Bandymas, nusakantis mišinio gebėjimą ištekėti pro angas, L dėžės (L-box) bandymas, padedantis įvertinti mišinio gebėjimą pratekėti pro siauras angas, pavyzdžiui, tarp armatūros strypų ir kt. Apskritai dirbant su šiuo betonu tapo įprasta nustatyti kiek kitas fizines bei mechanines ypatybes, negu buvome įpratę naudodami tradicinį plastišką betoną. Sutankėjantis betonas ypač palengvina betonavimo darbus ten, kur būtų sunku betono mišinį sutankinti, pavyzdžiui, tose vietose, kur arti vienas kito išdėstyti tvirtinimo elementai, esant sudėtingai gaminio konfigūracijai, tankiam armavimui arba kur tankinimas yra nesaugus dėl darbo dideliame aukštyje.
Betono mišinį ruošiančios ir gelžbetonio dirbinius tiekiančios kompanijos siekia išplėsti sutankėjančio betono naudojimo sritis. Jis tinka masyvių, tankiai armuotų objektų: tiltų (įtvirtinimų, sijų, arkų, bokštų), vandens rezervuarų, tunelių, drenažo vamzdžių - statybai. Sutankėjančiam betonui būdingi ne tik technologiniai, ekonominiai, bet ir ekologiniai, socialiniai privalumai. Prie ekologinių statybos privalumų priskiriamas mažesnis triukšmas, nes nebereikalingi triukšmingi tankinimo įrenginiai. Socialiniu požiūriu tokio betono įdiegimas padeda mažinti sergamumą profesinėmis ligomis, eliminuoja sunkų rankų darbą, betonuotojo profesiją daro patrauklesnę.
Sutankėjančio betono naudojimas produktų gamybai leidžia pagerinti jų išvaizdą, realizuojami sudėtingesni projektai, prailginama eksploatavimo trukmė ir padidinamos realizuotų projektų apimtys. Tiesa, paties sutankėjančio betono mišinio kaina yra iki 30 proc. Be minėtų privalumų, naudojant šį betoną statybose išvengiama žmogiškojo faktoriaus įtakos, betonas sparčiau suklojamas į norimas monolitines konstrukcijas, prailginama klojinių eksploatavimo trukmė. Jis gali būti naudojamas kaip dekoratyvus betonas ar kaip priemonė, palengvinanti architektams įgyvendinti fantastiškus sumanymus.
Gaminant surenkamojo gelžbetonio elementus sutaupoma lėšų vibravimo įrenginiams įsigyti ir naudoti, smarkiai pagerinamos darbo sąlygos darbininkams. Į norimą betonavimo vietą medžiaga gali būti tiekiama betono siurbliais (vamzdžių ilgis - iki 100 metrų) ar piltuvais. Maksimalus betono mišinio kritimo aukštis betonuojant - iki 3 metrų. Užpildyti konstrukcijas šio tipo betono mišiniu galima ir iš apačios į viršų, betono mišinį pumpuojant siurbliais pro klojinyje įrengtą specialią angą.
Lengvasis sutankėjantis betonas nuo kitų dažniausiai skiriasi tik stambių užpildų rūšimi. Jam gaminti gali būti naudojami gamtiniai (tufas, pemza) arba iš gamybos atliekų gauti (keramzito, perlito, agloporito, šlakų, pelenų) užpildai. Šis betonas gali būti konstrukcinis ar konstrukcinis bei izoliuojantis šilumą. Iš konstrukcinio gaminamos laikomosios gelžbetonio konstrukcijos. Jų stipris gniuždant siekia iki 40 MPa, tankis - apie 1500 kg/m3. Konstrukcinis bei šilumą izoliuojantis sutankėjantis betonas labiausiai tinka atitvariniams pastatų elementams. Jo stipris gniuždant - iki 20 MPa, šilumos laidumo koeficientas λ ≈ 0,3 W/m•K. Taip pat verta paminėti ir ypač stiprų sutankėjantį betoną, kurio gniuždymo stipris vien dėl tankesnės struktūros gali siekti 100 MPa ir daugiau.
Trūkumai: nuo pat betono mišinio pagaminimo iki konstrukcijos suformavimo reikia kruopščiai sekti mišinio konsistenciją, sudėtį, ar mišinys nesisluoksniuoja. Kadangi šie mišiniai yra ypač sklidūs ir skysti, keliami aukšti kokybės reikalavimai klojiniams. Kita problema - dėl tankios struktūros gali kilti pavojus gaisro metu, kai vandens garams pasitraukti sunku; tam naudojamas polipropileninis plaušas, pavyzdžiui, Frankfurtas: į 1 m3 betono mišinio buvo dedama 2 kilogramai plaušo.
Kadangi sutankėjančio betono naudojimo patirtis pasaulyje plinta, mokslinės žinios apie mišinių ypatumus renkami lėtai, tačiau daugelyje šalių jis vis dažniau taikomas ne tik architektūrui, bet ir kelių tiesimui ar skulptūrinių projektų įgyvendinimui. Šiuo metu Japonijoje sutankėjančio betono mišinio pagaminama daugiau nei 70 proc. viso šalyje pagaminamo betono mišinio kiekio. Vakarų Europos valstybėse šis rodiklis neviršija 30 proc., o Lietuvoje sutankėjančio betono naudojimas tik pradeda įsibėgėti.
Naujos tendencijos įtraukti plieninio plaušo fibros armavimą: plieninis pluoštas leidžia didinti atsparumą deformacijoms, o plaukšas atlieka susitraukimų įtempių perėmimo funkciją. PP Baltic ir ADFIL siūlo sprendinius: Durus EasyFinish fibra ir Crackstop plaušas. Durus EasyFinish skirta paviršiams, kur taikomi pabarstai, pramoninėms grindims, o Crackstop - mikrofibra, kuri suaktyvina atsparumą įtrūkimams kietėjimo stadijoje. Makrofibra Durus EasyFinish paskirtis - didesnis atsparumas lenkimui, dilimui, o mikroįtrūkimų prevencijai - Crackstop, kur skersmuo 22 µm.
Lietuvoje įrengiami projektai, kur naudotas polipropileno fibra armavimas: pavyzdžiui, Ruklos kariškos bazės objektai. Kiekvienam betonui nustatoma klase, armavimas bei kiekis atsižvelgiant į apkrovas ir eksploatacijos sąlygas.
Smėlio betonai ir keramzitas atlieka svarbų vaidmenį statybose: smėlio betono pritaikymas - didelis atsparumas smūgiams; keramiką įtraukiant į mišinį galima pasiekti svorį ir struktūros savybes. Smėlio betono mišinio sudėtis dažnai siejama su 1:2:3 cemento:smėlis:užpildas santykiu, o skiediniai naudojami mažesniems projektams dėl žemesnio stiprumo.
Beto skiediama ir sausasis betonas: sauso mišinio naudojimas leidžia sumaišyti su vandeniu tiesiog vietoje. Sauso betono mišinio pagrindiniai privalumai - patogumas, nuoseklumas, greitis, atliekų mažinimas, mažesnis vandens kiekis. Trūkumai - ribotas pritaikymas, reikia specialios įrangos. Tačiau tinkamai parinkus projektą, sausas mišinys gali būti naudingas mažų darbų vasaros laikotarpiu ar statybvietėse su ribotomis sąlygomis.
Betono mišinio projektavimo kodas ir metodai remiasi daugelio šalių standartais: JGJ55-2000, GBJ107, standartinėmis konstrukcijų stiprumo ir darbingumo atitikties įvertinimo procedūromis. Pagrindiniai nuoseklūs žingsniai - preliminarus mišinio santykio apskaičiavimas, etaloninio mišinio nustatymas, eksperimentinis ir statybinio mišinio nustatymas.
Kontrolė: atitiktis aplinkos poveikio klasei XF1, naudojamoms medžiagoms, bei atitinkamoms cemento klasėms (pvz., C30/37) laikant tam tikrus kiekius. Taip pat būtina atsižvelgti į lauko sąlygas ir rizikas dėl šalčio, vandens ar druskos poveikio, o armavimas - užtikrinti kompozicijos homogeniškumą, atsparumą trūkimams ir laikomąją galią.
Praktiški patarimai mišiniams ruošti rankiniu būdu: sausas mišinys pilamas į indą, vanduo įmaišomas palaipsniui, kol gaunamas vientisas, lipnus, be gumulėlių mišinys. Jei naudojama maišyklė, procesas spartinamas, o pabaigoje tikrinama konsistencija „kamuoliuko testu“ arba slydimo testu kastuvu.
Maišymo technikos ir patarimai
- Laikykitės rekomenduotų proporcijų: dažniausiai naudojamas santykis 1 cemento:2 smėlis:3 žvyras.
- Jei maišote rankomis: pradėkite nuo sausų medžiagų kruopštaus sumaišymo, tada įpilkite vandens.
- Jei nenaudojate maišyklės: pirmiausia užpilkite sausą mišinį, tada įpilkite vandens po truputį ir maišykite iki vientisos masės.
- Svarbu: 28 dienos paslėptas pilnumas; jei oras karštas, laistyti, kad nesudžiūtų per greitai.
Konstrukcinio betono savybės ir armavimas
Betono atsparumas ir armavimas - pagrindiniai aspektai, įtakojantys konstrukcijos patvarumą. Armuojant plaušais sumažinamos susitraukimo deformacijos ir trapi betonų rizika. Dažniausiai naudojamas plieninių fibrų pluoštas, rečiau - stiklo, bazalto ar angliniai pluoštai. Polipropilenas tampa vis populiaresnis dėl mažesnių svorių ir CO2 į sąnaudas mažinančių savybių.
Polipropileno fibros gana efektyvus sprendimas sunaikinant mikroįtrūkimus kietėjimo metu; Durus EasyFinish fibra skirta paviršiams, Crackstop - mikropluoštas, mažinantis įtrūkimų riziką. Lankstumas, plonas skersmuo ir specialus dengimas užtikrina gerą sukibimą su betonu, o ilgaamžiškumas išbandytas EN ISO 13438 bandymais - fibros tempimo stipris po 100 metų gali būti laikomas saugiu tolerance riboje.
Makrofibra Durus EasyFinish tinka paviršiams ir pramoninėms grindims, o Crackstop - mikroįtrūkimų prevencijai. Palyginamai mažiau pluošto reikalinga palyginti su plieno armatūra: 1 t pluošto gali užarmuoti ženkliai didesnį betoną nei 1 t plieno fibrų. Be to, polipropileno fibros gamyba ir naudojimas mažina CO2 išmetimą, todėl pastatai su polipropileno armavimu gali pretenduoti į tvarių žaliųjų pastatų grupę.
Šaltiniai ir praktiniai pavyzdžiai
Lietuvoje UAB Gelmesta gamina betoną C8/10-C45/55 klasėmis pagal LST EN 206:2013+A2:2021 ir LST 1974:2012. Siūlomi standartiniai ir projektiniai betono mišiniai bei parengtos sudėtys pagal užsakovo reikalavimus. Betono transportavimas savivartėmis gali sukelti išsluoksniavimą ir įtakoti galutinio stiprio pasiekimą.
Smėlio betono atveju siūlomos tiek sauso mišinio, tiek pilnai ruošti mišinių variantai; skiediniai naudojami mūro darbams su mažesniu poreikiu dėl žemesnio stiprumo, tačiau užtikrina gerą sukibimą su paviršiais. Keramzitas - lengvas užpildas, naudojamas siekiant sumažinti masę ir pagerinti šiluminę izoliaciją.
Maisto/žmogiškieji ir ekonominiai aspektai
Sutankėjančio betono diegimas turi ne tik techninių, bet ir socialinių bei ekonominių privalumų: mažiau triukšmo statybvietėje, sumažėjęs rankų darbas, platesnės galimybės architektams realizuoti sudėtingus sumanymus. Taip pat pažymima, kad kokybiška sudėtis užtikrina ilgaamžiškumą bei didesnį projekto grąžą. Tačiau reikalingos papildomos investicijos į įrangą ir procesų kontrolei.
Taip pat svarbu laikytis projekto standarto, įvertinant vandens-cemento santykį, užpildų dalių pasirinkimą, priedų naudojimą ir aplinkos sąlygas. Teisingas mišinio projektavimas užtikrina, kad betonas atitiks konstrukcijos stiprumo ir ilgaamžiškumo reikalavimus, tuo pačiu sumažinant sąnaudas ir laiką.
Tikslas ir praktiniai patarimai projektuotojams
- Nustatyti projekto apkrovas ir eksploatacijos sąlygas, parenkant tinkamą betono klasę bei armavimo sprendimus.
- Atsižvelgti į aplinkos poveikio klasei XF1 priskiriamas sąlygas ir pasiruošti tinkamam cemento kiekiui bei užpildų dydžiams.
- Pasirinkti tinkamą pluošto ar plaušo tipą, skaičiuojant reikalingą kiekį ir įvertinant poveikį aplinkai.
- Taikyti standartinius ar projektinius mišinio santykio projektavimo metodus, atsižvelgiant į konkrečias medžiagas, jų kokybę ir kainą.
tags: #betono #misinio #sudeties #projektavimas