Справочник строителя | Гидротехнический бетон
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ГИДРОТЕХНИЧЕСКОМУ БЕТОНУ
В зависимости от вида и условий работы устанавливают показатели качества бетона.
Основные показатели качества бетона: класс по прочности на сжатие В; класс по прочности на осевое растяжение Вt; марка по морозостойкости F; марка по водонепроницаемости W. К бетону гидротехнических сооружений предъявляют дополнительные требования — водопоглощение, линейная усадка и набухание, стойкость против агрессивного воздействия воды, минимальное тепловыделение, сопротивляемость истиранию потоком воды с наносами, трещиностойкость.
Срок твердения (возраст) бетона, отвечающий его классам по прочности на сжатие, осевому растяжению и марке по водонепроницаемости:
для массивных гидромелиоративных сооружений и конструкций речных гидротехнических сооружений 180 сут.;
для сборных и монолитных конструкций морских и сборных конструкций речных транспортных сооружений и тонкостенных гидромелиоративных конструкций — 28 сут.
Срок твердения (возраст) бетона, отвечающий его проектной марке по морозостойкости, принимается 28 сут., для массивных конструкций, возводимых в теплой опалубке, — 60 сут.
Класс бетона по прочности на сжатие В определяют по сопротивлению осевому сжатию куба размером 15x15x15 см, испытанного в возрасте 180 сут. или на момент загружения, если срок фактического загружения сооружения известен (для плотин обычно 1 год). Классы бетона по прочности на сжатие: В3,5; В5; В7,5; В10; В12.5; В15; В20; В25; ВЗО; В35; В40; В45; В50; В55; В60.
Класс по прочности на осевое растяжение Вt принимают по сопротивлению-растяжению стандартных образцов, испытанных в возрасте 180 сут. при нормальном твердении. Бетон данного класса выбирают, когда работа конструкции определяется прочностью растянутого бетона или не допускается образование трещин. Классы тяжелого бетона, в том числе и гидротехнического, установлены следующие: Вt0,8; Bt1,2; Вt1 ,6; Вt2,0; напрягаемого мелкозернистого и легкого бетона: Вt2,4; Вt2,8; Вt3,2.
Марка бетона по морозостойкости F определяется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, испытываемых в возрасте 28 сут. в насыщенном водой состоянии, при котором допускается снижение прочности бетона на сжатие более чем на 15%.
Циклом замораживания и оттаивания называется изменение термического состояния бетона, сопровождаемое фазовым переходом жидкости (вода — лед) в порах бетона.
Марки гидротехнического бетона по морозостойкости F — F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500; F600; F800; F1000 назначают с учетом климатических условий, характеризующихся среднемесячной температурой наиболее холодного месяца.
Требования по морозостойкости предъявляются только к бетону, который находится в зоне переменного уровня воды, высотой 2 м от уровня воды и наружному надводному бетону.
Марку бетона по водонепроницаемости W принимают наибольшему давлению воды, при котором еще не наблюдается ее просачивание.
Эта характеристика назначается в зависимости от градиента напора, определяемого как отношение максимального напора, м, к толщине конструкции, м (или расстоянию от напорной грани до дренажа), и температуры контактирующей с сооружением воды, °С.
Установлены следующие марки по водонепроницаемости (кгс/см2): W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18, W20.
В не трещиностойких напорных железобетонных конструкциях и не трещиностойких безнапорных конструкциях, морских сооружениях марка бетона по водонепроницаемости должна быть не ниже W4.
Для бетона напорных конструкций марка устанавливается из расчета получения водонепроницаемого бетона. Она зависит от напорного градиента, определяемого как отношение максимального напора Н к толщине конструкций В в метрах со значениями, приведенными в табл. 1.
Таблица 1. Назначение марки бетона по водонепроницаемости
|
Напорный градиент Н/В |
|
|
|
|
|
Марка бетона по водонепроницаемости |
|
|
|
|
Для бетона внутренней зоны допускается назначать марку по водонепроницаемости W2. Для получения водонепроницаемых бетонов регулируется его плотность, зависящая в первую очередь от В/Ц (табл. 2).
Таблица 2. В/Ц, обеспечивающие водонепроницаемость и морозостойкость бетона
|
Железобетонные конструкции |
Бетонные и малоармированные конструкции |
|||
|
Условия эксплуатации бетона |
в морской воде |
в пресной воде |
в морской воде |
в пресной воде |
|
В частях сооружений, расположенных в зоне переменного уровня воды в суровых климатических условиях со среднемесячной температурой ниже 15°С |
0,5 |
0,55 |
0,55 |
0,6 |
|
В умеренных и мягких климатических условиях со среднемесячной температурой соответственно от -5 до -15 и 0 до-5°С |
0,55 |
0,6 |
0,6 |
0,65 |
|
В частях сооружений подводной зоны: |
|
|||
|
0,55 |
0,6 |
0,6 |
0,65 |
|
0,6 |
0,65 |
0,65 |
0,65 |
|
В надводных частях сооружений |
0,65 |
0,65 |
0,7 |
0,7 |
Требования к материалам гидротехнического бетона зависят от условий эксплуатации его в конструкциях.
Для подводного бетона применяется пуццолановый портландцемент и шлакопортландцемент, как наиболее водостойкие. Допускается применять портландцемент без минеральных добавок и с минеральными добавками.
Для сульфатной агрессивности воды применяются сульфатостойкие портландцементы.
Для бетона зоны переменного уровня воды, эксплуатируемого в наиболее тяжелых условиях, применяется сульфатостойкий портландцемент. Допускается применять портландцемент с содержанием минерала С3А до 8%.
Для надводного бетона применяют портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент. Для бетона внутренней зоны используют низкотермичные цементы — пуццолановый и шлакопортландцемент. Возможно применение портландцемента и портландцемента с минеральными добавками.
В качестве мелкого заполнителя для гидротехнического бетона применяют природный и искусственный песок с Мкр от 1,5 до 3,5. Мелкий песок с Мкр менее 2 следует применять в бетонах с пластифицирующими добавками.
Долговечность бетона зависит от В/Ц, которое нормируется и принимается по табл. 2.
Допускаемое содержание примесей в песке не должно превышать значений, приведенных в табл. 3.
Таблица 3. Требования к песку по содержанию примесей
|
Вид примесей |
Бетон надводный |
Бетон зоны переменного уровня воды |
Бетон подводный и внутренней зоны |
|
Глина и мелкие пылевидные фракции, в % по массе, не более |
|
|
|
|
Сернистые и сернокислые соединения в пересчете на SO, в % по массе, не более |
|
|
|
|
Слюда, в % по массе, не более |
|
|
|
Дробленый песок должен иметь достаточную для получения требуемой марки бетона морозостойкость.
Органические примеси в песке не должны окрашивать раствор едкого натра в колориметрической пробе в цвет, темнее эталона.
В качестве крупного заполнителя для гидротехнической бетона применяют щебень из изверженных и осадочных горных пород и щебень из гравия с размерами зерен от 5 (3) до 150 мм марок, не менее указанных в табл. 4.
Марка щебня из изверженных пород должна превышать марку бетона не менее чем в 2,5 раза, а из осадочных пород — не менее чем в 2 раза.
Средняя плотность и водопоглощение зерен щебня не должны превышать значений, приведенных в табл. 5.
Содержание примесей в крупном заполнителе не должно быть, выше значений, приведенных в табл. 6.
Таблица 4. Требования к щебню по прочности
|
Назначение бетона |
Марка по прочности |
||
|
Щебень |
|||
|
из изверженных пород |
из осадочных пород |
из гравия |
|
|
Бетон зоны переменного уровня воды |
|
|
|
|
Бетон подводной, внутренней и надводной зон |
|
|
|
Таблица 5. Требования к щебню по средней плотности и водопоглощению зерен
|
Назначение бетона |
Средняя плотность зерен щебня, кг/м3, не ниже |
Водопоглощение по массе, %, не более |
|
|
для щебня из изверженных и метаморфических пород |
для щебня из осадочных пород |
||
|
Бетон надводный, подводный и внутренней зоны |
|
|
|
|
Бетон надводный, подводный и внутренней зоны |
|
|
|
Таблица 6. Требования к крупному заполнителю по содержанию примесей
|
Вид примесей |
Бетон надводный |
Бетон зоны переменного уровня воды |
Бетон подводный и внутренней зоны |
|
Глина и мелкие пылевидные фракции, в % по массе, не более |
|
|
|
|
Сернистые и сернокислые соединения, в % по массе, не более |
|
|
|
|
Слюда, в % по массе, не более |
|
|
|
Вернуться к списку
|
Распечатать
|
