочки, полы) вакуумируют сверху, применяя переносные жесткие вакуумщиты или вакуум-маты, а стены, колонны и другие развитые по высоте конструкции — со стороны боковых поверхностей, используя для этого вакуум-опалубку.

Конструкция вакуум-щита представляет собой короб (обычно размером 100 х 125 см) с герметизирующим замком по контуру. Герметизированная коробка верхнего покрытия щита выполняется из стали, водостойкой фанеры или стеклопластика. Снизу щит оборудован вакуум-полостью, непосредственно соприкасающейся с бетоном. Полость создается путем прокладки двух слоев металлической тканой и плетеной сеток, которые крепятся на внутренней поверхности щита. Проволока имеет изогнутую форму, и поэтому сетка в своем сечении образует сообщающиеся между собой мелкие тонкие воздушные каналы, которые в сумме и составляют тонкую воздушную прослойку (вакуум-полость).

В настоящее время металлические сетки используются реже, поскольку появились некорродирующие, легкие, штампованные из пластмасс сетки. Вся поверхность сетки, обращенная к бетону, покрывается фильтрующей тканью из нейлона или капрона. Это позволяет избежать уноса из свеже- уложенного бетона цементных частиц. Для создания в вакуум-полости разрежения и, как следствие, удаления части воды затворения и воздуха в центре вакуум-щита устанавливается штуцер, подсоединяемый через трехходовой кран к источнику вакуума. По периметру вакуум-щит имеет герметизирующий резиновый фартук.

Вакуум-мат состоит из двух самостоятельных элементов: нижнего и верхнего. Нижний элемент, укладываемый на бетон, представляет собой прошитую фильтрующую ткань с распределительной лавсановой сеткой. Верхний элемент — герметизирующий. Он изготавливается из плотной газонепроницаемой синтетической ткани и раскатывается поверх фильтрующего элемента. По продольной оси верхнего элемента расположен отсасывающий перфорированный шланг, подсоединяемый через штуцер к источнику вакуума.

Вакуум-опалубку изготовляют на основе обычной сборно-разборной опалубки. Для этого опалубочные щиты со стороны палубы оборудуют по высоте горизонтальными изолированными друг от друга вакуум-полостями, которые по мере укладки бетонной смеси подключают к источнику вакуума. Вакуум-опалубку можно также собирать из вакуум-щитов. При этом неизменяемость их положения обеспечивается элементами жесткости и крепежными деталями.

В зависимости от способа вакуумирования бетона — с помощью вакуум- щитов (вакуум-матов) или вакуум-опалубок — по-разному протекают физические процессы. При вакуумировании бетона вакуум-щитами (вакуум-матами), способными перемещаться в сторону бетона, одновременно с отсосом воды и воздуха происходит дополнительное статическое уплотнение, вызываемое разностью атмосферного давления и давления в вакуум-полости. При этом величина действующего усилия достигает 70-75 кН/м2. С удалением от поверхности вакуумирования давление, передаваемое на бетон, становится ниже, поскольку часть нагрузки расходуется на преодоление сил внутреннего трения и развития контактных напряжений в твердой фазе.