• Главная
• Строительные услуги
• Полы и стяжки промышленных и гражданских зданий
• Бетонные полы
• Самонапряженные бетонные армированные полы на напрягающем цементе.

Самонапряженные бетонные армированные полы на напрягающем цементе.

БЕТОННЫЕ ПОЛЫ НА ОСНОВЕ НАПРЯГАЮЩИХ ЦЕМЕНТОВ

Известно, что твердение бетона на обычном портландцементе сопровождается его усадкой. Различают внешнюю и внутреннюю усадку бетона.

Внешняя усадка – это уменьшение размеров конструкции во времени. Такое уменьшение влечет за собой появление в бетонных  и железобетонных конструкциях усадочных трещин. Для борьбы с усадочным трещинообразованием бетонные полы разрезаются сеткой деформационно-усадочных швов с определенным шагом в зависимости от возможных температурных и влажностных перепадов. Наличие швов снижает такие эксплуатационные качества бетонных полов, как ровность, водонепроницаемость и долговечность.

Внутренняя усадка растворной составляющей бетона, которой препятствует крупный заполнитель, приводит к образованию в структуре бетона микротрещин, являющихся причиной пониженной прочности, трещиностойкости, водонепроницаемости бетонных полов.

С другой стороны, бетонные полы, лежащие на грунтовом основании, нуждаются в качественной гидроизоляции, необходимой для устройства напольного покрытия пола -  полимерного покрытия, коврового напольного покрытия и т.п.

Таким образом, устранение усадочных деформаций бетона при устройстве бетонных армированных полов является существенным резервом повышения их прочности и долговечности. .

Указанная задача успешно решена использованием в конструкциях бетонных армированных полов безусадочных (с компенсированной усадкой) или напрягающих бетонов. Такие бетоны позволяют создавать полы без температурно-усадочных швов на картах площадью в 1000-3500 м², тем самым существенно повышая их надежность.  

Арматурные сетки (каркасы) или стальная фибра препятствуют свободному расширению напрягающего бетона, создавая в нем деформации сжатия, т.е. происходит самонапряжение железобетона – в бетоне появляются напряжения сжатия; в тарматуре – растяжения. Причем, самонапряжение бетона пола происходит в двух или трех плоскостях - двухосное или объемное (трехосное) напряженное состояние сжатия , что весьма существенно повышает трещиностойкость бетонного армированного пола, и его водонепроницаемость (марка по водонепроницаемости бетона W12-20). 

Самонапряжение в бетоне при твердении существенно изменяет структуру бетона. Цементный камень, пытаясь преодолеть внешние ограничения расширению, вовлекает крупный заполнитель в работу бетона - происходит обжатие зерен. Это способствует увеличению сцепления между заполнителем и растворной составляющей, повышением прочности и трещиностойкости контактной зоны и бетона в целом.

Для напрягающих бетонов характерны повышенная, по сравнению с обычным бетоном, деформативность при сжатии (на 12...13%) и растяжении (на 18...20%), большая плотность и, как следствие этого, более длительный срок службы конструкций на их основе.

Морозостойкость напрягающего бетона составляет более 500 циклов и находится в прямой зависимости от содержания напрягающего цемента в нем. Высокая морозостойкость напрягающего бетона объясняется как благоприятным собственным напряженным состоянием в его структуре, так и высокой плотностью, обусловливающей его высокую водонепроницаемость. Оптимальный расход цемента в напрягающем бетоне находится в пределах 450-500 кг/м³.

Бетоны на напрягающем цементе имеют повышенное сопротивление истиранию. У напрягающего бетона сопротивление истиранию на 15-20% превышает аналогичную характеристику обычного бетона на гранитном щебне и на 27% - на мраморной крошке. Повышение сопротивления истиранию бетона на НЦ объясняется увеличением сил сцепления цементного камня с заполнителем, как с крупным, так и с мелким в условиях развития процессов расширения (самонапряжения). Кроме того, немаловажное значение имеет также напряженное состояние компонентов бетона, обусловливающее повышенную трещиностойкость структуры напрягающего бетона по сравнению с обычным.

Прочность и деформативность напрягающих бетонов при сжатии аналогична таковым бетонов на портландцементе. При растяжении напрягающие бетоны ведут себя существенно отлично от бетонов на портландцементе. Так, с увеличением прочности напрягающих бетонов на сжатие практически прямо пропорционально возрастает прочность на осевое растяжение, растяжение при раскалывании и при изгибе по сравнению с обычным равнопрочным бетоном. Сопоставление опытных значений показывает, что напрягающий бетон имеет повышенную на 15-20% прочность на растяжение по сравнению с обычным равнопрочным бетоном.

Повышение показателей прочности напрягающего бетона при растяжении объясняется повышенными силами сцепления крупного заполнителя и растворной составляющей, обусловленными самонапряжением бетона. Повышение показателей прочности напрягающего бетона на растяжение приводит к увеличению его предельной растяжимости.

Использование бетонов с компенсированной усадкой, а также бетонов на напрягающем цементе в бетонных промышленных полах весьма эффективно. В России имеется весьма положительный опыт применения самонапряженных бетонных полов на предприятиях мясоперерабатывающей промышленности. В процессе эксплуатации бетонные и железобетонные конструкции подобных производств постоянно подвергаются воздействию агрессивных сред в виде жирных кислот, водных растворов различных солей, а также температурно-влажностных факторов, вызывающих интенсивную коррозию материалов. Срок службы бетонных полов на портландцементе в таких условия весьма недолговечен и не превышает одного года, а иногда и 2-3 месяцев.

Поэтому конструкции таких полов обычно выполняют многослойными, в некоторых помещениях предусматривают покрытия из керамической мелкоштучной кислотоупорной плитки при разделке швов полимерными материалами. При этом используется недолговечная, трудоемкая в работе гидроизоляция, срок службы которой при воздействии жиросодержащих сред не превышает трех лет.

Монолитные покрытия полов в основном возводят с использованием гидроизоляционных мастик, малопроницаемых бетонов с уплотняющими добавками на основе жидкого стекла. Эти покрытия выполняют бесшовными, однако они не рассчитаны на механические воздействия от транспортных средств и динамические нагрузки.

Такие свойства напрягающих бетонов, как плотная структура и непроницаемость, а также трещиностойкость в сочетании с высокими прочностными показателями, особенно при воздействии изгибающих и растягивающих усилий, обусловливают эффективность применения этого материала в бесшовных монолитных полах. При этом отпадает необходимость в многослойных полах с их дополнительной гидроизоляцией. Так декоративные самонапряженные бетонные полы на мясокомбинате «Кампомос», в цехе разделки мясопродуктов, выполненные при научной консультации НИИЖБ еще в 1992 году успешно эксплуатируются до сих пор без существенных разрушений. При строительстве и реконструкции действующих предприятий удалось значительно увеличить межремонтный период и снизить расходы, связанные с простоем во время ремонта покрытий полов на ряде московских мясоперерабатывающих комбинатов: "Микомс", "Кампомос", "Велком", Таганский, Лионозовский. В настоящее время возведено более 20 000 м² покрытий полов на мясоперерабатывающих комбинатах Москвы (разделочные, убойные цеха, холодильники, цеха изготовления мясопродуктов)

Компания «ИЗОТЕХ» производит устройство бетонных армированных и фиброармированных полов на напрягающем цементе НЦ-10 и НЦ-20:

- На промышленных предприятиях, в т.ч. под тяжелые нагрузки (повышенная прочность и износостойкость);

- На предприятиях мясомолочной промышленности, сельскохозяйственных предприятиях (полимерцементные, повышенной химической стойкости и биостойкости, износостойкости, прочности);

- На автотранспортных предприятиях, гаражах, автосервисах, мойках и т.п.

- Декоративные самонапряженные полы с поверхностным окрашиванием;

- Водонепроницаемые самонапряженные полы в подземных паркингах, подвалах зданий, банях, саунах, бассейнах и т.п.;

Бетонные самонапряженные полы выполняются однослойными, совмещающими функции несущего покрытия и гидроизоляционного ковра. Устройство полов выполняется напрягающим бетонам класса В30-В40, подвижностью П-3 и П-4 с морозостойкостью не менее F300 и водонепроницемостью W12 и более.

Расчеты конструкций железобетонных самонапряженных полов производятся согласно существующих нормативов.

Скользящие слои в виде нескольких слоев полиэтиленовой пленки пересыпают графитом (при эксплуатации покрытий в районах больших температурных перепадов в течение суток). Эти слои должны обеспечивать возможность перемещения покрытия в процессе расширения самонапряженного бетона, а также при температурных деформациях в период возведения и эксплуатации конструкции.

Эфффективным является применение таких бетонов для полов промзданий и гаражей без оклеечной гидроизоляции, что позволяет получить бесшовную конструкцию пола, исключив основную долю усадки в период расширения и связанных с этим растягивающих напряжений.