Вакуумирование бетона

Для процессов гидратации цемента необходимое количество воды составляет не больше 20% его массы. Остальное количество воды затворения служит для придания бетонной смеси определенных технологических свойств, главным образом подвижности. В процессе твердения эта часть воды, испаряясь, оставляет после себя в бетоне поры, понижающие его плотность, непроницаемость и сопротивление истираемости.
Для устранения этого недостатка в условиях строительной площадки применяют специальный метод воздействия на бетонную смесь в процессе укладки — вакуумирование, заключающееся в механическом удалении при помощи разреженного воздуха части воды затворения и воздуха из свежеуложенной бетонной смеси. В результате чего повышается конечная прочность бетона на 20-25% и уменьшается пластическая усадка. За счет большей плотности вакуумированного бетона (до 20%) сокращается капиллярный подсос, что увеличивает водонепроницаемость, морозостойкость и сопротивление истираемости.
Для проведения вакуумирования между опалубкой и бетоном устраивают тонкую воздушную полость, в которой при помощи вакуум-насоса создают вакуум. Полость создают прокладкой двух слоев металлической тканой и плетеной сеток, прикрепляемых на внутренней поверхности опалубки.
Чтобы предотвратить унос из бетонной смеси цементных частиц, всю поверхность сетки, обращенную к бетону, покрывают фильтрующей тканью.
Удаленные из бетонной смеси вода и воздух поступают через отверстие в центре вакуумполости в трехходовой кран, далее — в гибкий всасывающий рукав, соединенный с коллектором, затем — в водосборники.
В зависимости от типа бетонируемой конструкции вакуумирование проводят сверху либо сбоку. Горизонтально протяженные конструкции, например междуэтажные перекрытия, своды, оболочки, подготовки под полы и т.п., вакуумируют сверху, применяя легкие переносные вакуум-щиты площадью до 1 м² . Их укладывают с небольшим зазором на выровненную открытую поверхность уплотненного бетона и проводят вакуумирование.
После окончания процесса на поверхность щита в специально усиленные места ставят вибратор и сообщают колебания частицам бетонной смеси, в результате чего устраняется направленная пористость и бетон приобретает плотную структуру.
Стены, колонны и другие высокие конструкции вакуумируют со стороны боковых поверхностей. Обычную опалубку оборудуют по высоте горизонтальными изолированными друг от друга вакуум-полостями, затем по мере укладки бетонной смеси включают соответствующую вакуумполость и производят вакуумирование. После вакуумирования слой дополнительно вибрируют. Процесс вакуумирования с вибрированием должен быть окончен до начала схватывания бетона.
Продолжительность вакуумирования зависит от степени разрежения в вакуумполости, состава, плотности и подвижности бетонной смеси, толщины вакуумированной конструкции. Так, для бетона класса В15 с подвижностью 4-6 см при разрежении 70 кПа, температуре смеси 20°С продолжительность вакуумирования слоев толщиной 10, 20 и 30 см соответственно составляет 10, 25 и 55 мин.

Рисунок 1. Схема вакуум-установки: 1 — вакуум-щит, 2 — соединительные всасывающие рукава, 3 — коллектор, 4 — магистральная всасывающая линия, 5 — переносный водосборник, 6 — стационарный водосборник, 7 — вакуум-насос, 8 — вакуум-полость