Реферат: Гидротехнический бетон
ПАЩ-1+ СНВ + НКМ,
ПАШ-1 + СДП + НКМ,
Аммиачная вода.
Таблица 1.
Примечание: индексы М, М1 , НК и НКМ обозначают соответственно: мылонафт, карбамид (мочевина), азотнокислый кальций и двойная соль азотнокислого кальция и мочевины.
Таблица 2.
Наименование добавок | Водонепроницаемость бетона (В) | |
| До В-6 | Более В-6 | |
| Морозостойкость (Мрз), циклов | ||
| 150 | 150 | |
| Пластифицирующие СДБ, ССБ, ПАЩ | + | - |
| Пластифицирующие воздухововлекающие ВЛХК, мылонафт, супердобавки, эмульбит | + | - |
| Воздухововлекающие СНВ, СПД | + | + |
| Гидрофобно-пластифицирующие воздухововлекающие ГКЖ-10, ГКЖ-11 | - | - |
| Микрогазообразователь ГКЖ-94 | - | - |
| Комбинированные СДБ + Ca(NO3 )2 | + | + |
|
Тоже СДБ + СНВ, СДБ + СПД, ССБ + СНВ, ССБ + СПД. | + | + |
Рекомендуемые (ориентировочные) дозировки добавок в зависимости от вида цемента приведены в Таблице 3 , а от расхода цемента в Таблице 4 .
Таблица 3.
| Вид цемента | Добавки | Количество добавки от массы цемента в расчёте на сухое вещество, % |
| Сульфатостойкий портландцемент | СДБ, ССБ, мылонафт ВЛХК, ГКЖ-10, ГКЖ-11 | 0,1 – 0,2 0,05 – 0,15 |
Таблица 4.
| Вид добавки | Количество добавки от массы цемента в расчёте на сухое вещество, в % при расходе цемента, кг/м3 |
| До 300 | |
| СНВ, СМД | 0,005 – 0,015 |
Вид цемента, в зависимости от зоны расположения бетона в сооружении по отношению к воде (надводная, подводная или переменного горизонта воды) принимается по Таблице 5 .
Таблица 5 .
| Зона расположения | Виды цемента | |
| Рекомендуемые | допустимые | |
| Подводная | Пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент, портландцементы с тонкомолотыми добавками или с добавками золы-уноса, портландцемент с умеренной экзотермией пластифицированный или сульфатостойкий портландцемент. | Другие виды цемента |
Для массивных сооружений (гравитационные плотины , отстойники) лучше применять в подводной зоне: цементы с умеренной экзотермией (шлакопортландцемент, пуццолановый и сульфатостойкий портландцемент). В надводной зоне: пластифицированный и гидрофобный портландцементы с умеренной экзотермией, т. е. с содержанием трёх кальциевого алюмината не более 8,0% и трёх кальциевого силиката (алита) до 50%.
Марка цемента, в зависимости от заданной марки бетона по прочности на сжатие, принимается по Таблице 6 .
Таблица 6.
| Марка бетона по сжатию | 150 |
| Марка цемента | 300 |
Цементы должны отвечать требованиям ГОСТ 10178-76 «Портландцемент, шлакопортландцемент. Технические условия», ГОСТ 22266-76 «Цементы сульфатостойкие. Технические условия», ГОСТ 969-77 «Цемент глинозёмистый. Технические условия».
В качестве мелкого заполнителя следует применять кварцевые пески с истинной плотностью зёрен 2,5–2,7 кг/л, с насыпной плотностью 1,50-1,65 кг/л и межзерновой пустотностью 35-40%, отвечающие требованиям ГОСТ 8736-77 «Песок для строительных работ. Технические условия», ГОСТ 4797-69 «Бетон гидротехнический, материалы для его приготовления. Технические требования». ГОСТ 10268-76 «Заполнители для тяжёлого бетона. Технические требования». Модуль крупности песка при материалах высокого качества должен быть в пределах 3,5-2,5 (крупнозернистый песок), при материалах среднего качества – в пределах 2,5-2,0 и при материалах пониженного качества 2,0-1,5.
В качестве крупного заполнителя следует применять щебень и гравий из плотных горных первичных изверженных пород (гранит, диорит, базальт, диабаз и т. д. ). Или метаморфических пород (кварциты, гнейсы и т. д.) с истинной плотностью в пределах 2,5-2,7 кг/л, а для осадочных пород (плотные известняки, доломиты и т. д.) – в пределах 2,3-2,6 кг/л. Насыпная плотность крупного заполнителя должна быть в пределах 1,15-1,35 кг/л, а межзерновая пустотность в пределах 40-55%. Прочность зёрен крупного заполнителя на сжатие должна быть не менее 80 Мпа для первичных изверженных и метаморфических пород, и не менее 60 Мпа для осадочных пород. Водостойкость (коэффициент размягчения) должен быть не менее 0,8 (т.е. снижение прочности при водонасыщении должно быть менее 20%). Загрязнённость заполнителей (песка, щебня, гравия) пылевидными частицами, илом и глиной должна быть не более величин указанных в Таблице 7.
Таблица 7.
| Примеси | Предельное содержание примесей % по массе | |
| Подводный бетон и бетон внутренней зоны | ||
| Щебень и гравий | Песок | |
| Глина, ил, и мелкие пылевидные фракции, отделяемые отмачиванием в % по массе, не более | 2,0 | 4,0 |
Наибольшая крупность зёрен крупного заполнителя для тонкостенных конструкций (лотковые каналы, напорные трубы) должна быть не более 20 мм, обычных конструкций (безнапорный сброс, акведуки, облицовки каналов, арочные плотины, дюкера) – не более 40 мм, а для массивных конструкций (гравитационные плотины , отстойники) – до 70-80 мм.
После выбора материалов для бетона следует определить наибольшую допускаемую величину водоцементного отношения бетона из условия обеспечения требуемой по заданию морозостойкости, водонепроницаемости а также коррозионной стойкости в соответствии с заданной степенью агрессивности внешней среды, с учётом зоны расположения бетона по отношению к воде. Наибольшее значение водоцементного отношения по условию заданной морозостойкости принимается по Таблице 8, по водонепроницаемости - Таблице 9, а по степени агрессивности внешней среды - Таблице 10.
Таблица 8. Таблица 9.
| Марка бетона по морозостойкости | Наибольшее водоцементное отношение | Марка бетона по водонепроницаемости | Наибольшее водоцементное отношение |
| 100 | 0,60 | В-6 | 0,55 |
Таблица 10.
| Условия работы конструкции | Наибольшее водоцементное отношение при степени агрессивности внешней среды |
| слабая | |
| Подводная конструкция | 0,50 |
Поскольку на эксплуатационную надёжность и долговечность бетона гидротехнических сооружений влияет целый комплекс неблагоприятных внешних воздействий: климатические условия, особенно в зоне переменного горизонта воды, напор воды в поддонных частях сооружений и т. д. – водоцементное отношение бетона с учётом этих неблагоприятных факторов должно быть не более величин указанных в Таблице 11.
Таблица 11.
| Место расположение бетона в конструкции и климатические условия | Наибольшее водоцементное отношение в конструкциях | |
| Массивных в зоне: | ||
| наружной | внутренней | |
| Подводная зона | 0,57 | 0,75 |
| Надводная зона | 0,62 | 0,75 |
Из полученных по таблицам 8-11 водоцементных отношений, в дальнейших расчётах выбирается наименьшее значение водоцементного отношения, как предельно допустимое (В/Ц).
Необходимую удобоукладываемость бетонной смеси (требуемую осадку конуса в см.) с учётом вида вида конструкции и метода уплотнения бетонной смеси назначают по Таблице 12.
Таблица 12.
| Вид конструкций | Метод уплотнения | Осадка конуса, см. |
| Массивные бетонные и мелиоративные конструкции (гравитационные плотины , отстойники) | Глубинные вибраторы | 3 - 5 |
Дальнейший расчёт состава бетонной смеси ведут в следующей последовательности:
1. Из условия заданной мари бетона (прочности) на сжатие определяют требуемое водоцементное отношение. При этом необходимо оговорить, что марка бетона принимается в возрасте 28 суток нормально-влажного хранения образцов в связи с требованием скорейшего ввода сооружения в эксплуатацию.
 |
Требуемое из условия обеспечения заданий марки бетона водоцементное отношение определяется по формуле:
Где Rц и Rб28 – соответственно марка цемента и бетона по прочности на сжатие Па;
А – Параметр учитывающий качество применяемых для бетона материалов. Значение его параметра принимается по Таблице 13.
Таблица 13.
| Качество применяемых материалов | Значение параметра А в зависимости от вида крупного заполнителя |
| Морской и речной гравий | |
| Среднее | 0,51 |
Если полученное требуемое водоцементное отношение окажется больше ранее найденного по по таблицам 8-10 предельно допустимого водоцементного отношения, дальнейший расчёт ведут принимая:
[В/Ц]тр = [В/Ц]
где [В/Ц] – полученное по таблицам 8-10 предельно допустимое (нименьшее) водоцементное отношение.
2. Необходимый расход воды на один кубометр бетонной смеси из условия обеспечения нужной удобоукладываемости бетонной смеси (осадка конуса, полученной по таблице 12) находится по Таблице 14 , с учётом вида (щебень или гравий) крупного заполнителя и наибольшей крупности его зёрен.
 |  |
3. ????????? ????????? ????????????? ????????? ? ??????????? ?????? ???? ?? ???????? ??????, ??????? ?????? ??????? ?? ???????? ??????:
где В – расход воды, принятый по Таблице 14. л.
Таблица 14.
| Удобоукладываемость бетонной смеси по осадке конуса в см. | Расход воды в литрах на кубометр бетона при крупном заполнителе из |
| Гравия с крупностью зёрен до 70-80мм. | |
| 3 - 5 | 160 |
Указанные в Таблице 14 расходы воды получены при применении песка с модулем крупности равным 2,0 , при увеличении модуля крупности на каждые 0,5 , расход воды уменьшается на 3-5 литров. Если модуль крупности песка меньше 2,0 , то при уменьшении модуля крупности на каждые 0,5 , расход воды увеличивается на 3-5 литров.