Ko moko betonas?
Prieš kelerius metus dalytasi savaime tankėjančio betono pavyzdžiais iš užsienio – tuomet jo pranašumus aptarinėjo betoną tobulinę mokslininkai. Šiandien savaime tankėjantis betonas (angl. Self-compacting concrete) – jau ne naujiena statybų aikštelėse, jį sertifikavo praktiškai visi pagrindiniai Lietuvos betono mišinių gamintojai.
Naujovėms taupo
Gintautas Skripkiūnas.
Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) Statybos fakulteto Statybų katedros vedėjas profesorius Gintautas Skripkiūnas atkreipė dėmesį, kad, veikiausiai norint sutaupyti, palyginti mažai atsižvelgiama į specialiojo betono naudojimo galimybes. Pavyzdžiui, savaime tankėjantis betonas kol kas dar mažai naudojamas, nors jo technologijos darbo jėgos ir darbuotojų sveikatos požiūriu yra gerokai pranašesnės, nes tokio betono nereikia vibruoti.
Gamintojai siūlo ir didelio stiprumo betoną, kurio stiprio klasė yra didesnė nei C50/60. Ilgaamžiškumu pasižymintis specialusis betonas ilgai tarnauja sudėtingomis eksploatacijos sąlygomis. Tai itin aktualu, pavyzdžiui, Klaipėdoje, kur jaučiamas jūros vandens poveikis.
Anot VGTU profesoriaus G. Skripkiūno, šiuolaikinės betono naudojimo galimybės – labai plačios. Daugiausia statybose jis pasitelkiamas kaip konstrukcinė medžiaga. Didelio stiprio betoną linkstama naudoti, kad būtų mažinami konstrukcijų tūriai, taip sutaupoma ir medžiagų, ir energijos.
Vis labiau atsigręžiama į dekoratyvines betono ypatybes, tiesa, šios galimybės galėtų būti naudojamos plačiau. Pavyzdžiui, iš betono gali būti formuojami faktūriniai paviršiai be jokios papildomos apdailos. Taip pat gali būti išgaunamas spalvotas betono paviršius.
Panaudojus savaime tankėjantį betoną, daug lengviau pagaminti ypač aukštos kokybės gaminių paviršius. Ernesto Ivanausko nuotr.
Išgaunamas nepriekaištingas paviršius
Ernestas Ivanauskas.
Kauno technologijų universiteto (KTU) Statybinių medžiagų ir konstrukcijų tyrimų centro direktorius doc. dr. Ernestas Ivanauskas komentavo, kad, naudojant savaime tankėjančio betono mišinį, jis sparčiau suklojamas į norimos formos ar konfigūracijos monolitines konstrukcijas, nes jo nereikia išoriškai tankinti, prailginama klojinių eksploatavimo trukmė. Tiesa, naudojant šios rūšies betono mišinį, reikia atkreipti išskirtinį dėmesį į klojinių kokybę ir montavimo sandarumą, nes savaime tankėjančiam betono mišiniui būdingas didesnis slėgis į klojinius, todėl akimirksniu išryškėja visi nesandarumai.
Toks betonas gali būti naudojamas kaip dekoratyvusis ar kaip priemonė, kuri palengvina architektams įgyvendinti novatoriškus ir techniškai sudėtingus sumanymus. Gaminant surenkamojo gelžbetonio elementus, sutaupoma lėšų vibravimo įrenginių įsigijimui ir panaudojimui, žymiai pagerinamos darbuotojų darbo sąlygos. Pasaulyje gaminant savaime tankėjantį betoną kaip mikroužpildas dažniausiai naudojami lakieji pelenai, granuliuotas šlakas ar klintmilčiai, tokio betono gniuždymo stipris ≥ 50 MPa. Lietuvoje puikiausiai šios rūšies betonui gaminti tinkami dolomito ar granito atsijos, granitmilčiai ar maltas dolomitas. Žinoma, šį betono mišinį galima pagaminti ir nenaudojant mikroužpildų, tačiau su jais slėgis į klojinius gaunamas iki 10 proc. mažesnis.
Paties savaime tankėjančio betono mišinio kaina yra iki 30 proc. didesnė nei įprastinio betono, tačiau, kompleksiškai įvertinus visas medžiagų ir darbo sąnaudas, galutinė gelžbetonio konstrukcijos ar gaminio kaina sumažėja apie 10 proc., nes mišiniui sutankinti nebenaudojamas vibravimas (sumažinamas triukšmo lygis statybvietėje ir pašalinamos galimybės darbuotojams susirgti vibracijos sukeliamomis ligomis), praktiškai nereikalinga ir papildoma gaminio paviršiaus apdaila.
Panaudojus šį betoną, daug lengviau pagaminti ypač aukštos kokybės gaminių paviršius – lygius, tankius, dekoratyvius ir labai mažo poringumo. Konstrukcijos tampa vienalytiškesnės, užtikrinamas mažas vandens pralaidumas ir didesnis betono sukibimas su armavimo elementais.
Į norimą betonavimo vietą medžiaga gali būti tiekiama betono siurbliais (vamzdžių ilgis – iki 100 m) ar piltuvais. Maksimalus betono mišinio kritimo aukštis betonuojant – iki 3 metrų.
Pastaruoju metu projektuojant įvairius statinius ir pastatus vis dažniau surenkamųjų ir monolitinių konstrukcijų paviršius paliekamas be papildomo apdirbimo – jis neglaistomas ir nedažomas. Tokiems betoninių konstrukcijų paviršiams keliamas reikalavimas – lygus ir itin mažo poringumo paviršius, kurį galima išgauti naudojant Lietuvoje dar retą konstrukcijų užpildymo technologiją labai slankiu mišiniu tiekiant jį iš pačios į viršų (angl. from bottom to up). Toks konstrukcijos užpildymo būdas, kai betono mišinys pumpuojamas siurbliais pro klojinio apatinėje dalyje įrengtą specialią angą, tiesiog idealiai tinka naudojant savaime tankėjantį betono mišinį. Tuomet maksimalus rekomenduotinas betono mišinio kilimas konstrukcijoje yra iki 25 m, o betonuojamo segmento aukštis – iki 12 metrų.
Tokiu būdu technologiškai ne tik patikimai užpildoma konstrukcija, bet ir iš betono mišinio pašalinamas kenksmingas oras, kuris paprastai papildomai uždaromas mišinio klojimo metu.
Iš apačios į viršų pumpuojamam betono mišiniui tiekti siūloma naudoti vamzdyną, kurio rekomenduotinas skersmuo 80–200 mm, dažniausiai naudojami 100 ir 125 mm skersmens vamzdžiai.
KTU mokslininkas pataria – betonuojant šiuo betono mišiniu įprastu būdu, t. y. iš viršaus į apačią, svarbu pilti betono mišinį iš ne didesnio nei 3 m aukščio, ilgesnes nei 15 m atkarpas betonuoti ciklais. Stengtis betonuoti ne aukštesniais nei 400–500 mm sluoksniais, kitaip žymiai padidėja slėgis į klojinius. Pavyzdžiui, betonuojant 3 m aukščio sieną, klojinius slėgs apie 7 t jėga. Anot E. Ivanausko, betonuojant siauras ir ilgas konstrukcijas, būtina šio betono mišinį tiekti ne per vieną pildymo vietą, o per kelias, kurios nebūtų viena nuo kitos nutolusios daugiau nei 10–15 metrų.
Savaime tankėjančio betono nereikia išoriškai tankinti, prailginama klojinių eksploatavimo trukmė. Ernesto Ivanausko nuotr.
Savaime tankėjantis betonas praktikoje
Pirmojo savaime tankėjančio betono prototipo kūrimo darbai buvo atlikti 1988 m. Japonijoje. 1998-aisiais atidarytas Akashi-Kaikyo kabamasis tiltas Japonijoje, tuo metu turėjęs ilgiausią tarpatramį pasaulyje (~ 2 km). Betoninėms šio tilto linų inkaravimo konstrukcijoms buvo panaudotas savaime tankėjantis betonas. Šio betono naudojimas betonavimo darbus sutrumpino 20 proc. – jie užtruko dvejus metus vietoj planuotų pustrečių. Šis tiltas žinomas dar ir dėl to, kad statybų metu per rekordiškai trumpą laiką buvo panaudota net 300 tūkst. m³ savaime tankėjančio betono mišinio – per parą į klojinius jo buvo supilama po 1900 m³.
Betonas buvo panaudotas ir betonuojant milžiniškus Osakos dujų kompanijos rezervuarus. Ekonominis rezultatas pasiektas panašus: statybų aikštelėje betonavimo darbų metu darbininkų skaičius sumažintas nuo 150 iki 50, betonavimo trukmė – nuo 22 iki 18 mėnesių.
1991 metais visuomenei pristatytas dar vienas kabamasis Shin-kiba Ohashi tiltas. Iš savaime tankėjančio betono buvo suformuota pagrindinė tilto sija.
Sąrašą galima tęsti: vidinių, laikomųjų tunelio po Alpių kalnais sienų betonavimas Šveicarijoje (1999 m., 73 000 m³), vandens gerinimo įrenginių rezervuarai (1999 m., 200 000 m³), povandeninė diafragminių sienų konstrukcija (2000 m., 11 200 m³), kabamasis tiltas Japonijoje (1994 m., 240 000 m³), radioaktyviųjų atliekų saugojimo konteineriai Norvegijoje (2001 m.), jūrinio uosto krantinių betonavimas Švedijoje (2001 m., 3200 m³) ir kt. Visus šiuos objektus sieja keli pagrindiniai veiksniai, lėmę tolesnę savaime tankėjančio betono sėkmę pasaulyje: trumpesnis betonavimo laikas, betono sutankėjimo užtikrinimas ypač tankiai armuotose konstrukcijose, kur tankinimas naudojant techniką yra sudėtingas ar pavojingas, garso ir vibracijos pašalinimas, mažesnis darbo jėgos poreikis.
Laboratorinių bandymų centras: betono ir cemento tyrimai
Bendrovės Laboratorinių bandymų centro suburti Betono ir cemento tyrimo tarnybos specialistai atlieka betono mišinių, betono gaminių (aplinkos tvarkymo elementų, bortelių, grindinio trinkelių, plokščių ir kt.), gamtinio akmens, statybinių skiedinių bandymus.
Taip pat atliekami betono bandymai neardomaisiais metodais (Šmito plaktuku, sklerometru). Kvalifikuoti specialistai vykdo mechaninius ir cheminius cemento bandymus: matuoja stiprį gniuždant, rišimosi trukmę, plėtrą, V/C santykį, šarmų, kaitmenų, netirpmenų, sulfatų, vandenyje tirpaus šešiavalenčio chromo kiekį ir kt. Tarnyba atlieka gaminių tinkamumo, savikontrolės ir sertifikacinius bandymus.
Bendrovė Laboratorinių bandymų centras – nuo 1995-ųjų pagal LST EN ISO/IEC 17025 standartą akredituota, reikiamus betono ir cemento tyrimus galinti atlikti laboratorija, o čia dirbančių specialistų sukaupta patirtis – didesnė nei dvidešimt metų.
Kontaktai:
R. Kalantos g. 85A,
Kaunas, LT-52310
El. p. lbc@lbc.lt,
Tel. +370 37 456 333
Straipsnis paskelbtas žurnale „SA.lt“ (Statyba. Architektūra) | 2018 lapkritis.
Atsiliepimų nėra.