Geum.ru

Рекомендации по обеспечению надежности и долговечности железобетонных конструкций

Вид материалаИсследование

Содержание


Мф-ар, ту 6-05-1926-81
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18


Выбор вида бетона производят на основе технико-экономического анализа с учетом факторов, указанных в п. 3.2.


Таблица 8


Вид воздействия

Признаки коррозионного повреждения

Газовоздушная среда, содержащая SO2, CO2, H2S при отсутствии систематического увлажнения - степень агрессивного воздействия средняя, бетон марки по водонепроницаемости W6

Отсутствие гидроксида кальция, снижение pH поровой жидкости ниже 11,5, частичное заполнение пор и трещин продуктами коррозии (карбонат кальция, гипс и др.); количество дефектных участков более 25 % на глубине в среднем 10 мм за 10 лет эксплуатации

Циклическое увлажнение грунтовыми и техническими водами, содержащими анионы , , , (CO2 агрессивный), близкими к нейтральным.


Степень агрессивного воздействия средняя, бетон марки по водонепроницаемости W6

Отсутствие гидроксида кальция, снижение рН поровой жидкости ниже 11,5, частичное заполнение пор и трещин продуктами коррозии (гипс, карбонат кальция); количество дефектных участков более 25 % на глубине в среднем 10 мм за 6 лет эксплуатации

Постоянное увлажнение грунтовыми водами, содержащими анионы , , .


Степень агрессивного воздействия сильная. Бетон марки по водонепроницаемости W6

Отсутствие гидроксида кальция, снижение рН поровой жидкости ниже 11,5, поры и трещины целиком заполнены продуктами коррозии (карбонатом кальция, гипсом); количество дефектных участков более 25 % на глубине в среднем 10 мм за 4 года эксплуатации


Примечания: 1. Степень агрессивного воздействия принималась по СНиП 2.03.11-85 для бетона марки по водонепроницаемости W6. При степени агрессивного воздействия больше или меньше на одну ступень средняя глубина коррозионных поражений соответственно увеличивается или уменьшается примерно в 1,5 раза. При марке бетона по водонепроницаемости больше или меньше указанной в таблице на одну ступень средняя глубина коррозионных повреждений соответственно уменьшается или увеличивается примерно в 1,5 раза. 2. Приведенные в таблице данные получены для бетонов, изготовленных на портландцементе без добавок или с добавкой молотого гранулированного шлака до 20 % с содержанием в клинкере C3A от 4 до 9 %. 3 Определение коррозионного состояния бетона проводили в соответствии с разд. 2 Рекомендаций.


3.9. К бетонной смеси и бетону помимо расчетных сопротивлений и стойкости к заданным воздействиям в зависимости от конкретных условий выполнения работ могут предъявляться специфические требования:


ускоренный темп твердения и набора прочности (после 20-30 ч твердения бетон должен иметь не менее 50 % проектной прочности);


замедление процессов схватывания (на 4 ч и более) при укладке в рассредоточенных местах бетонирования;


разжижение бетонной смеси (до 8 см ОК и более) при ограниченных возможностях силового уплотнения, укладке бетононасосами, заполнении обойм и т.д.;


безусадочность;


повышенные защитные свойства по отношению к стальной арматуре и закладным деталям.


Эти требования удовлетворяются соответствующим подбором состава бетона, применением химических добавок, технологическими приемами.


3.10. Химические добавки, применяемые для бетонов, должны удовлетворять требованиям соответствующих Технических условий и государственных стандартов (табл. 9).


Таблица 9


Назначение добавки по основному эффекту действия

Добавки, номер ГОСТа или Технического условия

1. Ускоряющие схватывание (твердение) и противоморозные добавки

Сульфат натрия, ГОСТ 6318-77*


Нитрат натрия, ГОСТ 828-77*Е


Нитрит-нитрат кальция, ТУ 603-7P474


Хлорид кальция, ГОСТ 450-77*


Нитрит-нитрат-хлорид кальция ТУ 6-18-194-76


Поташ, калий углекислый технический, ГОСТ 10690-73*


Нитрат кальция, азотнокислый кальций, ВТУ АУ-58-57

2. Замедляющие схватывание (твердение)

Кормовая патока, ТУ 18 РСФСР 409-71


Тринатрийфосфат, ТУ 6-02-1171-79


Нитрилотриметиленфосфоновая кислота, ТУ 6-02-1171-79, ТУ 6-4919-80

3. Пластифицирующие (суперпластификаторы)

С-3, ТУ 6-14-625-80**


МФ-АР, ТУ 6-05-1926-81


«Дофен», ТУ 14-6-188-81

4. Пластифицирующие

Меласская упаренная последрожжевая барда, УПБ, ОСТ 18-126-73


Лигносульфонаты технические, ОСТ 13-183-83 (бывш. СДБ)

5. Пластифицирующе-воздухововлекающие

Щелочной сток производства капролактама, ТУ 113-03-488-84 (бывш. ПАЩ-1)


Модифицированная синтетическая поверхностно-активная добавка СПД-м, ТУ 38-30318-84


Этилсиликонат натрия, ГКЖ-10


Метилсиликонат натрия, ГКЖ-11


Нейтрализованный черный контакт (натриевый), ТУ 38-101615-76 begin_of_the_skype_highlighting 38-101615-76 end_of_the_skype_highlighting

Нейтрализованный черный контакт рафинированный, ТУ 38-3022-74

6. Воздухововлекающие

Смола нейтрализованная, воздухововлекающая (СНВ), ТУ 81-05-7-74


Смола, древесная омыленная (СДО), ТУ 81-05-16-76, ТУ 81-05-2-78


Клей талловый пековый (КТП), ОСТ 81-12-77

7. Уплотняющие

Битумная эмульсия


3.11. Для обеспечения сохраняемости бетонной смеси (свойство сохранять требуемую удобоукладываемость в течение заданного времени от первоначальных значений после затвердения до минимально допустимых в зависимости от способа укладки и уплотнения) используют добавки, приведенные в табл. 10.


Таблица 10


Добавки

Примерная дозировка, % массы цемента в пересчете на сухое вещество

Ориентировочное время увеличения сохраняемости смеси при температуре 20 °С, ч

Бетоны рядовых марок

СДБ

0,1-0,3

0,5-1

0,3-0,6

1-3

КП

0,05-0,25

2-4

НТФ

0,02-0,08

2-3

0,08-0,15

3-6

ГКЖ-10, ГКЖ-11

0,05-0,15

1-2

136-41

0,02-0,10

1-2

113-63

0,02-0,15

1-3

СДБ + КП

(0,1 - 0,9) + (0,05 - 0,25)

2-5

СДБ + 136-41 (113-63)

(0,1 - 0,3) + (0,02 - 0,10)

2-4

НТФ + 113-63 (136-41)

(0,02 - 0,1) + (0,02 - 0,1)

3-6

КП + 136-41 (113-63)

(0,05 - 0,25) + (0,02 - 0,10)

3-5

ГКЖ-10 (ГКЖ-11) + СДБ

(0,05 - 0,15) + (0,1 - 0,3)

1-3

Высокопрочные бетоны и бетоны классов В30 - В40 из высокоподвижных и литых бетонных смесей

СП + СДБ

(0,5 - 0,7) + (0,1 - 0,3)

1-3

СП + КП

(0,3 - 0,7) + (0,5 - 0,25)

1-4

СП + НТФ

(0,4 - 0,8) + (0,02 - 0,15)

3-6

СП + 113-63

(0,4 - 0,8) + (0,02 - 0,15)

2-4

СП + 136-41

(0,4 - 0,8) + (0,02 - 0,10)

2-4

СП + ГКЖ-10 (ГКЖ-11)

(0,4 - 0,8) + (0,05 - 0,10)

2-4

СП + НТФ + 113-63 (136-41)

(0,4 - 0,8) +(0,02 - 0,1) + (0,02 - 0,10)

4-6


Примечания: 1. СП - суперпластификаторы типа С-3, МФ-АР (МФАС-Р100-П, 10-03). 2. Эффективность добавки зависит от химико-минералогического и вещественного состава цементов.


3.12. Для усиления, восстановления и антикоррозионной защиты железобетонных конструкций в условиях слабой и средней степени агрессивных воздействий, а также для замоноличивания стыков сборных железобетонных элементов рекомендуется применять расширяющиеся безусадочные растворы и бетоны на обычном цементе.


Приводимые ниже варианты составов расширяющегося раствора и бетона на обычном портландцементе являются равноценными.


Растворы, кг/м3


Состав № 1:


портландцемент М500 ……………………………………………………… 515


кварцевый песок ……………………………………………………………. 1545


сернокислый алюминий .......……………………………………………….. 10


нитрит натрия (В/Ц = 0,45 - 0,55).…………………………………………... 10


Состав № 2:


портландцемент М500 ……………………………………………………… 515


кварцевый песок ........……………………………………….……………… 1545


сернокислый алюминий ......……………………………………………….. 10


азотнокислый кальций .......………………………………………………… 10


лигносульфонаты технические (СДБ) ……………………………………. 0,54


алюминиевый порошок (В/Ц = 0,45 + 0,55) ..…………………………… 0,05


Количество воды в растворе и подвижность раствора подбирают опытным путем в зависимости от крупности песка и других факторов.


Бетоны


Состав № 1:


портландцемент .......……………………………………………………………… 330


щебень ……………………………………………………………………………. 1270


песок .......………………………………………………………………………….. 600


сернокислый алюминий .....…………………………………………………….... 6,6


нитрит натрия ......……………………………………………………………….... 6,6


Состав № 2:


портландцемент ..………………………………………………………………..... 330


щебень ...………………………………………………………………………….... 1270


песок ...…………………………………………………………………………….... 600


сернокислый алюминий .....……………………………………………………….. 6,6


азотнокислый кальций .....……………………………………………………….... 6,6


технические лигносульфонаты ..………………………………………………..... 0,35


алюминиевый порошок .....………………………………………………………... 0,03


3.13. Для приготовления напрягающих растворов и бетонов применяют напрягающие цементы, песок, щебень, воду и добавки (табл. 11).


Таблица 11


Работа

Состав смеси, части

Полимерные добавки

цемент

песок

щебень

В/Ц

1. Сухое торкретирование

1

2

-

-

0,15-0,25 % ГКЖ-10 или ГКЖ-11

2. Мокрое торкретирование

1

2

-

0,41

Латекс СКС-65 ГП 0,8-1,2 % массы цемента

3. Заделка трещин мм:


1,5-5

1

-

-

0,28

-

5-30

1

1-1,5

-

0,3

-

4. Заделка раковин, выбоин

1

1

2

0,4

-

5. Бетонирование

1

1

2

0,45

-


3.14. Рекомендуемые составы полимерных композиций приведены в табл. 12, а технология их приготовления - в прил. 1.


Таблица 12


Компоненты

Состав полимерцементных растворов, масс. ч.

1

2

3

Латекс БС-65ГПН

80

60

77

Жидкое стекло

-

10

-

Фенолспирты

-

-

4

Портландцемент М500

50

50

50

Песок

50

50

50

Полиакриламид (1 %-ный раствор)

1,5

-

-


3.15. Составы полимерсиликатных бетонов приведены в табл. 13, безусадочных кислостойких растворов и бетонов - в табл. 14, а технология их приготовления - в прил. 1.


Основные свойства полимерсиликатных бетонов


Прочность, МПа:


при сжатии ……………………………………………………….. 30-35


при изгибе ………………………………………………………... 6-7


при растяжении ………………………………………………….. 2,5-3


Призменная прочность ……………………………………………… 21-25


Модуль упругости …………………………………………………… 24000-25000 МПа


Предельная сжимаемость …………………………………………… (110-150) 10-5


Предельная растяжимость …………………………………………… 21×10-5


Коэффициент Пуассона ………………………………………………. 0,22-0,25


Коррозионная стойкость


Среда


KS при КS при


сжатии изгибе


Вода 0,74 0,7


серная кислота 2 % 0,75 0,71


» » 5 % 0,77 0,72


» » 10 % 0,86 0,76


» » 30 % 1,01 1,02


» » 50 % 1,05 1,03


соляная » 5 % 0,87 0,72


» » 20 % 1,02 1,0


азотная » 30 % 0,99 0,98


Коэффициент температурного расширения 8×10-6 1/град


Усадка 0,15-0,2 %


Сцепление с арматурой 1,8 МПа


Адгезия, МПа:


свежеуложенного полимерсиликатного


бетона к затвердевшему 2,5


полимерсиликатного бетона к


портландцементному 1


3.16. Заделку сколов, раковин, выбоин, поверхностных разрушений бетона на любую глубину; обнажения арматуры, пустоты в стыках сборных элементов и других подобных дефектов, а также устройство защитного слоя конструкции можно осуществить с помощью полимеррастворов, составы которых приведены в табл. 15.


Таблица 13


№ п.п.

Составляющие

Размер фракций, мм

Состав полимерсиликатных бетонов

1

2

3

4

Тяжелый полимерсиликатный бетон

Полимерсиликатный бетон ФС на пористых заполнителях

ФС

ПН

НЦ

Расход составляющих

% по массе

кг/м3

% по массе

кг/м3

% по массе

кг/м3

% по массе

кг/м3

1

Гранитный щебень

20-40

48-50

1100-1160

49-50

1170-1200

40-50

1160-1190

-

-

2

То же

10-20

2,6-3,0

62-66

3-3,5

72-84

3-3,5

39-43

-

-

3

Пористый щебень или гравий

10-20

-

-

-

-

-

-

21-22

400-418

4

То же

5-10

-

-

-

-

-

-

14-15

266-285

5

Песок кварцевый

0,15-5

560-590

22-23

530-560

22-23

540-560

28-29

532-551

6

Наполнитель

Менее 0,15

12-13

280-295

12-13

280-290

11-12

275-285

16-17

304-323

7

Жидкое стекло натриевое

-

8,5-9,5

210-220

8,5-9

205-215

8,8-9

210-220

12-14

228-266

8

Кремнефтористый натрий КФН

-

3-4

60-80

3-4

60-80

3-4

60-80

3-4

60-80

9

Фуриловый спирт ФС

-

0,29-0,31

6,8-7,0

0,23-0,27

6-7

-

-

0,4-0,5

7,6-9,5

10

Полиэфирная смола ПН-1

-

-

-

0,54-0,56

12-13

-

-

-

-

11

Полизоцианат

-

-

-

-

-

2,6-2,7

63-65

-

-


Таблица 14


Составы

Содержание компонентов

% массы сухой смеси на 1 м3 материала

Антипирен

Кремнефтористый натрий

Алюмотермический шлак

Глинозем

Каолинитовая глина

Бентонитовая глина

Алюминиевая пудра

Кварцевый микронаполнитель

Шамотный микронаполнитель

Кислотостойкий песок

Кислотостойкий щебень

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Раствор I

3/60

-

3/60

-

3/60

-

-

41/820

-

50/1000

-

Бетон I

2/40

-

2/40

-

2/40

-

-

23/560

-

33/660

33/660

Раствор II

3/60

-

5/100

-

-

5/100

-

-

37/740

50/1000

-

Бетон II

3/60

-

2/40

-

-

2/40

-

-

27/540

33/660

33/660

Раствор III

-

4/80

5/100

-

5/100

-

0,005/0,1

35,995/720

-

50/1000

-

Бетон III

-

3/60

3/60

-

3/60

-

0,003/0,06

24,997/500

-

33/660

33/660

Раствор IV

-

4/80

-

5/100

5/100

-

0,005/0,1

35,995/720

-

50/1000

-

Бетон IV

-

3/60

-

3/60

3/60

-

0,003/0,06

24,997/500

-

33/660

33/660


Таблица 15


Компоненты составов

Содержание компонентов составов, мас. ч.

1

2

3

4

Метилметакрилат

100

100


Жидкий каучук СКН

20-50

-

20-40

-

Полистирол

-

5-7

-

-

Парафин

0,5

0,5

-

-

Эпоксидная смола ЭД-16, ЭД-20 или ЭИС-1

-

-

100

100

Перекись бензоила

-

6-8

-

-

Диметиланилин

-

2-3

-

-

Гипериз

6-7

-

-

-

Полиэтиленполиамин

6-7

-

8-10

8-10

Кварцевый или строительный песок

100-300

100-300

50-150

-

Тонкомолотый наполнитель

50-100

100-300

50-100

-

Ацетон, толуол, ксилол

-

-

10-30

50-150

Дибутилфталат

-

-

5-10

-


Составы полимеррастворов приготавливают непосредственно перед нанесением на ремонтируемую поверхность. Жизнеспособность полимеррастворов составляет 15-30 мин, в течение которых они должны быть полностью переработаны.


Перед нанесением полимерраствора поверхность бетона покрывают грунтовочным составом № 4 (табл. 15), который наносят кистью в количестве 0,1-0,2 кг/м2. Грунтовочный состав выдерживают при комнатной температуре 0,5-1 ч, после чего наносят полимерраствор.


Высоковязкие полимеррастворы наносят на дефектный участок с помощью шпателя, а также другого инструмента, используемого в штукатурных работах. Уплотнение полимерраствора производят штыкованием.


При ремонте дефектов глубиной более 70 мм целесообразно применять жестко закрепленную опалубку.


3.17. Работы по заделке трещин в сохраняемых конструкциях рекомендуется начинать после стабилизации процесса трещинообразования. Для более полного заполнения трещин перед началом работ желателен небольшой (0,02-0,1 от разрушающей нагрузки) пригруз конструкций, который снимается через 6-10 ч после окончания работ.


Подготовка трещин заключается в освобождении их от воды, пыли, грязи и других посторонних включений. Сушку трещины проводят, используя горелки ГПС-15, паяльные лампы и другие нагревательные приборы.


Для заделки трещин могут применяться растворы на основе напрягающих цементов (см. табл. 11), полимерцементов (см. табл. 12) в виде теста или раствора, эпоксидных смол, мономеров, полимеров, тиоколовых и других герметиков (табл. 16). Составы, приведенные в табл. 16, отверждаются при температуре выше 15 °С.


3.18. В зависимости от ширины раскрытия трещины, ее расположения (в горизонтальной, вертикальной или наклонной плоскости), а также применяемого состава для инъецирования может быть использован способ подачи состава в трещину самотеком или при помощи инъецирующей установки (табл. 17).