Архитектурный бетон обеспечивает более эстетичную отделку и выполняет конструктивную функцию здания. Обсуждаются пропорции смеси, особенности и применение архитектурного монолитного бетона.
История архитектурного монолитного бетона
Первое применение архитектурного бетона было отмечено в Карпентер-центре Корбюзье в Гарвардском университете. Этот проект вызвал большой ажиотаж среди многих дизайнеров в Соединенных Штатах.
Именно в период с 1965 по 1990 год применение архитектурного бетона переживало бурный расцвет. Эта концепция привела к созданию скульптурных форм, инновационному дизайну бетонной смеси, улучшению качества облицовки форм и улучшению процедур укладки и уплотнения. В конечном итоге это позволило улучшить цвет и текстуру всей конструкции.
По мере развития бетона включение волокон и других материалов в бетон расширит сферу применения архитектурного бетона.
Соображения при разработке смесей для архитектурного бетона
Для архитектурного бетона необходимо иметь достаточную обрабатываемость, чтобы провести надлежащую консолидацию и набрать желаемую прочность для конструкции. Архитектор должен определить требования к конструкции, которые являются специфическими для планируемого и возводимого сооружения.
Инженер должен определить проектную прочность конструкции, принимая во внимание требования к эксплуатации, практические соображения при строительстве, сборных конструкций, погрузочно-разгрузочных и монтажных работах.
Если бетонная смесь предназначена для чисто конструкционных целей, в ней должны присутствовать все марки заполнителей, что делает смесь плотнее до оптимального значения.
Хорошая бетонная смесь для производства архитектурного бетона призвана обеспечить однородность цвета, текстуры, избежать расслоения и дефектов поверхности.
Если текстура бетона является основным фактором, целесообразно использовать крупный заполнитель с одним размером сита и кладочный или бетонный песок в меньшем количестве. Такая смесь обеспечивает равномерное распределение заполнителей, что способствует получению хорошей текстуры.
Использование зернистых заполнителей, не включающих более крупные частицы песка и мелкие частицы крупных заполнителей, помогает получить смесь, способную создать поверхность, не имеющую отверстий. Это достигается только при условии надлежащего уплотнения.
Цветовые вариации могут быть достигнуты путем изменения содержания песка. Прозрачность заполнителя достигается за счет использования заполнителей более темного цвета.
Необязательно, чтобы состав архитектурного бетона был аналогичен составу обычного бетона.
Когда подрядчик принимает заказ на архитектурный бетон, он несет ответственность за то, чтобы изготовленный бетон приобрел достаточную прочность и хорошую обрабатываемость, чтобы поверхность бетона получилась с минимальными дефектами. Это большая ответственность для ответственного проектировщика, и подрядчик не должен полностью брать ее на себя.
Для смесей с разрывами соотношение мелкого и крупного заполнителя по весу должно быть равно от 1:2:5 до 1:3:5. Кладочный песок является наиболее часто используемым мелким заполнителем.
Если в смеси повышено содержание цемента, то количество крупного песка находится в удовлетворительном количестве, так как цемент может действовать как лучший мелкий заполнитель для обрабатываемости. Но в случае смеси с более низким содержанием цемента, для достижения достаточной обрабатываемости необходимо добавлять частицы мелкого заполнителя в необходимом количестве.
Использование более высокого содержания цемента в бетонной смеси приводит к выделению большого количества тепла. Для того чтобы избежать быстрого охлаждения бетона и образования термических трещин, можно использовать термоотверждающие одеяла, чтобы защитить внешнюю поверхность бетона.
На бетонных заводах растет спрос на самоуплотняющийся бетон (SCC). Он находит все большее применение и на заводах сборного строительства. Если игнорировать дополнительную необходимость контроля качества и материалов при производстве SCC и сосредоточиться на таких преимуществах SCC, как:
- Сокращение квалифицированного труда
- Уменьшение количества воздушных пузырьков
- Улучшение консистенции продукта
Помогает в преодолении проблем, связанных с более высокой стоимостью смеси и процесса. SCC не может быть внедрен на каждом объекте. Но применение должно быть основано на надлежащей проверке местных доступных сырьевых материалов и ресурсов, экологических ограничений и опыта производителя бетона.
Соображения по составу смеси для гладкого текстурированного архитектурного бетона
Количество воздуха, воды, цемента и мелкого заполнителя, необходимое для надлежащего уплотнения бетона с непрерывной градацией, составляет от 50 до 66 процентов по абсолютному объему. Абсолютный объем составляет от 45 до 60 процентов по весу.
Это значение будет ниже, если используются округлые заполнители, и выше, если используются дробленые заполнители. От 35 до 45% по весу или объему от общего количества используемых заполнителей составляют мелкие заполнители для получения гладкой текстуры архитектурного бетона.
Те заполнители, которые имеют размер менее 3 мм, не должны использоваться в количестве более 5%. Воздушные пустоты могут быть в значительной степени уменьшены как по количеству, так и по размеру, если использовать соответствующие формовочные материалы, разделительные добавки и правильную технику укладки.
Смесь для архитектурного бетона с очень легкой или светлой текстурой
Для получения очень легкой пескоструйной текстуры рекомендуется крупный заполнитель размером 9,5 мм. Очень легкую текстуру часто называют отделкой “известняк Индианы”. Используемые заполнители могут быть как непрерывной градации, так и с разрывами.
Смесь для архитектурного бетона со средней текстурой
Крупные заполнители, находящиеся в среднем диапазоне при использовании в бетонной смеси, прилипают к поверхности бетона во время удаления цементно-песчаной матрицы с открытых поверхностей.
Использование такого диапазона заполнителей должно быть исключено, иначе на поверхности бетона будут видны большие неровности. Максимальный размер, который рекомендуется использовать в смесях с зазором, составляет 25 мм. Заполнители большего размера будет очень трудно укладывать.
Крупные заполнители не будут перемещаться даже при больших вибрационных усилиях. Это приведет к сегрегации.
Смесь для архитектурного бетона с тяжелой текстурой
Для получения тяжелой фактуры заполнителя необходимо отказаться от заполнителей размером от 4,75 мм до 9,5 мм. Это поможет избежать проблем с сегрегацией бетона.
Используемый мелкий заполнитель должен на 100 % проходить через сито 2,36 мм и на 0-10 % через сито 150 мм. Рекомендуется также использовать промышленный или кладочный песок, проходящий через сито 2,36 мм, а не обычный мелкий заполнитель. Используемый песок должен иметь модуль крупности не более 2,4.
Архитектурный бетон для тяжелой фактуры будет содержать более крупные заполнители. При укладке эти смеси должны иметь просадку менее 125 мм.
Читайте далее:- Добавки (присадки) для бетона – виды, выбор, свойства, применение.
- Виды битумных смесей для строительства дорожных покрытий и их применение.
- Пескоструйная обработка бетонной поверхности – процесс и преимущества.
- ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДРОБЛЕНОГО ПЕСКА.
- Какие факторы влияют на обрабатываемость бетона?.
- 15 видов добавок, используемых в бетоне.
- Архитектурное бетонное строительство и отделка.