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

Подбор составов бетона для подводного бетонирования

4.40.Подбор бетонной смеси для подводного бетонирования должен производиться при соблюдении трех основных требова­ ний, предъявляемых к бетонной смеси: связности, подвижности и прочности бетона после отвердения.

4.41.Другим существенным обстоятельством при подборе со­

става бетона для подводного бетонирования является правиль­ ный выбор гранулометрического состава заполнителей. Опыт показал, что при подводном бетонировании процент песка в бе­ тоне должен приниматься обычно больше 50%.

Испытание связности бетонной смеси является одним из са­ мых важных испытаний при выборе составов для подводного бетонирования.

4.42. Специфика подводных бетонных работ требует приме­ нения несколько более жирных бетонных смесей, чем это при­ нято для обычных гидротехнических бетонов, укладываемых насухо.

4.43. Подбор составов бетона и растворов для подводного бетонирования включает, кроме испытаний прочности и водоне­ проницаемости бетона, а также подвижности и жесткости бетон­ ных смесей, еще испытание связности бетонной смеси или цемент­ ного раствора. В этом состоит отличие подбора высокопластичных бетонов для подводного бетонирования от подборов обычных бетонов.

4.44.При подборе подводных бетонов и растворов следует руководствоваться «Техническими условиями на производство подводных бетонных работ», ТУ — 24—52.

4.45.В случаях предъявления к подводному бетону повышен­ ных требований по прочности, плотности и водонепроницаемости

инебольших поперечных размерах конструкций укладку бетон­ ных смесей способом ВПТ возможно осуществлять с вибрацией, как это изложено в п.п. 8.21, б и 8.26, б СНиП III — В. 1—70. При этом подбор составов бетонных смесей следует производить сог­ ласно положениям «Временных указаний по вибрационной укладке бетона под водой способом ВПТ»—МСН 261—71/ММСС

СССР.

3*

Приложение 1

ПОДБОР СОСТАВА МАЛОПОДВИЖНЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

1.Основной особенностью проектирования составов малопод­ вижных бетонных смесей при строительстве крупных гидроузлов является использование всех возможных технологических и уп­ лотняющих бетонную смесь средств, способствующих подбору составов бетона заданных марок с минимальной водопотребностью.

2.Основными характеристиками малоподвижных смесей для гидротехнического бетона является время при вибрации по ГОСТу 10181—62, п. 11 и осадка конуса. Для малоподвижных бетонных смесей, укладываемых в гидротехнические сооружения, жесткость 10—15 сек является распространенной и соответствует осадке конуса бетонной смеси с поверхностно-активными добав­ ками 3—4 см. Переход от смеси с поверхностно-активными до­

бавками с осадкой конуса 6—8 см и жесткостью 5—10 сек к смеси, жесткость которой 10—15 сек, дает значительную эконо­ мию цемента.

3.Малоподвижные бетонные смеси имеют вид сыпучих мате­ риалов и могут применяться для неармированных и малоармированных конструкций внутренней и наружной зон массивных гидротехнических сооружений, а также для изготовления блоков

иэлементов сборных бетонных и железобетонных конструкций.

4.На заводах железобетонных изделий для гидротехниче­ ского строительства применяются жесткие смеси, имеющие пока­ затель по времени вибрации более 40 сек.

5.Малоподвижные бетонные смеси благодаря их сыпучести выгружаются из самосвалов, бадей, и хоботов, как обычные бе­

тонные смеси. Малоподвижные смеси могут применяться: а) с целью экономии цемента и снижения экзотермии его в бе­ тоне; б) для повышения прочности и стойкости бетона и сокра­ щения сроков распалубки блоков. В первом случае (обычно в бе­ тоне внутренних зон) экономия цемента достигается посредством снижения осадки конуса при сохранении водоцементного отно­ шения. Во втором случае (например, в бетоне наружных зон) сни­ жение осадки конуса бетонной смеси производится посредством уменьшения водоцементного отношения без сокращения расхода цемента. При этом должны быть соблюдены предельные нормы расхода цемента.

36

6. Малоподвижные бетонные смеси, применяемые в гидро­ техническом строительстве, делятся на малоцементные малопод­ вижные смеси с расходом цемента менее 240 кг/м321 (внутренние и наружные подводные зоны) и более жирные смеси для наруж­ ных зон с расходом цемента более 240 кг на 1 ж3 бетона.

7. Малоцементные малоподвижные бетонные смеси следует приготавливать с воздухововлекающими добавками Г При приго­ товлении малоподвижных бетонных смесей для наружных зон и блоков облицовки сооружений с достаточно большими расхо­ дами цемента, возможно применение как воздухововлекающей добавки типа СНВ, так и пластифицирующей добавки типа СДБ2.

При отсутствии этих поверхностно-активных добавок мало­ подвижная бетонная смесь не может быть хорошо уплотнена, бетону не может быть придана необходимая водонепроницае­ мость, морозостойкость, трещиностойкость. Качество такого бе­ тона резко снижается.

8. Малоподвижные бетонные смеси труднообрабатываемы и требуют особо тщательного уплотнения, которое достигается пу­ тем применения специальных вибраторов и правильной органи­ зацией проработки бетонной смеси3.

9. При подборе малоподвижных бетонных смесей должны быть установлены расходы всех материалов на 1 ж3 бетона, при которых будут обеспечены проектные требования к бетону при минимальном расходе цемента в соответствии с ГОСТом

4799—69.

10. Цементы для малоподвижных бетонных смесей должны применяться в соответствии с действующим ГОСТом 4797—69 *, при этом следует учитывать весь комплекс требований, предъяв­ ляемых к бетону различных зон (водонепроницаемость, морозо­ стойкость, прочность, трещиностойкость), и назначать цемент

сучетом этих требований.

11.Для малоподвижных бетонных смесей, в зависимости от их назначения, могут применяться в качестве добавки к цементу

зола-унос тепловых электростанций и другие тонкомолотые до­ бавки, имеющиеся в районе строительства, при этом следует ру­ ководствоваться указаниями ГОСТа 4797—69*.

12. Зола-унос может вводиться в бетон либо в естественном состоянии, либо предварительно подвергаясь дополнительному измельчению.

13. Связность и удобообрабатываемость бетонных смесей

сдобавкой 10—30% золы-уноса улучшается.

1«Технические указания по применению воздухововлекающих добавок в гидротехническом бетоне», ВСН-120-63.

2 «Указания по применению бетона с добавкой концентратов сульфитнодрожжевой бражки», СН 406-70.

3 «Указания по приготовлению и укладке малопластичных бетонных сме­ сей на гидротехническом строительстве», ВСН-31-70.

37

14. Применение золы-уноса в качестве добавки к бетону на­ ряду с экономическим эффектом целесообразно с точки зрения повышения трещиноустойчнвости бетона, особенно в массивных гидротехнических сооружениях, так как добавка золы-уноса при­ водит к существенному уменьшению тепловыделения без замет­ ного снижения растяжимости бетона.

15.Действие добавки золы-уноса на стойкость бетона в мяг­ ких водах может быть оценено положительно, поскольку она спо­ собна изменять химический состав цементного камня в нужном направлении.

16.Замена 10—30% портландцемента и шлакопортлапдцемента золой-уносом не снижает водонепроницаемости бетона и заметно не сказывается на его усадочных деформациях, а также не увеличивает водопотребпости бетонной смеси.

17.При замене 10—20% портландцемента и шлакопортландцемента золой-уносом прочность бетона в 180-суточпом возрасте получается практически такой же как у бетона без добавки. При увеличении содержания золы-уноса в вяжущем до 30% проч­ ность бетона несколько снижается.

18.В каждом конкретном случае смешанное вяжущее с на­ личием золы-уноса должно испытываться в автоклаве при 20 ати на образцах-призмах. При этом деформация призм (удлинение) не должна превосходить 0,2% от первоначальной длины на шла-

19.При применении золы-уноса следует руководствоваться техническими условиями «Зола-унос тепловых электростанций как добавка в бетоны» ТУ 34 4014—73.

20.Заполнители, применяемые для малоподвижных бетон­ ных смесей, должны отвечать требованиям действующего ГОСТа

4797—69 *.

21.Крупный заполнитель при Днаиб-=120 мм рекомендуется делить на следующие пять фракций: 5—Ю мм, 10—20 мм, 20—

40 мм, 40—80 мм, 80— 120 мм.

22. При равных технико-экономических условиях желательно применять щебень, приготавливая его из пород, обеспечивающих надежное сцепление щебня с цементным камнем (гранит, извест­ няк с прочностью 500—1000 кгс/см2 и др.). Нежелательно приме­ нение крупного заполнителя из плотных пород с гладкой и стек­ ловатой поверхностью зерен.

23.Водоцементиое отношение для малоподвижных бетонных смесей внутренней и подводной наружной зон устанавливается из условия водонепроницаемости и прочности в возрасте 180 сут..

Для малоподвижных бетонных смесей наружной зоны пере­ менного горизонта воды водоцементиое отношение устанавли­ вается с учетом также требования по морозостойкости (п. 4.5).

24.Определение расхода материала на 1 мъ бетона рекомен­ дуется производить: а) методом абсолютных объемов; б) мето­

33

дом, основанным на определении объемного веса бетонной смеси, изложенным в приложении 6 к настоящему Руководству.

25.Определение оптимального содержания песка в смеси за­ полнителей должно производиться экспериментально по кривой зависимости времени вибрации и осадки конуса бетонной смеси от относительного содержания песка.

В качестве оптимального принимается содержание песка, обе­ спечивающее заданную жесткость и подвижность при наимень­ шем расходе цемента.

Для малоподвижных смесей характерно содержание песка, несколько меньшее (на 3—5%), чем для обычных пластичных смесей. Содержание песка в малоподвижных бетонных смесях на щебне на 2—3% выше, чем в бетонных смесях на гравии.

26.Определение максимально допустимого водоцементного отношения должно производиться на основании эксперименталь­

ной зависимости прочности, водонепроницаемости и морозостой­ кости гидротехнического бетона от водоцемеитного отношения с учетом предельных допустимых величин водоцементного отно­ шения, приведенных в табл. 10 настоящего Руководства, и ориен­ тировочных расходов цемента, приведенных в табл. 11 —13.

Результаты опытов позволят установить наименьший расход цемента, обеспечивающий комплекс заданных технических свойств бетона.

Приложение 2

ПОДБОР СОСТАВА ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО БЕТОНА С УЧЕТОМ ЗАДАННОГО МАКСИМАЛЬНОГО ПОДЪЕМА ТЕМПЕРАТУРЫ И ПОВЫШЕНИЯ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ

1. При возведении массивных бетонных гидротехнических сооружений, особенно в районах с суровым резко контанентальным климатом, важнейшее значение приобретает вопрос регулирования температурного режима бетонной кладки для обеспечения ее монолитности. Одним из основных условий пред­ отвращения температурных трещин в массивных гидротехниче­ ских сооружениях является недопущение развития в бетонной кладке температуры выше установленной проектом производства работ, а также повышение трещиностойкости самого бетона.

2. Основной особенностью проектирования гидротехнического бетона с учетом заданного максимального подъема температуры в процессе его твердения и повышения его трещиностойкости является подбор состава бетона, исходя не только из заданных, обычных (для гидротехнического бетона) требований по водоне­ проницаемости, прочности, морозостойкости, но также и допу­ стимого максимального подъема температуры бетона в блоке и повышения трещиностойкости с целью предупреждения опасно­ сти термического трещинообразования.

39