 |
Проектирование классов (марок) и других показателей качества гидротехнического бетона
|
|
|
|
При проектировании бетонных или железобетонных конструкций гидротехнических сооружений в зависимости от их назначения и условий работы следует устанавливать показатели качества бетона. Согласно ГОСТ 286633-85/З/ и СНиП 2.03.01-84 /4/ гидротехнический бетон должен удовлетворять техническим и технологическим требованиям по прочности на сжатие и растяжение, водонепроницаемости, морозостойкости, допустимой степени водопоглощения, водостойкости, малому тепловыделению, отсутствию взаимодействия щелочей цемента с заполнителями, сопротивляемости истиранию, малой усадки, а также по подвижности и жесткости (удобоукладываемости и удобообраба-тываемости), обеспечивающих высокое качество укладки бетонной смеси.
Стандарт СЭВ 1406-78 /5/ ввел классы бетона по прочности (табл. 2.2).
Таблица 2.2
Соотношение между марками и классами бетона по прочности на сжатие (тяжелый бетон)
| Марки бетона по прочности на сжатие | MI00 | MI50 | М200 | М250 | М300 | М350 | М400 | М450 | М500 |
| Класс бетона по прочности на сжатие | В7,5 | В10 В12,5 | BI5 | В20 | В22,5 В25 | В25 В27,5 | В30 | В35 | В40 |
Класс прочности на осевое растяжение для тяжелого бетона Bt0,8; Btl,2, Btl,6; Bt2,0; Bt2,4; Bt2,8; Bt3,2 назначают в случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение и контролируется на производстве.
Так, марка тяжелого бетона по водонепроницаемости W2, W4, W6, W8, W10, WI2 и W>I2 назначается для конструкций (отдельных частей бетонного сооружения), к которым предъявляется ведущее требование "водопроницаемость" в зависимости от напорного градиента /7/.
Марка тяжелого бетона по морозостойкости F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500 назначается для конструкций (отдельных частей бетонного сооружения), подвергающихся в увлажненном состоянии действию попеременного замораживания и оттаивания, в зависимости от климатических условий и числа циклов попеременного замораживания и оттаивания в течение года /7/.
|
|
|
Для массивных гидротехнических сооружений ведущие требования по водонепроницаемости, морозостойкости и прочности устанавливаются по зонам (в зависимости от зональной разрезки: зоны А, Б, В, внутренняя зона и др.) по табл.2.3.
Проектирование классов бетона и подбор состава гидротехнического бетона по зонам производится по /7, 5/.
На практике класс бетона на прочность, водонепроницаемость и морозостойкость принимается на основании лабораторных испытаний, в учебном процессе допускается принимать по СНиП 2.03.01-84.
Для предварительного назначения классов бетона по прочности, водонепроницаемости и морозостойкости можно пользоваться данными табл.2.4.
Для отдельных конструкций, сооружений и их частей в учебном процессе можно рекомендовать следующие классы и марки:
для бетонной подготовки - класс В7,5;
для малоармированных конструкций обычных сооружений (% армирования 0,3-0,5) – В7,5 и B10 (W2), бетон внутренней зоны – B10 и B15 (W2,W4);
для железобетонных конструкций обычных гидротехнических сооружений – B10 и BI5, бетон наружной подводной зоны – B15 (W8, F100) и В20 (W8, F100);
для бетонных и железобетонных поверхностей, подверженных иcтирающему действию текущей воды - В25 и выше, бетон зоны А - В20 (W8, F250) и В25 (W8, F300);
бетон фундаментных частей в подошве плотины – B15 и В20 (W10, F100);
для сборных железобетонных конструкций заводского изготовления - В25 и выше;
для мостов, акведуков, наружных частей гидротехнических сооружений, а также для сборных железобетонных конструкций, изготовляемых на полигонах - В20 и В25; бетон подводной зоны – B15 (W8, F150) и В20 (W8, F150);
|
|
|
для низкотермического бетона принимать классы не выше B15.
Таблица 2.3
Ведущие требования к бетону различных зон гидротехнических сооружений
|
Зоны | Предъявляемые требования к качеству бетона | Факторы, определяющие ширину зоны | |||||
| водостойкость | водонепроницаемость | морозостойкость | прочность | малые объемные деформации при твердении | стойкость против истирания | ||
| Зона А | Предъявл. | Предъявл.1 | Не предъявл. | Предъявл.2 | Предъявл. | Не предъявл. | Действ. напор |
| Зона Б | Предъявл. | Предъявл. | Предъявл. | Предъявл.2 | Предъявл. | Не предъявл. | Глубина промерзания |
| Зона В | Не предъявл. | Не предъявл. | Предъявл. | Предъявл. | Предъявл. | Предъявл.3 | Конструктивные соображ. |
| Внутрен. зона | Не предъявл. | Не предъявл. | Не предъявл. | Предъявл.4 | Предъявл.5 | Не предъявл. | Общие размеры плотины |
Примечания: 1. В таблице подчеркнуты ведущие характеристики, по которым должен подбираться бетон каждой из зон.
Требование прочности может быть ведущим для зон Б и В у низовой грани при большой высоте плотины.
Требования стойкости против истирания предъявляется к бетону зоны В на водосливной грани при скорости течения воды 10 м/с и большей.
При наличии донных отверстий в теле плотины ведущей характеристикой бетона стенок отверстий может быть прочность.
Малые объемные деформации бетона внутренней зоны обеспечиваются путем применения низкотермичного цемента, уменьшения его содержания, отощения цементного клинкера гидравлическими и другими добавками и т.д.
Таблица 2.4
Выбор класса бетона, приготовленного на портландцементе марки 400
| Для зоны переменного уровня воды (тонкостенные конструкция) | Для внутренних вон массивных сооружений | Для подводных и наружных зон (тонкостенные конструкция) | ||||
| По морозо стойкости F28 | По водонепроницаемости в 180 сут | По прочности в 180 сут | По водонепроницаемости в 180 сут | По прочности в 180 сут | По водонепроницаемости в 180 сут | По прочности в 180 сут |
| F100 | W4 | В10, В12,5 | W2 | В7,5 | W6 | В10, В12,5 |
| F150 | W6 | В15 | W4 | В10, В12,5 | W8 | В15 |
| F200 | W8 | В20 | - | - | W12 | В22,5, В25 |
| F300 | W12 | В22,5, В25 | - | - | - | - |
| F400 | W12 | В30 | - | - | - | - |
| F500 | W12 | В40 | - | - | - | - |
Предварительный выбор проектных классов бетона допускается для сооружений Ш и 1У классов,
|
|
|
Осредненные расходы материалов на единицу объема работ указаны ниже и в табл.2.5:
на приготовление I м3 бетонной смеси
щебень (гравий) 0,8-0,9 м3
песок 0,4-0,5 м3
цемент 180-300 кг
для дренажей
щебень (гравий) 0,7-0,8 м3
песок 0,2-0,3 м3
камень для набросок и банкетов 1,1-1,2 м3
для креплений на 1 м2
камень 0,1-0,35 м3
щебень (гравий) 0,1-0,2 м3
песок 0,15-0,3 м3
| Таблица 2.5 | |||||||||
| Типовые составы бетонов | |||||||||
|
Материалы и параметры
| Расход материалов, кг/м3, для приготовления бетона различных классов | ||||||||
| Внутренняя зона | Наружная зона | ||||||||
| B10, W2, F50 | В7,5, W8, F150 | подводный бетон | бетон зоны переменного уровня | ||||||
| B15,W8F50 | BI5,W8 F150 | B15,W8 F50 | BI5,W8 F100 | B20, W8 F150 | B22,5,W8 F100 | B20,W8 F 300 | |||
| Цемент | 180 | 200. | 250 | 200 | 282 | 275 | 200 | 232 | 280 |
| Песок | 512 | 725 | 655 | 825 | 635 | 688 | 656 | 614 | 577 |
| Гравий крупностью | |||||||||
| 5-20 мм | 517 | 670 | 350 | 380 | 675 | 645 | 675 | 675 | - |
| 20-40 мм | 221 | 670 | 350 | 645 | 675 | - | 678 | 678 | - |
| 40-80 мм | 316 | - | 708 | 400 | - | - | 339 | 339 | - |
| 80-120 мм | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Щебень крупностью | |||||||||
| 5-20 мм | - | - | - | - | - | - | - | - | 232 |
| 20-40 мм | - | - | - | - | - | 655 | - | - | 232 |
| 40-80 мм | - | - | - | - | - | - | - | - | 446 |
| 80-120 мм | 568 | - | - | - | - | - | - | - | 574 |
| Вода | 136 | 150 | 132 | 120 | 155 | 152 | 98 | 91 | 143 |
| Добавки ССБ | - | - | 0,48 | - | - | 0,55 | 0,4 | 0,4 | 0,560 |
| Плотность бетона | 2450 | 2420 | 2440 | 2570 | 2420 | 2420 | 2600 | 2630 | 2490 |
| Осадка конуса, см | 3-4 | 3-5 | 3-5 | 2-3 | 3-5 | 3-5 | 1-2 | 1-3 | 4-5 |
| В/Ц | 0,76 | 0,75 | 0,55 | 0,6 | 0,55 | 056 | 0,49 | 0,4 | 0,51 |
|
|
|
