СНиП 3.06.04-91. Мосты и трубы Часть 7

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД ПОДБОРА СОСТАВА БЕТОНА

1. Ориентировочную величину требуемого водоцементного отношения В/Ц определяют по формуле

на ведущем технологическом этапе (после цикла ускоренного твердения на момент выдачи конструкции на открытый воздух в зимнее время и т.п.) превышает величины прочности, достигаемые к этому времени бетоном, состав которого подобран на получение бетона прочностью, соответствующей проектному классу бетона на 28 -е сут нормального твердения.

3. Ориентировочно количество воды затворения на 1 куб.м бетонной смеси (плотно уложенной), необходимой для получения требуемой удобоукладываемости, рекомендуется определять по следующей таблице:

Примечание. Количество воды затворения приведено для бетонных смесей, приготовленных на портландцементе, с нормальной густотой цементного теста, равной 26 %, и среднезернистом песке без пластифицирующих добавок. При введении добавок типа ЛСТ указанное количество воды должно быть уменьшено на 10-15 л/куб.м, при введении суперпластификатора - на 20-30 л/куб.м. При использовании цемента с иной нормальной густотой, песка иной крупности или введении других химических добавок количество воды должно быть соответственно откорректировано.

4. Расход цемента Ц на 1 куб.м бетона рекомендуется определять по формуле

5. Дальнейший расчет рекомендуется производить исходя из того, что сумма абсолютных объемов составляющих материалов равна 1 куб.м плотно уложенной бетонной смеси.

6. Абсолютные объемы цементного теста и смеси заполнителей, а также содержание (масса) заполнителей - песка и щебня в 1 куб.м рекомендуется рассчитывать по следующим формулам:

В формулах (4) - (8):

7. Соотношение крупной и мелкой фракции щебня (при наличии обеих фракций в необходимом количестве) выбирают в пределах, указанных и табл. 2.4 ГОСТ 10268-80. При дефиците одной из фракций (например, при дополнительном обогащении заполнителей перед подачей в бетоносмеситель) соотношение фракций принимают таким, которое имеется фактически в используемом заполнителе.

8. Выбор оптимального соотношения между количеством крупного и мелкого заполнителей, максимально соответствующего природным свойствам используемых заполнителей, технологическим факторам укладки и особенностям изготовляемой конструкции, является важнейшим этапом подбора состава бетона. Соотношение r = П/Щ (песка и щебня) рекомендуется определять из условия, что для конкретных заполнителей существует единственное соотношение между количеством песка и щебня, которое дает лучшую удобоукладываемость бетонной смеси при наименьшем расходе цемента и воды. Это соотношение достоверно можно определить, оценивая свойства заполнителей непосредственно в бетоне, т. е. определяя r в пробных лабораторных замесах и уточняя в процессе опытного изготовления конструкций в производственных условиях.

9. Наилучшее соотношение между количеством песка и щебня в лабораторных условиях рекомендуется определять по наибольшей удобоукладываемости бетонной смеси при одном и том же расходе цемента и воды. Для этого рекомендуется рассчитывать составы бетона с r, равным от 0,3 до 0,9 (для крупнозернистых песков r, как правило, колеблется от 0,5 до 0,9; для среднезернистых - от 0,4 до 0,7 и для мелких - от 0,3 до 0,5). Составы следует рассчитывать через интервал в 0,1, т.е. с r, равным 0,3; 0,4 и т.д. Для мелкого песка следует рассчитывать составы с r через интервал 0,05.

10. Лабораторные замесы при определении наилучшего r рекомендуется приготовлять на заполнителях, обязательно рассеянных на отдельные фракции; щебень должен быть разделен на фракции 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 и 40-70 мм; песок - на фракции от 0 до 5 мм и свыше 5 мм. При дозировке отдельных фракций должно быть сохранено их среднее соотношение, фактически имеющееся в каждой номинальной фракции применяемых заполнителей.

Если при наилучшем r удобоукладываемость бетонной смеси не соответствует заданной, то состав рекомендуется корректировать, уменьшая или увеличивая расход цемента и воды (цементного теста) при неизменных B/Ц и r. При выборе соотношения между песком и щебнем необходимо в пробных замесах проверять составы, дающие как увеличение, так и снижение удобоукладываемости бетонной смеси.

Для сокращения количества пробных лабораторных замесов рекомендуется вначале приготовить замес со средним r из интервала, приведенного в п. 9, в зависимости от модуля крупности песка. При резком отличии удобоукладываемости смеси от требуемой рекомендуется соответственно корректировать расход цементного теста (изменяя расход цемента и воды при постоянном В/Ц).

11. В том случае, когда подбирают состав бетона на материалах (цементе, заполнителях и добавках), для которых не была заранее установлена фактическая зависимость прочности бетона от В/Ц, после подбора наилучшего r в лабораторных условиях изготовляют контрольные образцы из бетонных смесей с В/Ц, требуемым по расчету, а также уменьшенным и увеличенным на 0,02-0,05. Удобоукладываемость бетонной смеси с уменьшенным и увеличенным В/Ц доводят до заданной путем изменения (увеличения или уменьшения) расхода цементного теста при неизменном r.

12. Бетонные смеси на основе составов, полученных в лабораторных условиях, для изготовления контрольных образцов, рекомендуется приготовлять в лабораторном или производственном бетоносмесителе; приготовлять бетонную смесь с воздухововлекающими добавками для изготовления контрольных образцов необходимо только в производственном бетоносмесителе при строгом контроле длительности перемешивания смеси.

В случае, если удобоукладываемость бетонной смеси, приготовленной в производственном бетоносмесителе, не соответствует требуемой, состав бетона необходимо корректировать, соответственно изменяя расход цементного теста при неизменных В/Ц и r. При отклонении воздухосодержания смеси от заданного рекомендуется корректировать количество воздухововлекающего компонента в добавке.

13. Для упрощения расчетов и получения более достоверных результатов при определении наилучшего r и удобоукладываемости смеси лабораторные замесы рекомендуется приготовлять на основе воздушно-сухих заполнителей, т. е. предварительно высушенных на открытом воздухе (или в лаборатории) на пленке или на бумаге без дополнительного нагрева.

14. Из каждой серии изготовленных контрольных образцов часть образцов рекомендуется помещать в камеру нормального твердения (в качестве эталона), а остальные вместе с изготовляемыми конструкциями подвергать всему циклу ускоренного твердения или выдерживания. При наличии лабораторной камеры с автоматическим управлением контрольные образцы могут быть подвергнуты ускоренному твердению по той же программе, что и конструкции на технологической линии.

На основании испытаний контрольных образцов рекомендуется выбирать состав с тем минимальным В/Ц, которое обеспечивает требуемую прочность бетона на ведущем технологическом этапе.

15. С учетом влажности заполнителей рекомендуется рассчитывать опытный рабочий состав бетона и производить опытное бетонирование конструкций. В процессе бетонирования рекомендуется определять оптимальное r по технологическому признаку.

Показателем (признаком) оптимального состава бетона и соответствия грануломерического состава заполнителей, принятому при подборе, является наличие на поверхности свежеуложенного бетона вкраплений зерен щебня, выступающих на 1/3 своей величины, с расстоянием между ними 3-6 см.

Скопление зерен щебня, отделение их от уплотняемой массы и щебенистость поверхности свидетельствуют о недостатке, а образование на поверхности бетона слоя цементного раствора - об избытке песка и бетоне.

16. При выборе соотношения между количеством песка и щебня по технологическому признаку разница между наилучшим r, подобранным в лабораторных условиях, и оптимальным r может достигать  ±0,15 в зависимости от конкретных технологических особенностей изготовляемой конструкции и способов выполнения работ.

В связи с тем, что такое изменение r при прочих равных условиях практически не отражается на прочностных показателях бетона, зависимость прочности бетона от В/Ц для состава с оптимальным r рекомендуется не уточнять. Состав бетона с оптимальным r рекомендуется принимать за номинальный и рассчитывать на его основании рабочий состав бетона, который необходимо корректировать в процессе производства конструкций в соответствии с ГОСТ 27006-86.

17. В процессе выполнения бетонных работ фактический состав заполнителей в бетоне рекомендуется контролировать также по технологическому признаку, уменьшая или увеличивая r без изменения общего расхода заполнителей, цемента, воды и добавок.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Рекомендуемое

ПОДБОР СОСТАВА ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНОГО РАСТВОРА

 МЕТОДОМ ПРОБНОГО ЗАМЕСА

Для подбора состава раствора рекомендуется использовать цементное тесто заданного качества.

Ориентировочную величину требуемого В/Ц рекомендуется определять но формуле     

Расчетную прочность раствора при необходимости определяют по методике, изложенной в рекомендуемом приложении 4.

Приготовляют 5-7 л цементного теста с требуемым В/Ц и назначенным количеством добавок (если они вводятся).

Отвешивают 5 кг песка и помещают его на боек.

Отвешивают 2-3 кг цементною теста и на бойке тщательно перемешивают его с песком, последовательно добавляя в полученный раствор цементное тесто по 0,25-0,5 кг, доводя подвижность растворной смеси до заданной величины.

На основании положения, что сумма абсолютных объемов составляющих материалов равна 1 куб.м плотно уложенной цементно-песчаной растворной смеси, по количеству израсходованных на замес материалов рекомендуется рассчитывать

В формулах (2), (3):

Расход материалов (состав раствора), кг на 1 куб.м рассчитывают делением количества каждого составляющего материала, израсходованного на замес, на рассчитанный объем замеса V, и умножением на 1000.

В лабораторном или производственном смесителе приготовляют цементно-песчаный раствор полученного при подборе состава и изготовляют из него контрольные образцы. В том случае, когда подбирают состав раствора из новых материалов, для которых заранее не была установлена фактическая зависимость прочности раствора от В/Ц, после подбора состава раствора изготовляют контрольные образцы из раствора с расчетным В/Ц и с В/Ц, уменьшенным или увеличенным на 0,02 - 0,05.

На основании испытаний контрольных образцов рекомендуется подбирать состав раствора с В/Ц, обеспечивающим требуемую прочность при наименьшем расходе цемента.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Обязательное

БЕТОНЫ И РАСТВОРЫ

1. Номинальный состав бетона подбирают по утвержденному заданию в соответствии с ГОСТ 27006-86. Состав бетона (раствора) подбирают исходя из условия обеспечения среднего уровня прочности, значение которого следует определять по ГОСТ 18105-86* с учетом однородности бетона (раствора). При отсутствии данных о фактической однородности бетона (раствора) средний уровень прочности необходимо принимать равным требуемой прочности для бетона данного класса при коэффициенте вариации 13,5 %.

Методы подбора составов бетона и раствора приведены в рекомендуемых приложениях 4 и 5.

2. Введение в бетонную (растворную) смесь комплексных добавок для обеспечения морозостойкости обязательно для бетонов (растворов) с проектной маркой F200 и выше, а также для бетонов (растворов) меньшей марки по морозостойкости на портландцементе, содержащем более 5 % минеральных добавок.

В случае приготовления бетонов (растворов) марки по морозостойкости F 100 без введения комплексных добавок, содержащих воздухововлекающий (газообразующий) компонент, В/Ц не должно превышать 0,55.

Для бетонов (растворов) с нормированной морозостойкостью при использовании пластифицированного портландцемента в бетонную смесь вместо комплексной добавки следует вводить только воздухововлекающий (газообразующий) компонент, а при использовании гидрофобного портландцемента - только пластификатор ЛCT.

В бетонную смесь на пластифицированном портландцементе не следует вводить суперпластификатор С-3.

3. Оптимальную дозировку добавок, вводимых в бетонную смесь, следует устанавливать экспериментально при подборе состава бетона с учетом данных, указанных в таблице настоящего приложения; дозировку воздухововлекающего компонента необходимо устанавливать при строгом контроле времени перемешивания бетонной смеси и в последующем регулярно корректировать из условия обеспечения на месте укладки заданного содержания в смеси вовлеченного воздуха (с учетом его возможной потери при транспортировании смеси).

4. Введение в бетонную смесь добавок - ускорителей твердения бетона для сокращения сроков достижения бетоном требуемой прочности запрещается.

В бетонах с поташом в качестве противоморозного компонента в составе комплексной добавки количество добавки ЛСТ следует устанавливать в зависимости от количества вводимого поташа с обязательной проверкой в лаборатории указанного сочетания с конкретным цементом.

5. Нормативные требования, которые следует выполнять при приготовлении бетонов и растворов и проверять при операционном контроле, а также объем и способы контроля приведены в следующей таблице:

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Обязательное  

БЕТОНИРОВАНИЕ СБОРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

1. На каждый тип (или типоразмер) конструкций должны быть разработаны технологические карты, регламентирующие технологический процесс на всех этапах производства. Технологические карты разрабатывают на основе рабочей документации из условия технологической обеспеченности требуемого качества изготовляемых конструкций в конкретных условиях данного предприятия. Изготовление сборных конструкций без технологических карт запрещается.

2. Бетонирование сборных конструкций на открытых площадках допускается при обеспечении условий, гарантирующих на каждом технологическом этапе приобретение бетоном заданной прочности по всему объему конструкции.

3. Допускается укладывать и уплотнять бетонную смесь наклонными слоями на всю высоту поперечного сечения балки (в соответствии с п. 4.4 настоящих норм и правил), если опалубка не оборудована виброподдоном.

4. Блоки составных по длине конструкций коробчатого сечения и плитноребристых конструкций (ПРК) неразрезных пролетных строений, типовых балочных пролетных строений и сборных опор мостов, монтируемых на клееных стыках, следует изготовлять в цельнометаллической или комбинированной опалубке, оборудованной гибкими вибросистемами, и бетонированием «в торец» с использованием в качестве торца опалубки ранее забетонированного блока. Торцевую поверхность бетона блока, сдвинутого в положение «отпечатка», покрывают перед бетонированием очередного блока специальной разделительной смазкой: раствором каолина, извести и других аналогичных материалов. Не допускается использовать смазки, имеющие в своем составе различные виды масел. Бетонную смесь при бетонировании блоков пролетных строений следует уплотнять виброподдоном и вибролистами боковых щитов и внутренней части опалубки, включая группы вибраторов, соответствующие зоне укладки бетонной смеси.

5. При изготовлении звеньев труб с немедленной распалубкой должно быть обеспечено свободное размещение - без напряжений и упругих деформаций всех элементов арматурного каркаса по отношению к формующим поверхностям наружной опалубки и сердечника виброформы. Также свободно необходимо располагать фиксаторы и прокладки, гарантирующие толщину защитного слоя бетона и проектное расположение арматуры. Бетонную смесь в опалубку подают небольшими порциями, не допуская ее зависания на арматуре.

Бетонную смесь следует подавать и уплотнять послойно слоем толщиной 25-40 см по всей площади изготовляемой конструкции. Обнаруженные после немедленной распалубки мелкие дефекты на поверхности бетона необходимо безотлагательно устранять затиркой цементно-песчаным раствором. Крупные раковины и каверны с обнажением арматуры, оплывы бетона и осадка стенок, трещины на внутренней и наружной поверхностях бетона звена, а также отвалы поверхностного слоя бетона исправлению и затирке раствором не подлежат. Звенья труб, имеющие указанные дефекты бетона, считаются бракованными.

6. Технические требования, которые следует выполнять при бетонировании сборных конструкций и проверять при операционном контроле, а также объем и способы контроля приведены в следующей таблице:

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

Обязательное

ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА СБОРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

1. Требуемую прочность бетона изделий в сжатые сроки следует обеспечивать применением тепловой обработки. Введение в бетон химических добавок - ускорителей твердения запрещается.

2. Тепловую обработку мостовых железобетонных конструкций необходимо производить следующими способами:

тепловой обработкой бетона в пропарочных камерах ямного или тоннельного типа, под переносными (съемными) колпаками насыщенным паром низкого (до 0,3 МПа) давления;

контактным и конвекторным прогревом бетона, уложенного в теплоизолированные формы с помощью различных теплоносителей: пара, горячей воды, разогретого масла, электричества;

комбинированными способами прогрева.

При соответствующем технико-экономическом обосновании в целях экономии энергоресурсов допускается изготовление изделий в теплоизолированных опалубках с выдерживанием методом термоса, экзотермическим способом или сочетанием вышеуказанных методов тепловой обработки .

Допускается также применение в опытном порядке гелиотехнологий с использованием светотеплоизолирующих покрытий, промежуточных теплоносителей и теплоаккумулирующих веществ при условии исключения высушивания бетона.

Ускоренное твердение бетона указанными способами, кроме тепловой обработки пропариванием и контактным прогревом в термоформах, осуществляется с учетом вида конструкции и условий выполнения работ по специальным инструкциям в составе проектов технологических линий. Эти способы целесообразно, как правило, использовать в полигонных условиях, а также в условиях, когда процесс тепловой обработки не является лимитирующим и не оказывает решающего влияния на производительность технологических линий, либо при отсутствии надежных источников тепла или достаточных лимитов на них и в случаях, когда обеспечивается высокая (до 30-35 град.С) температура укладываемой бетонной смеси.

3. Способ тепловой обработки следует выбирать в зависимости от принятой (или существующей) технологии изготовления конструкций (стендовой, поточно-агрегатной, конвейерной), наличия теплоносителей и конструктивных особенностей изделий (конфигурации, габаритности и массивности) в целях обеспечения главного условия производства - достижения проектной производительности технологической линии при минимальных экономических затратах и обеспечении требуемого качества и долговечности конструкций и эффективного использования топливно-энергетических ресурсов.

4. Тепловая обработка изделий пропариванием применяется при изготовлении практически всех мостовых железобетонных конструкций.

Тепловую обработку в термоформах целесообразно применять для конструкций сложной конфигурации: тавровых и двутавровых цельноперевозимых балочных пролетных строений, изготавляемых по стендовой технологии в стационарной опалубке или по поточно-агрегатной технологии с использованием гидрофицированной стационарной опалубки на посту формования и выдержки до набора распалубочной прочности: коробчатых блоков и блоков ПРК составных пролетных строений.

5. При проектировании технологических линий теплоноситель следует выбирать на основании технико-экономических расчетов и целесообразности его применения в конкретных условиях производства.

Применение продуктов сгорания природного газа для тепловой обработки мостовых железобетонных конструкций в ямных и тоннельных пропарочных камерах, а также под съемными колпаками не допускается.

     6. На заводах и полигонах необходимо выдерживать установленные в проекте технологической линии режимы тепловой обработки изделий, обеспечивающие минимальное время, требуемое для достижения распалубочной, передаточной или отпускной прочности бетона.

Увеличение установленной длительности тепловой обработки в будние дни должно быть согласовано с проектной организацией-разработчиком технологических линий.

В выходные и праздничные дни при увеличенной длительности выдерживания изделий в установках ускоренного твердения бетона с целью экономии топливно-энергетических ресурсов следует предусматривать энергосберегающие режимы тепловой обработки: с пониженной температурой изотермического прогрева и частично-термосное выдерживание.

7. При назначении в проектной документации на конструкцию величин передаточной и отпускной прочности бетона следует учитывать реальные технологические возможности их достижения в производственных условиях.

8. При проектировании заводских технологических линий необходимо предусматривать начальную температуру бетонной смеси для конструкций, подвергаемых тепловой обработке, в пределах от 20 до 35 °С. При формовании конструкций температура опалубки и окружающей среды должна быть не ниже 15-20 °С. При более низкой температуре окружающей среды отформованные изделия для обеспечения проектной производительности технологических линий следует предварительно выдерживать в термоактивной опалубке.

9. При разработке проектов технологических линий по изготовлению мостовых железобетонных конструкций необходимо предусматривать мероприятия по созданию условий для выравнивания температуры по объему установок ускоренного твердения бетона, а также по защите бетона от высыхания и трещинообразования в отдельные периоды его ускоренного твердения и при выдаче на склад готовой продукции.

10. Для улучшения условий теплообмена и стабилизации температуры паровоздушной среды по объему ямных и тоннельных пропарочных камер и под съемными колпаками последние необходимо оборудовать изотермическими смесителями пли эжекторами-терморегуляторами.

11. Обогреваемые элементы термоформ, системы введения и распределения теплоносителя должны обеспечивать требуемый температурный режим во всех сечениях по длине и высоте изготавливаемой конструкции. При использовании в качестве теплоносителя пара, воды или масла разводку следует производить только регистрами; подача теплоносителя непосредственно в полости термоформ не допускается.

Термоформы должны иметь инвентарные влаготеплозащитные покрытия для защиты от охлаждения и высыхания открытых поверхностей бетона изготовляемых конструкций.

12. При разработке проектов технологических линий и технологических карт на изготовление мостовых железобетонных конструкций необходимо предусматривать мероприятия по предупреждению сушки бетона во время тепловой обработки и после нее.

Способ увлажнения греющей среды или защиты бетона от испарения следует выбирать на основании технико-экономического обоснования.

13. Пропарочные камеры, съемные колпаки и термоформы, как правило, должны быть оборудованы системами автоматического управления тепловой обработкой, обеспечивающими регулирование и контроль температурного режима и прочности твердеющего бетона или температурною режима греющей среды.

14. Конструкция до обжатия должна быть распалублена и освидетельствована. В случае обнаружения дефектов (раковин, коверн), снижающих прочность конструкции, они должны быть заделаны по согласованию с проектной организацией. Бетон, применяемый для заделки, должен иметь прочность не ниже допустимой при обжатии.

Запрещается распалубливание и освидетельствование конструкций до окончания полной их тепловой обработки (кроме двухстадийной).

15. Для сборных бетонных и железобетонных конструкций, подвергаемых тепловой обработке, расход цемента следует принимать в соответствии со СНиП 5.01.23-83 с учетом назначаемых в проектах величин передаточной и отпускной прочности бетона, но не более расхода для фактической прочности бетона, превышающей проектную для классов бетона до В35 - 450 кг/куб.м, В40 - 500 кг/куб.м, В45 - 550 кг/куб.м.

16. В тоннельных пропарочных камерах, не имеющих устройств для стабилизации температурного режима греющей среды (изотермосмесителей или эжекторов-терморегуляторов), необходимо постоянно контролировать распределение температуры паровоздушной среды в трех точках каждого из двух сечений камеры на расстоянии до 2 м от ворот и в среднем сечении. Точки замера температур должны находиться на высоте 0,8 м от пола камеры, в средней части и у потолка камеры.

Контроль за температурой паровоздушной среды необходимо осуществлять в течение всего цикла тепловой обработки через каждые 2 ч.

В пропарочных камерах, оборудованных системой автоматизации и устройствами для стабилизации температуры паровоздушной среды, такой контроль необходимо осуществлять в трех точках по высоте камеры через каждые 10 циклов тепловой обработки.

17. Технические требования, которые следует выполнять при тепловой обработке сборных конструкций и проверять при операционном контроле, а также объем, методы или способы контроля приведены в следующей таблице:

Примечания: 1. Прочность, указанная в скобках, приведена для конструкций, изготовленных из бетона с воздухововлекающими (газообразующими) и пластифицирующими добавками (кроме свай столбов, оболочек, звеньев труб, блоков опор в зоне ледохода).

2. Назначение отпускной прочности свыше 75 % класса бетона, предусмотренного в проекте, должно быть обосновано. Снижение проектных значений отпускной прочности до 75 % должно быть согласовано с изготовителем и потребителем за счет изменения конструктивных параметров самой конструкции (армирования, опалубочных форм и др.) и технологических приемов изготовления конструкций.