Файл: Руководство по проектированию состава гидротехнических бетонов. П 21-74 ВНИИГ.pdf

Ввиду того, что высокая прочность и плотность являются ос­ новными факторами кавитационной стойкости бетона, водоце­ ментное отношение (В/Ц) должно быть не более 0,42, а проч­ ность бетонных кубов 20X20X20 см в возрасте 28 сут при сжатии должна быть не менее 400 кгс/см2.

В табл. 16—1 приведены требования к бетону для частей со­ оружения, подверженных возможному кавитационному воздей­ ствию в зависимости от скорости потока К

Приложение 17

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАТИВНОСТИ БЕТОНА

А. Определение деформативности бетона путем осевого растяжения образцов-восьмерок

1. Измерение предельного удлинения при осевом растяжении рекомендуется производить двумя измерительными приборами, устанавливаемыми на образце с двух противоположных сторон призменной части восьмерки.

2, В качестве приборов для измерения деформаций при растя­ жении применяются тензометры с ценой деления 1ц. Необходи­ мо устанавливать удлинители, так, чтобы расстояние между двумя опорами удлинителя (база) было не менее 10 см для об­ разцов из раствора и 20 см — для бетонных образцов.1

1 См. «Методические рекомендации по технологии изготовления бетон подверженного воздействию кавитации, и износостойких облицовок гидротех­ нических сооружений», П 58-72.

80

Возможно использование других способов измерения дефор­ мации образцов при непрерывном загружении.

3.Относительная деформативность определяется как частное от деления среднего арифметического из показаний двух измери­ тельных приборов (в см), на величину базы (в см).

4.Скорость приложения нагрузки и размеры испытуемых об­ разцов должны отвечать стандартным требованиям, установлен­

ным для испытания образцов-восьмерок на осевое растяжение.

Б. Определение деформативности бетона косвенными методами 1

1-й косвенный метод

5. Деформативность (еу) может быть найдена как частное от деления величины предела прочности бетона при растяжении, определяемого раскалыванием образцов кубической или цилин­ дрической формы — ^?раск, (кгс/см2),1 на величину динамического модуля упругости £ Дин (кгс/см2) образцов-призм соответствую­ щего размера по формуле:

6. При раскалывании кубов должны применяться образцы с двумя срезанными противоположными ребрами. Кубы и ци­ линдры должны иметь стандартные размеры в соответствии

снаибольшей крупностью заполнителей в бетоне.

7.Для нахождения величины динамического модуля упруго­ сти следует применять любой прибор для определения резонанс­ ной частоты поперечных колебаний призматических образцов бетона (например прибор ИРЧ—2).

2-й косвенный метод

8. Деформативность еу' может быть определена по величине предела прочности бетона при растяжении ^ раск. (кгс/см2), оп­ ределяемой раскалыванием образцов кубической или цилин­ дрической формы и величине предела прочности бетона при сжа­ тии Rem (кгс1см2) по формуле2.

, _ ^раск О Н~ 0,007/?сж) £у 4.10Ч?СЖ

9. Образцы для определения прочности методом раскалыва­ ния следует изготавливать по указаниям п. 6 настоящего прило­ жения.

1 Метод предложен проф. В. В. Стольниковым.

2 В формуле использована экспериментальная зависимость E m u = f ( R Cm), найденная Г. М. Рущуком.

Приложение 18

ОЦЕНКА ОДНОРОДНОСТИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО БЕТОНА

Как показывает опыт, прочностные и другие свойства бетона в сооружении обнаруживают колебания, что отрицательно отра­ жается на однородности бетона. Эти колебания обусловлены неустойчивостью процессов приготовления, транспорта и укладки бетонной смеси, отклонениями от нормативных требований к точ­ ности дозирования материалов на бетонном заводе, к точности текущего контроля материалов, применяемых для приготовле­ ния бетона и др. На практике часто прибегают к завышению прочностных и других показателей бетона против проектных в расчете на то, что это завышение прочности позволит перекрыть все неполадки технологического процесса приготовления и уклад­ ки бетона. Как правило, это приводит к недопустимому перерас­ ходу цемента и экономичность бетона снижается. Повышение строгости контроля и тщательности соблюдения нормативов поз­ воляет устранить этот перерасход и повысить однородность и экономичность бетона.

Колебания свойств бетона, укладываемого в сооружение, характеризуется величиной так называемого коэффициента ва­ риации (Cv, %). Чем больше колебания свойств, тем больше ко­ эффициент вариации, который может быть определен по отноше­ нию к различным характеристикам бетона. Некоторые из этих характеристик очень трудоемки для определения и поэтому коэф­ фициент вариации определяют обычно для прочности при сжа­ тии. Эта величина легко определяется испытанием и может быть использована для целей оперативного, повседневного контроля.

Производя систематические определения коэффициента ва­ риации прочности на данном гидротехническом строительстве, можно составить представление о степени однородности уклады­ ваемого бетона и о степени налаженности всего технологиче­ ского комплекса бетонных работ. Коэффициент вариации прочно­ сти бетона можно рассматривать как числовое выражение тех­ нического уровня организации и выполнения бетоных работ на данном строительстве.

Чем меньше коэффициент вариации прочности бетона, тем технико-экономический уровень строительства выше.

Другой контрольной величиной является так называемая средняя прочность бетона.

Чем меньше коэффициент вариации прочности, тем средняя прочность бетона может быть задана ближе к требуемой по проекту и этим будет достигнуто устранение перерасхода цемен­ та, о котором говорилось выше.

Чем больше коэффициент вариации, тем больше на практике прибегают к завышению средней прочности, и тем больше стано­ вится перерасход цемента на строительстве.

82

Отсюда следует, что во всех случаях необходимо стремиться к обеспечению наименьшего, в условиях строительства, коэффи­ циента вариации прочности бетона при соблюдении постоянства этого наименьшего коэффициента вариации.

Для ориентировки можно указать, что при значениях коэффи­ циента вариации до 15% качество бетона, его однородность и тщательность контроля считаются хорошими, от 15 до 20% — удовлетворительными и свыше 20% — недостаточными и неудов­ летворительными.

Коэффициент вариации прочности бетона вычисляют по дан­ ным испытаний контрольных образцов или кернов.

Предварительно, нужно определить так называемую сред­ нюю прочность образцов бетона Rcр по формуле:

Затем определяется среднее квадратичное отклонение проч­ ности образцов от средней прочности Rcр по формуле:

n

где R i — значения прочности образцов (от 1 до п ).

Далее, относя величину а к величине /?ср, определяют в процентах ко­ эффициент вариации C v по формуле:

cv = -£-\oo%

^cp

который показывает, какой процент средней прочности состав­ ляет среднеквадратичное отклонение прочности.

Величина Cv зависит от многих факторов, совокупность кото­ рых может быть разделена на две группы, а именно:

1) производственные факторы, к которым относится перемен­ ная влажность заполнителей, недостаточно высокая точность до­ зирования компонентов бетона для приготовления бетонной смеси, загрязненность и неудовлетворительный фракционный со­ став заполнителей, неравномерная проработка бетонной смеси при изготовлении контрольных образцов и др.;

2) технологические факторы, связанные с применением це­ мента различной активности, корректирование составов бетона в связи с применением добавок поверхностно-активных веществ, неоднородность составляющих бетон материалов в объеме об­ разца, некоторые отклонения условий механических испытаний образцов и др.

Действуя совместно, производственные и технологические факторы оказывают сложное влияние на конечный результат, оп­ ределяя среднюю прочность бетона, и обуславливают результат каждого частного испытания и его отклонения от среднего. По­

этому, наряду с контролем всех основных технологических про­ цессов в отношении их стабильности по заданным параметрам, необходима текущая производственная проверка качества бетона по методике ускоренных испытаний с обработкой их результатов по указанным выше статистическим зависимостям.

Из сказанного видно, что высокая средняя прочность не дает оснований считать что бетон однороден в сооружении.

При обработке многочисленных результатов испытаний на прочность контрольных производственных образцов-кубов и кер­ нов по 7 крупным отечественным гидростроительствам было об­ наружено, что в подавляющем большинстве случаев средняя прочность превосходила марочную, между тем бетон имел высо­ кое значение коэффициента вариации, что свидетельствовало о его неоднородности.

Было также выявлено обработкой многочисленных результа­ тов испытаний прочности контрольных образцов, что они имеют более высокую однородность, чем однородность бетона кернов.

Это объясняется тем, что на результатах испытания прочно­ сти кернов сильно сказывается влияние особенности их испыта­ ния и взятия их из сооружения. Высокое значение Cv свидетель­ ствует о серьезных недостатках всего комплекса бетонных работ на строительствах.

Превышение средней прочности над проектной не является благоприятным для гидротехнического бетона, так как свидетель­ ствует о перерасходах цемента.

Особенностью массивного гидротехнического бетона является выделение большого количества тепла в центре блоков, отвод ко­ торого в окружающее пространство затруднен из-за малой тем­ пературопроводности бетона.

Поэтому повышение однородности, дающее возможность уменьшения расхода цемента не только экономически целесооб­ разно, но является также средством повышения трещиностойкости.

Величины коэффициентов вариации прочности контрольных образцов бетона на крупных гидроузлах колебались в значи­ тельных пределах. В последнее время на крупных гидротехниче­ ских строительствах наблюдается стабилизация величины коэф­ фициентов вариации. Это объясняется, по-видимому тем, что при­ нимаются меры к снабжению больших строительств однотип­ ным, одномарочным цементом с одного и того же завода, кроме того хорошее лабораторное оборудование и квалифицированный штат работников позволяет свести к минимуму неоднородность, обусловленную недостатками в приготовлении и испытании кон­ трольных образцов. На отдельных крупных строительствах до­ стигнуто устойчивое значение коэффициента вариации прочно­ сти на сжатие массовых контрольных образцов порядка 15— 18%.

84