Файл: Михайлов В.В. Расширяющийся и напрягающий цементы и самонапряженные железобетонные конструкции.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 235
Скачиваний: 2
объемом около 65 тыс. м3 [157]. Резервуары имели пря моугольную форму с монолитным железобетонным дни щем и сборными железобетонными стенами и покрыти ем. Стеновые панели были из гидротехнического бетона, плоские, размером 3X4,85 м с петлевыми выпусками, перехлестываемыми в зоне стыка типа Передерия с до полнительной вертикальной арматурой. Толщина пане лей и стыка 20 см, ширина стыка также 20 см. В днище предусмотрены внешний п внутренний зуб, образующие паз, в который устанавливали и замоноличивали стено вые панели.
Наиболее опасным с точки зрения непроницаемости н трещиносгойкости является вертикальный стык между панелями. Поэтому замоиоличиванпе такого стыка пес чаным бетоном на напрягающем цементе представляет наибольший интерес.
В связи с отсутствием промышленного производства НЦ Сибакадемстрой оборудовал собственную установку для его приготовления.
Для предварительной проверки полученного на уста новке НЦ в конкретных условиях стыка, а также для уточнения технологии замонолнчивання был запроекти рован н выполнен опытный резервуар емкостью 80 мг (рис. 6. 1), аналогичный резервуарам горводозабора и собранный из тех же стеновых панелей из гидротехниче ского бетона со стыком Передерия и монолитным же лезобетонным днищем. В днище замоноличивали стено вые панели. Отличие заключалось лишь в том, что в опытном резервуаре угловой стык был выполнен анало гично стыку Передерия (без сварки), а не из монолит ного бетона, как в резервуарах горводозабора. Напряга ющий цемент в опытном резервуаре использовали как для вертикального стыка панелей, так и для замоиоличивання панелей в пазу днища с внешней стороны; с внутренней стороны, паз днища был замоноличен гидро техническим бетоном. Перед бетонированием верти кальные и горизонтальные стыки панелей очищали пес коструйным аппаратом от рыхлой цементной корки, а затем бетон панелей и днища в зоне замоноличивания обильно увлажняли. Последнее было необходимо для того, чтобы из бетона стыка уменьшить потери влаги, необходимой для нормального протекания процесса расширения.
Песчаный бетон па НЦ состава 1 : 1 с В/Ц —0,35
246
всей высоте стыка. Бетонную смесь в стыке уплотняли глубинным вибратором через окна и сверху. Бетон стыка специально увлажняли, так как резервуар должен был заполняться водой.
Пробы цемептпо-песчаной смеси, взятые из раство ромешалки при приготовлении смеси для замоноличивания опытного резервуара, показали свободное расши рение в образцах при контрольном водном прогреве при 70°С около 0,4%, т. е. в пределах нормы. В герметизи рованных условиях образцы из этой смеси к 6 суткам твердения показали свободное расширение 0,2—0,4%, а самонапряжение (по кольцам, см. приложение 2) — 10—12 кгс/см2. Эти данные наиболее близко соответст вуют напряженному состоянию в стыках опытного ре зервуара, поскольку в связи с высокой влажностью воз
духа в этот период бетон |
стыка |
сравнительно |
хорошо |
||
сохранил влагу затворенпя. |
Прочность |
бетона |
на 7-е |
||
сутки составила 250 кгс/см2. |
Учитывая |
наличие |
предва |
||
рительного напряжения |
(самонапряжения) в |
стыке, |
|||
трещиностойкость его оказалась |
выше |
трещиностойко- |
стн панелей, не говоря уже о неизмеримо более высокой
непроницаемости |
песчаного бетона |
на НЦ |
в самом |
||
стыке. |
|
|
|
|
|
Через 7 суток после замоноличивания резервуар был |
|||||
заполнен |
водой. После |
5 суток выдерживания |
начали |
||
измерять |
уровень |
воды |
в резервуаре. |
За последующие |
3 суток уровень снизился на 12 мм, что соответствует по тере 216 л воды или 0,7 л/м2 в сутки (на 1 м2 смачивае мой поверхности) при допустимой норме 3 л/м2 в сутки.
Положительные результаты испытания опытного ре зервуара, использованного впоследствии в противопо жарных целях, позволили широко применять замоноли-
чивание |
резервуаров горводозабора |
емкостью |
по |
10 тыс. мг |
(рис. 6.2 и 6.3). Одновременно |
со стыком |
из |
бетона на НЦ выполняли также примыкающие к стыку пилястры, являющиеся опорами для балок покрытия с шагом 6 м (при ширине панелей 3 м) по двум противо положным стенам резервуара.
Первоначально напрягающий цемент был применен только для вертикального стыка стеновых панелей ре зервуаров как наиболее ответственного в отношении не проницаемости сопряжения. Непроницаемость стыка панелей с днищем (паз глубиной до 50 см) опасений не вызывала, и его омополнчнвали гидротехническим бето-
248
Бетонирование вертикальных стыков, включая при
мыкающую к ним часть нижнего горизонтального |
сты |
|
ка с днищем, вели в одну смену при температуре |
возду |
|
ха днем |
+10—15° С, ночью температура опускалась до |
|
0 + 5 ° С. |
Вследствие экзотермии в процессе твердения |
и благодаря теплоизоляции опалубки, обшитой изнутри рубероидом, температура поверхности бетона через сут ки достигала 25—30° С.
Организация работ по бетонированию стыков была такой же, как и при бетонировании опытного резервуа
ра, что обеспечило хорошее качество укладки |
бетона: |
|
уже в суточном возрасте бетон |
приобрел прочность не |
|
менее 80-100 кгс/см2, а в связи |
с повышенной |
экзотер- |
мией НЦ температура его внутри стыка в том же возра
сте достигала 40—50° С, что обеспечивало |
более высо |
кую прочность, чем в контрольных кубиках. |
Распалубка |
в таком возрасте, вполне допустимая из условий проч ности, приводила к значительному испарению и потере влаги бетоном стыка. В связи с этим ранняя распалубка оказалась нежелательной.
Гидравлические испытания резервуаров горводозабора подтвердили полную непроницаемость их стыков, и все резервуары приемочной комиссии сдавались, как правило, с первого предъявления. Положительные ре зультаты испытания омоноличенных резервуаров поз
волили |
отказаться от |
торкретирования |
внутренних |
по |
|
верхностей |
стыковых |
соединений, что |
значительно |
уп |
|
ростило |
и |
ускорило |
производство |
работ па |
этих |
объектах. |
|
|
|
|
При возведении в Новосибирске плавательного бас сейна «Нептун» Сибакадемстрой, учитывая имеющийся опыт, предложил для ускорения производства работ вы полнить днище бассейна из сборных элементов, замоноличив стыки самонапряженным бетоном на НЦ; панели днища и монтажные стены бассейна выполнялись из гидротехнического бетона [156]. Плиты днища, имею щие выпуски арматуры, укладывали на сборно-монолит ные балки, также имеющие в верхней зоне выпуски ар матуры, и замоноличивали бетоном на НЦ (рис. 6.4 и 6.5), что обеспечивало непроницаемость и монолитность стыка.
Впервые в практике стык замоноличивали бетоном на НЦ с использованием крупного заполнителя. Состав бетона на 1 м3 смеси был следующим: НЦН 720 кг, пе-
250
сок (речной среднезерппстый) 310 л'г, щебень (извест няковый, фракции 5—20) 1190 кг, вода 300 я . Бетонную смесь готовили на стройплощадке в бетономешалке при нудительного действия С-778 с замедлением схватыва ния путем предварительной частичной гидратации НЦ. Раскладывали бетонную смесь вручую, уплотняли глу бинными вибраторами. Для лучшего сохранения влаги в бетоне опалубку швов обшивали с внутренней сторо ны пергамином. Первые сутки бетон твердел без прито ка влаги извне, затем в течение 7 — 10 суток его увлаж няли для более полного протекания процессов твердения и расширения.
Прочность бетона по контрольным кубам, твердею щим в условиях свободного расширения, составляла в возрасте 1 суток 75—100 кгс/см2. Расширение затвер девшего бетона на НЦ привело к удлинению (растяже нию) заанкеренных в нем выпусков арматуры п соответ ственно к обжатию бетона стыка. Предварительное на пряжение (самонапряжение) стыка, включая зону кон такта бетона стыка со сборными элементами днища, повысило его трещнностойкость. Применение НЦ позво лило исключить сложную многослойную гидроизоля цию, что упростило и ускорило производство работ.
Для снижения отрицательного действия усадки на продольные стенки бассейна (бетонирование велось в жаркое время года) последние были разделены двумя швами на три участка, причем арматуру в местах швов
временно разрезали. |
Стены бетонировали гидравличес |
|||
ким бетоном |
марки |
200 на |
портландцементе. |
В процес |
се твердения |
бетона |
стен |
после проявления |
основной |
доли усадки участков стен арматуру в стыках сварива ли и замоноличивали швы бетоном на НЦ. В результате
его расширения |
обеспечивалась непроницаемость |
само |
|||||
го шва и зоны контакта с гидротехническим |
бетоном, а |
||||||
также происходило частично обжатие |
стен |
в |
продоль |
||||
ном направлении. В течение всего |
периода |
испытания |
|||||
ванны бассейна |
гидростатической нагрузкой |
стыки |
стен |
||||
и вся плоскость днища оставались совершенно |
сухими. |
||||||
Эксплуатация |
бассейна в |
течение |
более |
двух |
лет |
||
подтвердила надежность сборно-монолитной |
|
конструк |
|||||
ции днища и его стыковых соединений. |
На |
нижней по |
|||||
верхности днища |
со стороны |
технических |
помещений |
||||
полиостью отсутствовали следы влаги. |
|
|
|
|
|||
Для ликвидации сезонности |
при |
производстве работ, |
252
а также для скорейшей сдачи объектов в эксплуатацию был изучен вопрос о зимнем бетонировании с использо ванием НЦ стыков фильтров и отстойников Новосибир ского горводозабора. Как уже говорилось, благоприят ным фактором в этом отношении является повышенная, по сравнению с портландцементом, экзотермия НЦ. Учитывая малый объем бетона в стыке по сравнению с объемом стыкуемых элементов, а также значительный теплоотвод со стороны последних, применение электроили паропрогрева, не говоря уже об использовании ме тода термоса, в данных условиях нецелесообразно.
При выборе добавок к бетону, обеспечивающих его твердение на морозе, были исключены хлористые соли,
вызывающие |
коррозию арматуры. |
Сопоставление |
дей |
|
ствия поташа и нитрита натрия выявило |
преимущество |
|||
последнего: он не снижает пластичности |
смеси, |
более |
||
устойчив при воздействии влаги, является |
ингибитором, |
|||
т. е. полностью исключает коррозию металла. Нижний |
||||
предел отрицательных температур, |
когда |
допускается |
||
применение |
бетона с добавкой |
нитрита |
натрия |
без |
опасности его замораживания, составляет от-— 15 до
—20° С против — 30° С для бетона |
с добавкой |
поташа |
(по материалам действующих инструкций). |
|
|
Учитывая специфику НЦ, до его производственного |
||
применения в зимних условиях был испытан |
песчаный |
|
бетон на НЦ (состава 1:1) с добавкой нитрита |
натрия |
|
как в естественных условиях зимы |
1966—1967 гг. в Ново |
сибирске (средняя температура воздуха в период испы таний— 20° С), так и в морозильных камерах НИИЖБ при температуре до •—30°С после суточного твердения при положительной температуре. В первом случае нит
рит вводили с водой |
затворения |
в количестве около |
2,8%, во втором — 8% |
веса НЦ. |
Испытания показали, |
что во всех случаях процесс твердения на морозе идет достаточно интенсивно. В первом случае прочность со ставляет 50—70 кгс/см2 на 7-е сутки и 230—300 кгс/см2 на 28-е сутки. Колебания в величинах прочности обус ловлены изменением температуры наружного воздуха в процессе твердения образцов различных серий. Свобод ное расширение при этом замедляется, но тем не менее
достигает 2% |
на 20-е сутки |
(рис. 6.6). |
|
||
Во втором |
случае на 7-е сутки твердения |
при — 30° С |
|||
прочность |
достигает |
100 |
кгс/см2, на 28-е сутки — |
||
200 кгс/см2. |
При столь |
i-щзкой температуре |
расширение |
253