НЕВПИТЫВАЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ЭТО

7
Специальные приемы уплотнения бетонной смеси

В определенных случаях эффективным методом дальнейшего
уплотнения бетонной смеси и удаления воздушных пор и водяных карманов в
поверхностном слое может быть повторное уплотнение, которое следует проводить
до момента начала схватывания бетонной смеси последнего уложенного и
предыдущего слоя.

Повторное уплотнение не следует применять при реализации
проектов из архитектурного бетона с обнаженным заполнителем, при использовании
малоподвижных и жестких бетонных смесей с крупным заполнителем прерывистого
гранулометрического состава.

Для улучшения качества отформованных поверхностей при
уплотнении подвижных бетонных смесей допустимо в сочетании с глубинной
вибрацией осуществлять штыкование. Неспециализированный ручной инструмент в
виде длинной плоской рейки с округлым концом, исключающим вероятность
повреждения формообразующих поверхностей опалубки, может применяться для
штыкования уложенной бетонной смеси путем многократного подъема-опускания вдоль
борта опалубки. Это отодвигает крупные зерна заполнителя от формообразующей
поверхности и облегчает выход защемленного воздуха из бетонной смеси.

2
Приготовление бетонных смесей на строительной площадке

При соответствующем экономическом обосновании, хорошим
решением может быть использование мобильных бетонных заводов с

квалифицированным персоналом. Точностью дозирования сырьевых материалов и
качеством перемешивания бетонных смесей должно быть обеспечено получение
архитектурного бетона надлежащего качества.

1
Область применения

Настоящие методические указания распространяются на
проектирование и производство работ, выполняемых при строительстве и
реконструкции предприятий, зданий и сооружений во всех отраслях народного
хозяйства, при возведении монолитных бетонных и железобетонных конструкций, к
внешнему виду которых предъявляются особые требования по декоративной
выразительности. Методические указания формулируют общие требования к составам
архитектурных бетонов, бетонам и опалубкам; к выполнению опалубочных и бетонных
работ; методам обработки поверхности готовых монолитных бетонных и
железобетонных конструкций из архитектурного бетона.

5
Опалубка для архитектурного бетона

Разработанные архитектурно-художественное и
объемно-планировочное решения проекта в значительной степени определяют выбор
материала формообразующих поверхностей и конструкции опалубки:

— выбор абсорбирующего или неабсорбирующего материала
опалубки в зависимости от требований к поверхности архитектурного бетона и
необходимости проведения операций по ее обработки;

— объема работ и необходимости оборота форм;

— требований к жесткости опалубки.

В силу того, что формообразование поверхности — основная
стадия технологического процесса архитектурного бетона, понимание архитектором
и подрядчиком особенностей современных материалов для изготовления опалубки
имеет критическое значение для успешной реализации проекта.

Стоимость опалубки и трудозатрат на ее монтаж и демонтаж
нередко могут составлять более половины общей себестоимости возведения бетонной
конструкции — с учетом этого, влияние грамотного планирования использования и
оборота модульной опалубки имеет критическое значение для рентабельности
проекта.

Используемая опалубка должна соответствовать требованиям ГОСТ 34329 с
учетом рекомендаций настоящего пособия.

1
Материалы опалубки

Для изготовления опалубки и формообразующих поверхностей
могут быть использованы разнообразные материалы. В дополнение к классификации ГОСТ 34329, для
практических нужд целесообразно различать два типа материалов, используемых для
изготовления формообразующих элементов опалубки — абсорбирующие и
неабсорбирующие. Основные виды используемых абсорбирующих и неабсорбирующих
материалов опалубки и их краткая характеристика приведены в приложении Б.

При проектировании должны учитываться следующие особенности
влияния выбора материала абсорбирующей и неабсорбирующей опалубки на вид
готовой поверхности архитектурного бетона:

— использование неабсорбирующего материала формообразующей
поверхности опалубки как правило приводит к более однородному внешнему виду;

— использование гладких неабсорбирующих материалов способно
приводить к специфическому виду неоднородного окрашивания, так называемому
«просвечиванию заполнителя»;

— некоторые пластики позволяют получать очень качественную
высокоглянцевую бетонную поверхность, которую, однако, следует использовать с
осторожностью. При воздействии погодных условий такие поверхности достаточно
быстро и неравномерно теряют часть блеска в результате периодического
увлажнения-высыхания, замерзания и оттаивания. Ремонт таких глянцевых
поверхностей представляет значительные сложности.

Щиты опалубки и формообразующие поверхности из абсорбирующих
материалов способны поглощать воду из уложенной бетонной смеси, в результате
чего цвет архитектурного бетона будет темнее. При этом цвет меняется в
зависимости от поглощающей способности формы и использование разделительных
смазок не может полностью устранить этот эффект.

Пиломатериалы — практичный и легкодоступный материал для
изготовления опалубки, который может использоваться как с необработанной
поверхностью, так и в обработанном виде. Пиломатериалы могут быть обработаны
строганием, шлифованием или полированием для получения гладкой поверхности,
либо подвергнуты пескоструйной обработке для формирования специфичной текстуры.

Возможность повторного использования и изменение
характеристик при долговременном использовании пиломатериалов зависит от породы
древесины, времени и условий хранения, использования разделительных смазок и
других факторов.

Пиломатериалы могут влиять на цвет бетонной поверхности. Пятнистый
эффект возникает в результате различий в абсорбирующей способности, вызванных
анизотропной структурой древесины. Мягкие и менее плотные породы древесины
поглощают больше воды из уложенной бетонной смеси, снижая локально
водоцементное отношение, что приводит к потемнению поверхности. Органические
вещества в древесине могут быть причиной изменения цвета бетонной поверхности,
а содержащиеся сахара могут давать эффект поверхностного замедления.
Разделительные смазки не способны полностью нивелировать это действие. С каждым
повторным использованием опалубки из пиломатериалов эффект потемнения бетонной
поверхности становится меньше. При использовании необработанной древесины можно
ожидать значительных изменений цвета и текстуры бетонной поверхности для каждого
использования.

Действие древесных сахаров значительно только при первом
применении, которое можно имитировать, покрыв поверхность новой формы цементным
раствором с последующей очисткой, высушиванием и повторным нанесением
разделительной смазки. Для получения однородного цвета поверхности все
пиломатериалы должны быть получены из одного и того же источника.

Фанера — один из самых распространенных материалов для
опалубки, ламинированные фанерные щиты позволяют обеспечивать получения
высококачественную ровную поверхность готового архитектурного бетона. Следует
избегать использования в одном проекте различных марок фанерной опалубки, чтобы
избежать нежелательных вариаций цвета. Рельефная поверхность может быть
получена путем пескоструйной обработки поверхности фанеры для обнажения
внутренней структуры, однако подготовленные таким образом формы не допускают
многократного использования.

Металлические формообразующие поверхности непроницаемы и позволяют
получать однородный цвет бетонных поверхностей при условии отсутствия на
поверхности следов ржавчины, сварочного шлака и грязи.

Для предотвращения окрашивания стальные щиты опалубки для
архитектурного бетона следует изготавливать из холоднокатаной стали. Воронение
металла может использоваться для предотвращения окрашивания. С той же целью
рекомендуется использовать разделительные смазки, содержащие в составе
ингибиторы коррозии.

Материалы на основе алюминиевых и магниевых сплавы могут
использоваться при соответствующем техническом обосновании и экспериментально
подтвержденной устойчивости к щелочной среде бетона. Алюминий, магний и цинк не
должны применяться для изготовления архитектурного бетона. Реагируя со
щелочами, они выделяют газообразный водород, что вызывает образование пузырьков
на поверхности форм.

Пластики, как армированные, так и неармированные, будучи
водонепроницаемыми и пригодными для изготовления форм любой конфигурации и
текстуры поверхности, могут с успехом применяться при бетонировании конструкций
из архитектурного бетона. Они не вызывают изменений цвета, характерное для
многих абсорбирующих типов формовочных материалов.

Некоторые армированные пластики содержат стеклянные волокна
в различных формах, которые увеличивают прочность на изгиб полимерных
материалов. Такие пластмассы нашли широкое применение при изготовлении сложных
индивидуальных форм для архитектурного бетона. Для покрытия стеклопластиковых
форм с целью обеспечения стабильности характеристик при многократном применении
следует использовать подходящий гелькоат. В тех случаях, когда в составе
стеклопластиков используются нещелочестойкие стеклянные волокна, возможно
ухудшение их физико-механических характеристик при контакте с бетоном. Для
обеспечения однородности поверхности, за полимерным покрытием должен быть
обеспечен надлежащий уход — это может быть достигнуто путем тщательной очистки,
использования разделительных смазок или периодического ремонта поверхности.

Нормированные пластмассы, как правило, используются в
качестве формообразующих вкладышей совместно с инвентарной опалубкой. Следует
учитывать, что термопластичные полимеры могут расширяться или сжиматься и
изменять размеры из-за прямого солнечного света или повышенной температуры
окружающего воздуха.

Из гипса могут быть изготовлены высокодетализированные
одноразовые формы, применение которых часто оправдано для неповторяющихся
деталей или там, где сложные формы трудно изготовить традиционными способами.

2
Точность изготовления и монтажа опалубки

Опалубка для архитектурного использования должна
проектироваться, изготавливаться и обслуживаться в соответствии с ГОСТ 34329 и
дополнительными требованиями, изложенными ниже. Поскольку, в сравнении с
рядовым бетоном, требования к укладке и уплотнению более строгие, проекты с
использованием архитектурного бетона требуют особого внимания при
проектировании опалубки, чтобы минимизировать прогиб, деформации, смещения и
утечку раствора. Необходим контроль за соблюдением требуемой толщины слоя
бетона для защиты арматуры.

Прогибы обшивки, не превышающие 1/400 пролета, как правило,
приемлемы для архитектурной бетонной опалубки. Поскольку отклонения от исходной
геометрии формы могут увеличиваться с каждым использованием, критерии
отклонения могут определять количество допустимых повторных использований. Если
требования к допускам должны быть ужесточены, контрольные размеры и допустимые
отклонения должны быть указаны в рабочей документации проекта для подрядчика.

3
Использование покрытий опалубки

Покрытия обычно наносятся в виде жидкости на формообразующую
поверхность опалубки при изготовлении или на строительной площадке для:

— защиты и продления срока службы материала опалубки;

— предотвращения изменений цвета и пыления бетонной
поверхности, вызванного замедляющим действием древесных сахаров;

— изменения текстуры формообразующих поверхностей, например,
для предотвращения передачи нежелательных зернистых рисунков;

— упрощения процесса распалубки;

— обеспечения равномерного эффекта действия поверхностных
замедлителей;

— предотвращения коррозии на стальных поверхностях.

Не рекомендуется использование лаков, шеллака, красок на масляной
основе и эмалей поскольку они разлагаются в присутствии щелочей бетона,
ультрафиолетовом свете, а также из-за склонности к образованию сколов и
отслаиваний. Полимерные системы должны относиться к типам, которые отверждаются
до образования твердой поверхности, но сохраняют определенную гибкость и стойки
к щелочной среде (pH от 12 до 13). Полиуретановые покрытия — наиболее
распространенный тип, наносимый в полевых условиях.

2
Требования к физико-механическим свойствам архитектурного бетона

Рекомендуемые значения физико-механических показателей
архитектурного бетона в зависимости от области его применения приведены в
таблице 3.

Таблица 3 — Технические требования к архитектурному бетону
различных областей применения

3
Укладка бетонной смеси

В зависимости от размеров опалубки и густоты армирования,
высоту свободного сбрасывания бетонной смеси в опалубку конструкций
рекомендуется принимать равной не более 0,5 м.

Разбрызгивание на поверхность опалубки растворной части
бетонной смеси может приводить к образованию неоднородностей в затвердевшем
бетоне. Металлические или пластиковые листы, расположенные в качестве
отражающих экранов параллельно лицевой поверхности формы, способны защитить
формообразующую поверхность от брызг. Разбрызгивание помогает уменьшить
погружение укладывающего шланга бетононасоса в бетонную смесь во время
разгрузки. Использование специальных рукавов (из эластичных материалов и в виде
гофрированных труб), используемых для удержания брызг, является еще одним
способом устранения указанной проблемы.

Высота укладываемого слоя бетонной смеси должна выбираться
исходя из цели получения высокоплотной структуры бетона с минимальным
количеством поверхностных пор при минимально возможной интенсивности
виброуплотнения. При укладке каждого последующего слоя бетонной смеси в выборе
исходной точки выгрузки и направления размещения предпочтительно повторять
схему укладки предыдущего слоя.

10
Ремонт и исправление недостатков поверхности

Отклонения внешнего вида поверхности архитектурного бетона,
которые не удовлетворяют сформулированным в проекте техническим требованиям,
должны быть устранены. Фиксация недостатков и проведение ремонтных работ должно
проводиться как можно скорее после распалубки и отделки поверхности с
применением материалов и методов, утвержденных в проекте. Незначительная
разница в возрасте и условиях твердения участков ремонта и основного массива
конструкции сводит к минимуму вероятность появления в процессе эксплуатации
отличий в цвете поверхности.

Крайне важно выбрать материалы и установить метод ремонта до
того, как в этом возникнет практическая потребность. При сооружении натурного
макета конструкции целесообразно нанести искусственные повреждения поверхности
и подобрать составы и технологию ремонта — это позволит избежать задержек при
выполнении работ и позволит быть уверенным в конечном результате.

Легкая абразивоструйная обработка выделяет микротрещины,
пятна и поры, возникшие при укладке бетонной смеси и ее уплотнении. Когда их
появление неприемлемо, целесообразно произвести абразивную обработку большей
интенсивности: дополнительное абразивное истирание поверхности позволяет
уменьшить влияние дефектов на внешний вид. Заполнение трещин эпоксидными
составами перед абразивоструйной обработкой предотвращает расширение краев
трещин. После абразивоструйной обработки, остатки заполняющего состава легко
удаляются вручную или при минимальном механическом воздействии.

Там, где поверхность была подвергнута абразивоструйной
обработке для обнажения крупного заполнителя, обработка игольчатыми пистолетами
уменьшает контраст темноокрашенных линий подтеков на стыках формы и отверстий
для конических стяжек, а также замаскировать границы слоев бетонирования. Концы
рабочих игл пистолета в этом случае должны поддерживаться в заостренном
состоянии для предотвращения появления эффекта обработки бучардами. Глубина
рельефа поверхности после обработки игольчатым пистолетом должна примерно соответствовать
глубине соседних участков.

4
Уплотнение

Уплотнение бетонной смеси, которое устраняет захваченный
воздух по всей массе и минимизирует пустоты на поверхности, особенно важно для
архитектурного бетона. В настоящее время большая часть бетона уплотняется
погружной вибрацией, что особенно необходимо для бетонных смесей с низкими
показателями удобоукладываемости (для жестких смесей и смесей марок по осадке
конуса П1 — П2).

Требования к проведению работ по уплотнению бетонной смеси и
выбору вибраторов приведены в СП
435.1325800.

8
Уход за твердеющим бетоном

Для получения однородного цвета поверхности архитектурного
бетона, метод и период ухода за твердеющим бетоном должны обеспечивать
постоянную температуру бетона, вне зависимости от температуры окружающей среды.
Предлагаемые методы должны быть опробованы на натурном макете конструкции,
чтобы определить возможные побочные эффекты. Стандартные процедуры ухода за
твердеющим бетоном приведены в СП
435.1325800, СП 70.13330 и ГОСТ 7473.

Длительное твердение бетона в опалубке увеличивает вероятность
появления вариаций цвета поверхности. Бетон балок, перекрытий и иных
горизонтально ориентированных конструкций может твердеть до набора требуемой
прочности, находясь на опорной структуре опалубки; вся вертикальная опалубка
должна быть удалена через установленный промежуток времени, а мероприятия по
уходу за твердеющим бетоном должны осуществляться сразу же после распалубки.

Изменения цвета из-за быстрого высыхания поверхности или
резкого изменения температуры следует минимизировать, следуя рекомендациям указанных
выше нормативных документов.

Особое внимание надлежит уделять тому, чтобы укрывной
материал, используемый для барьерного/влагоемкого покрытия бетонной
поверхности, не вызывал изменений текстуры и цвета поверхности архитектурного
бетона. Применение для ухода за твердеющим бетоном таких мер, как выдерживание
под слоем воды и непрерывное распыление влаги над поверхностью, рекомендуется
только для бетонов с водоцементным отношением менее 0,4. Вода не должна
оказывать окрашивающее действие на поверхность архитектурного бетона, ее
температура должна отличаться от температуры поверхности бетона не более чем на
±10 °С.

Пластиковые рулонные и листовые материалы могут быть полезны
для покрытия поверхностей сложной формы, однако их использование должно учитывать
возможность появления нежелательных визуальных изменений в местах контакта
материала и поверхности твердеющего бетона.

Жидкие мембранные покрытия, наносимые воздушным или
безвоздушным распылением на поверхность свежеуложенной и уплотненной бетонной
смеси — достаточно эффективный метод ухода за твердеющим бетоном. Однако
возможность их применения для ухода за архитектурным бетоном обязательным
образом должна быть оценена на натурном макете до начала строительства: следует
убедиться, что применение мембранных покрытий не вызывает обесцвечивания или
окрашивания поверхности, не снижает возможности последующего ремонта.

На недавно уложенный архитектурный бетон могут отрицательно
повлиять высокие и низкие температуры, низкая влажность и сильный ветер. Чтобы предотвратить
изменение цвета из-за неравномерного высыхания поверхности и исключить
трещинообразование при усадке, мероприятия по уходу следует начинать как можно
скорее, в особо неблагоприятных условиях — до завершения всех работ по
бетонированию.

Приложение В

Рекомендуемый метод оценки степени износа
формообразующих поверхностей из полимерных материалов

Изменение поверхностной энергии материала формообразующей
поверхности при многократном использовании опалубки может рассматриваться как
мера старения материала. При этом косвенно определять критическую поверхностную
энергию твердого тела позволяет измерение натяжения при смачивании материала
(смачиваемости) формообразующей поверхности опалубки. Изменения в свойствах
поверхности щитов (панелей) опалубки, вызванные старением, легко обнаружить с
использованием испытательных смесей с градуированным поверхностным натяжением.

Результаты практических исследований, показывают, что,
например, поверхности из полипропиленового полимера претерпевают лишь
незначительное увеличение среднего значения натяжения при смачивании
поверхности за время технической эксплуатации в течение 25 циклов (с 32 до 34
мН/м). Напротив, для совершенно новой поверхности на основе фенольных смол, с
начальным натяжением при смачивании около 34 мН/м, после эксплуатации в течение
25 циклов наблюдается существенное увеличение смачиваемости до значений порядка
72 мН/м.

Для многих опалубочных материалов поверхностная энергия
значительно изменяется при эксплуатации, что может отрицательно повлиять на
однородность, необходимую для открытых бетонных поверхностей из архитектурного
бетона. Сквозной контроль применяемых материалов позволяет рационально
оценивать необходимое количество формообразующих элементов опалубки и
планировать их оборот при ведении работ.

Практическое измерение натяжения при смачивании следует
осуществлять в соответствии с ГОСТ
Р 54105 с применением специально подготовленных испытательных смесей с
градуированным поверхностным натяжением.

Тестовые чернила обычно наносятся кистью по линии на
тестируемые поверхности. Испытания проводятся путем оценки поведения тестовых
чернильных штрихов. Если поверхность полимера смачивается непрерывно и без
прерывания пленочного покрытия нанесенных испытательных чернил, критическая
поверхностная энергия поверхности полимера больше, чем поверхностное натяжение
используемых испытательных чернил. И наоборот, если поверхностная энергия
поверхности полимера меньше, чем поверхностное натяжение используемых
испытательных чернил, поверхность полимера не будет смачиваться полностью — в
этом случае пленочная линия разделится на несколько частей.

Таким образом, критерий для определения критической
поверхностной энергии поверхности полимера — соответствующее значение
поверхностной энергии испытательных чернил, кромка которых сохраняет покрытие
из закрытой пленки в течение по меньшей мере двух секунд после нанесения, т.е.
смачивает поверхность полимера.

Тестовые чернила с
поверхностным натяжением 36 мН/м смачивают поверхность и образуют закрытое
пленочное покрытие, а тестовые чернила с поверхностным натяжением 37 мН/м не
смачивают поверхность. В этом случае критическая поверхностная энергия
составляет от 36 до 37 мН/м, т.е. в среднем 36,5 мН/м.

Метод тестовых чернил позволяет на строительной площадке
оперативно тестировать смачиваемость материалов опалубки (формообразующих
поверхностей) для оценки степени их износа (старения) и возможности повторного
использования. Смачиваемость позволяет косвенно определять критическую
поверхностную энергию твердого тела -материала формообразующей поверхности
опалубки. Старение материала или использование разделительных смазок
(антиадгезионных покрытий) может изменять критическую поверхностную энергию
формообразующей поверхности опалубки. Учет этих факторов позволяет рационально
планировать оборот имеющейся инвентарной опалубки, обеспечивая равномерный
износ формообразующих поверхностей и единообразный внешний вид готовой
конструкции из архитектурного бетона.

Неабсорбирующая поверхность

Механизм работы неабсорбирующей поверхности основан на ее специальной структуре или покрытии. Когда вещество или жидкость контактируют с этой поверхностью, они взаимодействуют с ее наноструктурами, которые создаются специальным образом.

Наноструктуры неабсорбирующей поверхности имеют различные формы, такие как микронаконечники, микротубулы или нановорсинки. Они могут быть созданы с помощью различных методов, включая химическое осаждение, электрохимическую обработку, фотолитографию и другие техники.

Когда вещество или жидкость прикасаются к наноструктурам неабсорбирующей поверхности, их контакт с поверхностью значительно снижается. Это происходит из-за того, что наноструктуры создают микроскопические воздушные карманы, которые не позволяют полному контакту с веществом или жидкостью.

Благодаря этому эффекту неабсорбирующие поверхности обладают такими свойствами, как стойкость к пятнам, водоотталкивающие свойства и устойчивость к коррозии. Они также способны снижать трение и сопротивление, что может быть полезно во многих приложениях, включая создание самоочищающихся поверхностей или поверхностей сниженного сопротивления.

4
Особенности проектирования конструкций из архитектурного бетона

Выбор архитектурно-художественного решения и проектирование конструкций
из архитектурного бетона должны осуществляться взаимосвязано, с учетом
необходимости максимальной сохранности внешнего вида на весь период
эксплуатации. Следует использовать методы уменьшения и контроля
трещинообразования, чтобы минимизировать влияние на внешний вид и
долговечность.

Трещинообразование может быть существенно уменьшено путем:

— увеличения коэффициента армирования;

— использования дисперсного армирования в сочетании со
стержневой арматурой;

— минимизации общего содержания воды, а также водоцементного
отношения в бетонной смеси оптимизацией гранулометрического состава
заполнителя;

— использования специальных материалов, таких как
расширяющие добавки, цементы с компенсированной усадкой и их комбинаций;

— использования средств внутреннего ухода за бетоном
(добавок на основе суперабсорбирующих полимеров);

— минимизация температурных деформаций за счет контроля за
тепловыделением цементов при гидратации;

— обустройство деформационных швов и демпферных соединений
для снятия напряжений.

6
Разделительные смазки

Разделительные смазки — это материалы, наносимые на поверхность
опалубки (прежде всего на формообразующую поверхность опалубки) для снижения
сцепления бетона с формой, упрощения распалубки и поддержания чистоты опалубки.
В большинстве случаев применение эффективных разделительных смазок —
непременное условие получения высококачественных детализированных архитектурных
поверхностей.

1
Выбор разделительных смазок

При выборе разделительных смазок следует учитывать следующие
факторы:

— совместимость разделительной смазки с материалом
формообразующей поверхности, добавками для бетона и, если применяется,
покрытием формы;

— возможность влияния разделительной смазки на цвет готовой
бетонной поверхности;

— влияние на сложность и скорость распалубки;

— чувствительность к температуре окружающей среды при
нанесении;

— однородность внешнего вида: один и тот же антиадгезив
должен использоваться для всех архитектурных бетонных поверхностей;

— наличие ограничений местных и федеральных природоохранных
норм (как правило, в отношении летучих органических соединений, ЛОС);

— точка росы для материалов на водной основе;

— поведение смазок в отношении миграции воздушных пузырьков
в зоне контакта «бетонная смесь — разделительная смазка — опалубка» в процессе
уплотнения бетонной смеси.

Наиболее надежный способ сравнения различных разделительных
смазок — практический опыт в реальных условиях использования на тестовой

панели, натурном макете или в малозаметных частях конструкции. Описание простой
экспериментальной процедуры приведено в приложении В. От производителя разделительной смазки следует
получить информацию о совместимости с различными материалами формообразующей
поверхности, надлежащем способе нанесения, обеспечивающем желаемый внешний вид
поверхности, поскольку толщина нанесения может повлиять на качество готовой
поверхности и количество пор.

2
Типы разделительных смазок

Можно выделить два основных типа разделительных смазок:
барьерные и реактивные (химически-активные).

К барьерному типу смазок относятся нерастворимые в воде
материалы: масла без присадок (чистые масла), дизельное масло, парафиновый воск
и силиконовые масла. Смазки барьерного типа не рекомендуются для применения в
проектах с архитектурным бетоном: они имеют тенденцию к появлению большего
количества пятен и пор. Также при их использовании возникают трудности с
нанесением как в очень холодную, так и в очень жаркую погоду, и они могут
вызвать проблемы с адгезией покрытий и других материалов к затвердевшему
бетону.

Реактивные разделительные смазки наиболее распространены при
производстве архитектурных бетонных поверхностей. Жирные кислоты химически
реагируют с основными материалами в бетоне и образуют мыла, являющиеся лучшей
смазкой, чем масла, с точки зрения задачи удаления захваченного воздуха из
бетонной смеси.

Образование мыльной пленки в результате взаимодействия
цементной пасты и реактивной разделительной смазки предотвращает сцепление
бетона с опалубкой. Применяемая в количестве, рекомендованном изготовителем,
реактивная смазка связывает очень небольшое количество свободной извести из
свежего бетона. Во время уплотнения мыльная пленка на поверхности формы —
отличный канал для миграции захваченного воздуха из бетонной смеси.

В ряде случаев при бетонировании вертикальных конструкций с
использованием для уплотнения погружных вибраторов может возникать
нежелательный эффект полосообразования — это может быть обусловлено, во-первых,
размещением вибратора близко к поверхности опалубки, во-вторых, использованием
избыточного количества разделительной смазки. Избыточное количество смазки,
вступая в реакцию со щелочью, локально повышает водоцементное отношение в зонах
погружения головки вибратора. По этой причине квалифицированная работа
оператора вибратора имеет решающее значение для получения качественного
внешнего вида. Существуют и другие причины полосообразования: влияние
расположения арматуры, применение пористых материалов опалубки и бетонных
смесей с избыточным водосодержанием.

Для достижения однородного цвета рекомендуется использовать
одну и ту же разделительную смазки при выполнении работ над всем проектом.

3
Влияние материалов опалубки

На эффективность применения разделительных смазок влияет
качество поверхности формы. Непористые материалы имеют тенденцию вызывать
меньшее изменение цвета, вызванное поглощением влаги. Непористые материалы
опалубки и формообразующих поверхностей, в том числе многие полимеры,
эластомеры и сталь, позволяют получать визуально наилучшее качество поверхности
бетона.

Следует учитывать, что материалы на основе пенополистирола и
каучука впитывают нефтяные масла, что приводит к их размягчению и деформации:
при необходимости их использования следует применять разделительные
смазки-эмульсии типа «вода в масле».

Материалы на основе полиуретановых эластомеров достаточно
часто формуются с использованием разделительных смазок: их технологические
остатки должны быть осторожно удалены с форм до первого использования.

4
Хранение и применение разделительных смазок

Разделительные смазки должны иметь достаточно длительный
гарантийный срок при хранении в соответствии с рекомендациями изготовителя. При
образовании осадка для поддержания однородности может быть необходимо
периодическое перемешивание.

Разделительные смазки следует наносить на подготовленную
поверхность опалубки не ранее чем за 4 дня до начала работ и только при
надлежащей защите от осадков, пыли, мусора и длительного воздействия солнечного
света на весь срок до укладки бетонной смеси. Когда используются непористые
(неабсорбирующие) материалы формообразующих поверхностей, а форма находится в
вертикальном положении, для наилучшего качества нанесения бетона следует
применять специальные марки разделительных смазок.

Как правило, чем тоньше пленка разделительной смазки,
нанесенной на форму, тем менее вероятно появление пор и пятен на поверхности
затвердевшего бетоне.

Нанесение смазок должно проводиться в соответствии с
рекомендациями изготовителя по расходу и способу нанесения для достижения
требуемого внешнего вида бетонной поверхности. Средства следует наносить только
на тщательно очищенные поверхности. Поверхность формы должна быть достаточно
сухой перед установкой арматуры и укладкой бетона.

Принцип работы неабсорбирующей поверхности

Работа неабсорбирующей поверхности основана на двух принципах: отражении и отталкивании.

Во-первых, неабсорбирующая поверхность отражает входящий поток света или другой формы энергии. Это происходит благодаря тому, что материал или покрытие обладает свойствами отражать свет с минимальными потерями. Таким образом, практически весь свет, падающий на поверхность, отражается и не поглощается.

Во-вторых, неабсорбирующая поверхность отталкивает вещества, которые могут быть поглощены или проникнуть в материал. Это достигается либо за счет структуры поверхности, которая не позволяет слишком близкому контакту с другими веществами, либо за счет применения гидрофобных или липофобных покрытий, которые отталкивают жидкости или масла.

Оба этих принципа подразумевают, что неабсорбирующая поверхность не только не впитывает в себя энергию или вещества, но и сохраняет свои свойства на протяжении длительного времени. Это означает, что поверхность не будет изнашиваться или терять свои характеристики со временем.

Понятие неабсорбирующей поверхности

Неабсорбирующая поверхность может быть создана различными способами. Например, применение специальных покрытий или наноматериалов может помочь предотвратить поглощение вещества поверхностью. Это особенно полезно во многих областях, таких как научные исследования, медицина и производство.

Польза неабсорбирующих поверхностей заключается в их способности сохранять свои исходные свойства длительное время, не подвергаясь воздействию внешних факторов. Это позволяет им быть эффективными и надежными инструментами в различных приложениях.

Кроме того, неабсорбирующие поверхности также обладают рядом других преимуществ. Они могут быть легко очищены от загрязнений, так как загрязняющие вещества не могут проникнуть внутрь поверхности. Также они обладают высокой устойчивостью к коррозии и потере цвета, что делает их долговечными и долго сохраняющими свою эстетическую привлекательность.

В заключение, неабсорбирующие поверхности являются важным элементом в различных сферах деятельности, где требуется сохранение свойств и надежность при взаимодействии с другими веществами.

11
Удаление пятен с поверхности

Следы ржавчины — наиболее распространенное загрязнение на
архитектурных бетонных поверхностях. Обнаженные участки арматурной стали могут
быть источником появление пятен ржавчины и должны быть своевременно покрыты
ремонтными составами для устранения условий для дальнейшего протекания процесса
коррозии.

Нежелательные выцветания и поверхностные отложения могут
быть удалены с помощью средств для удаления высолов либо использования растворов
слабых кислот (как правило, в концентрации 5 % — 10 %). После обработки,
поверхность этих участков должна быть тщательно промыта большим количествам
воды.

7
Демонтаж опалубки

Рекомендуется своевременное удаление опалубки после того,
как бетон достигнет распалубочной прочности. После снятия опалубки бетон должен
быть надлежащим образом защищен, чтобы исключить возможность повреждения
поверхности. При демонтаже опалубки следует уделять особое внимание участкам с
острыми гранями и выступающими кромками, так как они уязвимы для сколов в
раннем возрасте.

Во время снятия формы следует соблюдать осторожность, чтобы
не допустить внезапного падения температуры бетона или теплового удара. Это
особенно важно при использовании для обнажения заполнителя поверхностных
замедлителей на больших участках поверхности или при гидроабразивной обработке
холодной водой из аппаратов высокого давления.

Когда бетон защищен от крайне низких температур, скорость
охлаждения должна быть постепенной и не превышать 20 °С в течение суток.
Незначительное ослабление формы без полного удаления способствует постепенному
охлаждению и минимизирует риск трещинообразования, вызванного тепловым шоком.

Следует учитывать, что смежные поверхности одного возраста
могут быть разных цветовых оттенков в случаях, когда опалубка удаляется в
разное время. Для получения наилучших визуальных результатов следует соблюдать
равномерность выполнения всех операций.

Для достижения однородного вида архитектурного бетона
необходима своевременная тщательная очистка и уход за опалубкой. После многократного
использования требуется капитальный ремонт опалубки для поддержания
однородности поверхностей. Обновление покрытий опалубки и нанесение
разделительных смазок должно быть единообразным на весь период работ, для
обеспечения однородного внешнего вида поверхности.

6
Использование виброопалубки

Для конструкций толщиной менее 150 мм требуется
использование специальных технических приемов уплотнения, таких как внешняя
вибрация опалубки. Опалубка для внешней вибрации должна выдерживать

повторяющиеся знакопеременные нагрузки, создаваемые вибраторами и равномерно
передавать вибрацию на значительной площади. Формообразующие поверхности должны
иметь достаточную толщину с усиленными ребрами жесткости; вибраторы должны быть
жестко прикреплены к опалубке.

Особое внимание следует уделять водонепроницаемости стыков
щитов опалубки, чтобы предотвратить утечку бетонной смеси (растворной части).
Внешняя вибрация опалубки, как правило, приводит к получению более темного
оттенка бетона. Соответствующие испытания должны быть проведены при
бетонировании натурного макета до использования в полноразмерных конструкциях.

12
Использование герметиков, кольматирующих пропиток и покрытий

Использование герметиков и покрытий для поверхности
архитектурного бетона не рекомендуется за исключением случаев, когда они
требуются для защиты от атмосферных или других загрязнений. Они могут быть
использованы с целью:

— уменьшения воздействия на поверхность бетона
коррозионноактивных атмосферных загрязнителей;

— препятствия загрязнению поверхности;

— облегчения очистки поверхности или выполнения
антивандальных функции (к примеру, препятствия нанесению граффити);

— исключения потемнения поверхности при намокании;

— уменьшения эффектов карбонизации.

Герметики на основе метилметакрилата и других акриловых
смол, кремнийорганических соединений — силанов и силоксанов, а также
полиуретановые покрытия и пропитки обеспечивают наилучшую защиту поверхностей
архитектурного бетона. Следует учитывать, что некоторые герметики или покрытия
на основе полиуретанов, эпоксидных смол, сложных полиэфиров и их комбинаций
придают поверхности глянцевый отблеск и могут с течением временем изменить
цвет.

Применение прозрачных герметиков, покрытий или пропиток на
участках поверхности архитектурного бетона, которые в силу своего рельефа и
расположения склонны к повышенному загрязнению стекающей дождевой водой,
позволяет избежать процесса очистки или существенно его облегчать.

Приложение Г

Рекомендуемая методика оценки совместимости используемых
материалов опалубки, разделительных смазок и подобранного состава
архитектурного бетона

Тест на совместимость (образование «водяной оболочки»)
позволяет быстро определять наличие взаимодействия между разделительными
смазками для опалубки и бетонной смесью (раствором). Испытание не требует
использования специального оборудования и может легко быть выполнено в условиях
строительной площадки.

Испытание проводится с применением материалов, которые
предполагается использовать для реализации проекта. К ним относятся, в
частности компоненты бетонной смеси (вяжущее, тонкодисперсный наполнитель,
активные минеральные добавки, химические добавки), панели опалубки и
разделительные смазки.

Если различные сочетания материалов опалубки и
разделительных смазок вступают в контакт с цементной пастой, приготовленной с
водоцементным отношением, соответствующим практически подобранному составу
бетона, появление водотделения или его отсутствие четко указывает на наличие
реакции в системе «опалубка — бетонная смесь».

Чтобы выполнить тестирование, используется цементная паста,
приготовленная путем затворения смеси используемого цемента, тонкодисперсных
минеральных добавок водой с введением используемых химических добавок.
Количество воды должно соответствовать водосодержащию подобранной бетонной
смеси.

По истечении примерно 15 — 20 мин после затворения,
цементная паста наносится на подготовленную формообразующую поверхность
опалубки в объеме, достаточном для образования лепешки диаметром примерно 40
мм. Формообразующая поверхность опалубки должна быть тщательно очищена, а затем
покрыта разделительной смазкой с соблюдением норм расхода. Размеры используемых
образцов панелей должны быть в диапазоне от 50×50 мм до 100×100 мм.

Через промежуток времени от нескольких секунд до нескольких
минут происходит более или менее выраженное (в зависимости от типа используемой
разделительной смазки) образование «водяной оболочки» по краю цементного теста.

Сформированная водяная оболочка состоит из раствора пор и
жидкой цементной пасты и видна невооруженным глазом. При диаметре цементного
теста около 40 мм ширина водяной оболочки может варьироваться в зависимости от
типа используемого цемента, в пределах 0,2 — 2,5 мм.

Для наблюдения можно использовать увеличительное стекло; при
необходимости фотофиксации результатов может быть полезно использование
микроскопа отраженного света с увеличением от 10 до 20 раз.

Причина образования «водяной оболочки» — способность воды
поглощать гидрофильные химические группы в применяемых разделительных смазках.

Гидрофобно-гидрофильные разделительные смазки,
взаимодействуя с раствором пор, снижают поверхностное натяжение воды до отчетливо
видимого истечения порового раствора из цементной пасты. На практике это
означает хорошее смачивание формообразующей поверхности опалубки бетонной
смесью и, как следствие, снижение пористости поверхности.

Гидрофобные разделительные смазки, не содержащие
поверхностноактивных веществ, если и демонстрируют этот эффект, то только в
незначительной степени (объем водяной оболочки минимален). На практике это
означает худшее смачивание формообразующей поверхности опалубки и связанной с
этим тенденции к увеличению образования пор на поверхности.

Приложение Б

Основные абсорбирующие и неабсорбирующие материалы
опалубки

5
Глубинная вибрация

Уплотнение глубинными вибраторами рекомендуется для всех
вертикальных конструкций из монолитных архитектурных бетонов. Вибратор должен
погружаться вертикально шагами, примерно равными полуторакратному радиусу
воздействия и равномерно распределенными по всей площади. Расстояние между
погружениями должно выбираться в зависимости от свойств смеси, максимального
размера заполнителя, осадки и мощности вибратора. Зона, на которую воздействует
вибратор, должна перекрывать смежную зону вибрации, при этом ряд погружений
должен быть в пределах 150 мм от поверхности формы.

Используемые погружные вибраторы должны обладать рабочей
частотой 9000 мин-1 и выше. Диаметр головки вибратора должен
составлять не менее 50 мм, за исключением случаев, когда размеры свободного
пространства ограничивают размер рабочего наконечника.

Вибратор должен быстро проникать в нижнюю часть слоя и по
меньшей мере на 150 мм в предыдущий слой. Оператору погружного вибратора
следует манипулировать им движением вверх-вниз в течение 5 — 15 с, чтобы
связать два слоя, а затем постепенно вывести из точки погружения с помощью
серии движений вверх-вниз. Погружение должно производиться быстрым движением,
чтобы максимально увеличить силу воздействия, которая, в свою очередь,
увеличивает внутреннее давление в бетонной смеси.

Не следует длительное время удерживать рабочий наконечник
вибратора в полупогруженном состоянии, после его извлечения бетонная смесь
должна заполнять освобожденное пространство. Для малоподвижных смесей, не
растекающихся после прекращения приложения вибронагрузки, может потребоваться
уменьшение шага погружения вибратора.

В случаях, когда число воздушных пор на сформированных
поверхностях чрезмерно, расстояние между погружениями вибратора должно быть
уменьшено на 20 % — 30 % нормального полуторакратного радиуса воздействия, а
время каждого погружения увеличено. В некоторых ситуациях может оказаться
целесообразным использовать небольшой вибратор с погружением рабочего
наконечника между арматурой и формообразующей поверхностью опалубки, хотя в
целом такую практику следует расценивать как нежелательную. В случае риска
повреждения или смещения формообразующих поверхностей опалубки следует выбирать
вибратор с резиновым наконечником, однако в любом случае следует избегать
контакта с опалубкой. Погружение рабочего наконечника ближе, чем на 75 мм к
формообразующей поверхности, зачастую приводит к изменению цвета поверхности
(потемнению) в этих зонах. Виброуплотнение, осуществляемое слишком близко к
внешней поверхности, также может приводить к дефектам внешнего вида
архитектурного бетона с обнаженным заполнителем.

Иногда для получения особых архитектурных эффектов
используются очень жесткие смеси, например, с заполнителем прерывистого
гранулометрического состава. Виброуплотнение в этом случае следует осуществлять
с особым вниманием, избегая образования прослоек раствора между слоями
укладываемой бетонной смеси.

В случаях, когда проект предусматривает использование
формообразующих поверхностей из жестких, неабсорбирующих материалов, таких как
сталь, вибрация должна быть сведена к возможному минимуму, необходимому для
уплотнения бетона и удаления нежелательных воздушных пустот. Чрезмерная
вибрация вблизи жесткой неабсорбирующей поверхности может вызвать изменение
цвета на границе раздела бетон/опалубка.

1
Транспортирование бетонных смесей

При планировании и производстве работ следует учитывать, что
длительное перемешивание во время ожидания разгрузки либо из-за логистических
задержек, потенциально, может оказывать негативное влияние на однородность
цвета поверхности архитектурного бетона. При выполнении работ с
высокотехнологичными бетонными смесями с низким водоцементным отношением
следует уделять дополнительное внимание равномерности плановой поставки и
разгрузки автобетоносмесителей из-за увеличения риска образования холодных швов
бетонирования.

Следует соблюдать осторожность в работе с любым транспортным
оборудованием, имеющим непосредственный контакт с бетонной смесью, чтобы
исключить возможность загрязнения архитектурного бетона (мусором, другими
смесями, коррозионными отложениями на оборудовании и т.д.).

9 Завершающие
работы и эксплуатационное обслуживание

Даже при высоком качестве проведения работ и благоприятных
условиях изготовления архитектурного бетона всегда существует риск появления
случайных недостатков и возникновения изменений в цвете и текстуре и т.д.
Границы допустимых отклонений должны быть сформулированы архитектором и
инженером проекта до начала работ.

Отверстия, образовавшиеся после удаления пластиковых
элементов стяжек опалубки, должны быть зашпатлеваны заранее подобранным
ремонтным составом для получения максимально однородной поверхности
архитектурного бетона. Во всех случаях, за исключением применения
стеклопластиковых стяжек и шпилек из нержавеющей стали, металлические части
крепежа должны быть тщательно загерметизированы для предотвращения коррозии и
возможного окрашивания поверхности.

На шероховатой текстурированной поверхности небольшие
отверстия сравнительно просто можно замонолитить заподлицо с поверхностью и,
таким образом, скрыть. Для бетонов с гладкой поверхностью отверстия от крепежных
элементов более заметны, и предпочтительнее, если архитектурно-художественное
решение предполагает наличие таких участков поверхности как запланированный
визуальный элемент внешнего вида.

При выполнении работ по заделке отверстий следует проявлять
осторожность, чтобы не допустить загрязнения готовой поверхности архитектурного
бетона. Для заделки соединительных отверстий следует применять ремонтные
составы на основе портландцемента, эпоксидных смол, при соблюдении требований к
внешнему виду — пластиковые заглушки. Использование материалов должно учитывать
возможные изменения их внешнего вида в процессе эксплуатации: так, цвет
некоторых эпоксидные составов изменяется до ярко-оранжевого или желтого в
результате длительного воздействия солнечного света. Применение растворов
жесткой консистенции создает меньше рисков загрязнения поверхности бетона,
нежели применение пластичных составов.

При использовании растворов на основе портландцемента
заделываемые отверстия от крепежных элементов обязательно должны быть предварительно
увлажнены.

Если используются эпоксидные смеси, их следует наносить в
соответствии с инструкциями изготовителя и использовать специальный инструмент
для нагнетания в заделываемые полости. Следует учитывать, что очистка бетонной
поверхности от следов загрязнения эпоксидными составами крайне затруднена.

Пластиковые заглушки, предлагаемые рядом изготовителей
конических стяжек для опалубки, должны быть надежно зафиксированы в отверстиях
с применением инструментов и материалов, определенных изготовителем.