Šalies pažangą įpratome sieti su kompiuterinėmis ir lazerinėmis technologijomis, ryšių infrastruktūros plėtra, nepamirštame paminėti ir buitį lengvinančių ar naujas pramogas žadančių naujovių. Tačiau intensyvėjanti technologijų kaita, gamybos modernėjimas būdingas ir kitoms pramonės sritims, tarp jų ir statybai, statybinių medžiagų gamybai. Net tokioje, atrodytų, konservatyvioje pramonės šakoje kaip gelžbetonio konstrukcijos yra didelių pokyčių, tik jie ne visų pastebimi. Viena pastarųjų metų gelžbetonio pramonės naujovių – savaime sutankėjantis betonas. Tai betonas, kurio specialiai parinktos sudėties, nevibruotas ir kitokiais būdais netankintas mišinys, veikiamas tik sunkio jėgos, tolygiai, neišsisluoksniuojant užpildams ir paviršiuje neatsiskiriant vandeniui, užpildo formas ar klojinius. Savaime sutankėjantis betonas specialistų pripažįstamas tokia pat statybų srities naujove, kokia XX a. pirmojoje pusėje buvo gelžbetonis. Techninėje literatūroje anglų arba vokiečių kalbomis savaime sutankėjantis betonas įvardijamas trumpiniais SCC (self-compacting concrete) arba SVB (selbstverdichtender beton), todėl ir lietuviškai jį žymėsime pirmųjų šio žodžių junginio raidžių santrumpa SSB .
Su viena iš tokio betono atmainų – vadinamuoju smulkiagrūdžiu savaime išsilyginančiu mišiniu, tikėtina, būsime ne vienas susidūrę įrengdami ar stebėdami, kaip įrengiamos grindys. Tačiau šiuo atveju norėtume aptarti konstrukcinį betoną, su kurio gali būti betonuojami ne tik palyginti ploni grindų pasluoksniai, bet ir įvairios laikančiosios bei apdailinės konstrukcijos. Savaime sutankėjančio, itin sklidaus betono mišinio naudojimo „padariniai“ – perversmas gelžbetonio technologijoje: gerokai palengvėja betonavimo darbai, ypač tada, kai dėl arti išdėstytų armatūros strypų, sudėtingos gaminio formos įprastinį betono mišinį sutankinti ir sukloti įprastiniu būdu, vibruojant, būtų sunku. Tai reiškia, kad iš tokio mišinio bus lengva formuoti sudėtingos formos gaminius, kurių kokybiškai pagaminti iš įprastinio, tegul ir labai takaus, betono mišinio jau neįmanoma. Kita vertus, architektūroje didėjant originalių ir sudėtingų konstrukcijų poreikiui, keliami vis griežtesni reikalavimai jų paviršiui. Su SSB galima gauti ne tik didelio stiprio, ilgalaikę, bet ir labai gerą gaminių paviršiaus kokybę – ji bus tanki, beveik beporė. Užsienyje gelžbetonio įmonių technologai įvertino ir kitus SSB mišinio pranašumus – atsisakius vibracinio tankinimo, supaprastėja konstrukcijų gamybinių linijų įrenginiai, jie mažiau dėvisi, formos tampa lengvesnės, lengviau surenkamos, pritaikomos nestandartiniams dirbiniams, gamybos cechuose sumažėja triukšmo lygis.
Gaminant SSB mišinius, cemento tešlos tūris turi būti apie 330–370 l/kub. m. Jis kiek didesnis nei įprastiniame tankiajame betone. Toks tešlos kiekio padidėjimas gali būti pasiekiamas dviem būdais: a) didinant rišamosios medžiagos (cemento) kiekį; b) cementą maišant ar keičiant su tokio paties ar labai panašaus smulkumo smulkiaisiais užpildais, dar vadinamais mikroužpildais ar dispersiniais mineraliniais priedais. Štai čia ir paaiškėja, kodėl tik retas statybininkas Lietuvoje bus dirbęs su SSB mišiniu. Deja, iki šiol mūsų šalyje nebuvo vietinio, pakankamai pigaus mineralinio mikroužpildo (dispersinio mineralinio priedo), tinkamo SSB mišiniui ruošti. Gelžbetonio įmonių technologams, norintiems išbandyti SSB mišinį, tekdavo rinktis iš dviejų alternatyvų: naudoti brangias atvežtines žaliavas ir atliekas (amorfinio silicio dioksido, aliuminio oksido mikrodulkes, lakiuosius skalūnų ir anglies pelenus, susmulkintą kaoliną ir t. t.) arba SSB mišinį maišyti su didesniu cemento ir smulkaus smėlio kiekiu. Abiem atvejais betono kubo kaina tampa nebe patraukli, be to, dėl didelio cemento kiekio didėja betono susitraukimo deformacijos, sunku betonuoti masyvias konstrukcijas.
AB „Dolomitas“ ir KTU Statybinių medžiagų katedros specialistai tokiame betone siūlo naudoti 0/2 mm frakcijos dolomito atsijas ir (arba) dolomito atsijų malinį. Su šia karbonatine uoliena gaunamas geromis ypatybėmis išsiskiriantis SSB mišinys, o jam sukietėjus – ir betonas. Rišamosios medžiagos taupomos, kai cementas maišomas. Smulkūs dolomito (mikro-) užpildai mišinyje lemia cemento tešlos tūrio padidėjimą, dėl to išvengiame stambiųjų užpildų išsisluoksniavimo, SSB mišinys tampa slankesnis, vienalytiškesnis. Juos naudojant, nebepereikvojamas cementas tuštumoms tarp stambių betono užpildų užpildyti.
Nustatyta, kad SSB su dolomito atsijomis ar jų maliniu gali būti naudojami mūsų gelžbetonio pramonės technologams gerai žinomi „MC Bauchemie“, „Schomburg“ ir kitų Lietuvos rinkoje dirbančių įmonių superplastikliai. Smulkus dolomito užpildas arba mikroužpildas nemažina ir kitaip nekeičia tokių priedų efektyvumo ar teigiamo poveikio mechanizmo – jie žymiai sumažina vandens kiekį, reikalingą betono mišiniui sumaišyti, disperguoja sulipusias cemento ir smulkių užpildų daleles. Dėl to mišinio komponentai susimaišo geriau, suformuojamas geros struktūros betonas.
Laboratoriniai SSB mišinio su malto dolomito priedu tyrimai parodė, kad šis kietėdamas drėgmės netenka mažiau nei betono mišinys, kuriame dolomito priedo nebuvo. Todėl galima teigti, kad dolomitas lemia geresnes sąlygas hidratuotis cementui. Be to, smulkios dolomito dalelės sumažina betono skiedininės dalies porų skersmenį, padidina uždarų porų kiekį: kietėjant betonui su smulkesnėmis kapiliarinėmis poromis, iš jų sunkiau pasišalina drėgmė. Dėl porų skersmens sumažinimo ir cementinio rišiklio struktūros pagerinimo toks betonas tampa atsparesnis šalčiui. Prognozuota, kad 50–60 MPa stiprio SSB su apytikriai 100–140 kg/kub. m malto dolomito šalčio atsparumas bus mažiausiai F300–F350. Tiesa, tokio betono mišinyje visgi reikėtų naudoti ir orą įtraukiančių cheminių priedų. Pastebėta, kad sukietėjusiame betone nedaug padidėja tampriosios, sumažėja susitraukimo deformacijos. Laikantis mokslininkų rekomendacijųs, įvardyto gniuždomojo stiprio SSB optimalus iki 400– 420 kv. m/kg savitojo paviršiaus (smulkumo) sumalto dolomito kiekis būtų apie 100 kg vienam kub. m mišinio, o jei naudojamos 0/2 frakcijos dolomito atsijos, jų galėtų būti apie 15 proc. visų užpildų masės. Toks kiekis vietinių nerūdinių medžiagų tikrai nepadidins betono mišinio kainos, užtat jo ypatybes pakeis radikaliai.
Gal verta priminti, kad smulkiai sumaltomis karbonatinėmis uolienomis papildytas betonas, tiesa, įprastinis sunkusis, Lietuvoje jau naudojamas gana ilgą laiką. Lietuvos statybininkai ir gelžbetonio įmonių technologai sėkmingai dirba su sudėtiniu portlandcemenčiu, žymimu simboliais CEM II/A, B–L(LL). Tai portlandcementis, modifikuotas smulkiai sumalta karbonatinės sudėties uoliena (iki 20 ar 35 proc. masės). Tad negalima sakyti, kad ir dolomito atsijomis ar jų maliniu modifikuotas cementas (betonas) būtų didelė naujiena. Tik šiuo atveju įsigiję smulkią dolomitinę uolieną, betono technologai jos kiekį mišiniuose, o kartu ir betono technologines bei eksploatacines ypatybes, galėtų reguliuoti savarankiškai. Žinoma, ši medžiaga tiktų ne tik specifiniame betono mišinyje, koks yra SSB mišinys, bet ir įprastiniame, pavyzdžiui, žemų gniuždomojo stiprio klasių betone. Paradoksas, bet gerų technologinių ypatybių (takų, nesisluoksniuojantį) šio betono mišinį dėl mažo cemento kiekio sumaišyti sunku (arba jame pereikvojamas cementas). Smulkus dolomito užpildas, mišinyje pakeičiantis dalį cemento, išspręstų ir šią problemą.
Dėl ekonominių priežasčių ir specifinių žaliavų, ypač smulkiųjų inertinių ar aktyviųjų užpildų, trūkumo Lietuvoje, rinkdami SSB sudėtį, mes negalime pasikliauti svetima patirtimi – tenka kaupti savąją. Vietinių dispersinių atliekų (dolomitinių atsijų ar jų malinio) naudojimas SSB ir įprastinio betono mišinio gamyboje leistų padidinti betono technologijai tinkamų užpildų išteklius, sutaupytume cemento, stabilizuotume fizikines ir mechanines SSB ypatybes ir taip gautume didelį technologinį bei ekonominį efektą.
Aptarėme du produktus iš vietinio, todėl lengvai įsigyjamo, palyginti nebrangaus mineralinio užpildo – Petrašiūnų karjere kasamo dolomito. Racionaliai panaudoti, šie produktai galėtų teigiamai pakeisti betono ir jo mišinio ypatybes. Apie 300 kg dolomito atsijų viename kube mišinio pagerintų jo granuliometriją, kompensuotų smulkiųjų užpildo dalelių trūkumą, leistų sumaišyti technologišką, plastišką arba slankų, praktiškai visų šiuo metu Lietuvoje naudojamų betono stiprio klasių mišinį. Dar mažesnis kiekis kito produkto – cemento smulkumo dolomito malinio, naudojamo kartu su dolomito atsijomis ar be jų, žada naujas perspektyvas: ypatingų ypatybių SSB mišinį. Būtų apmaudu, jei betono mišinių gamintojai ir statybininkai neišnaudotų šių galimybių.
Straipsnis parengtas pagal Kauno technologijos universiteto Statybinių medžiagų katedros tyrimus.