Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Миронов С.А. Бетоны, твердеющие на морозе

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
10.25 Mб
Скачать

ради по ожидаемым температурам твердения бетона, ко­ торые устанавливали (на основании производственных) на­ блюдений равными среднесуточным температурам воз­ духа [59, 60] . За расчетную температуру принимали

среднесуточную минимальную температуру по прогнозу на первые 10 суток твердения.

Бетонную смесь готовили в обычных бетономешалках. За­ грузку и перемешивание составляющих бетона вели двумя способами. По первому из них сначала загружали заполни­ тели и раствор затворения и перемешивали их в течение времени, необходимого в данной бетономешалке для обыч­ ного бетона без добавок. Затем загружали цемент и смесь продолжали перемешивать в течение такого же времени. По этому способу" перемешивали бетонные смеси, заполни­

тели которых содержали большое количество

смерзшихся

частиц песка. Как показал опыт, при такой загрузке

со­

ставляющих происходит лучшее разрушение

смерзшихся

частиц песка и удаление наледи с крупного

заполнителя.

Когда в заполнителе содержание смерзшихся частиц песка бело незначительным, в бетономешалку сначала загружа­

ли заполнитель и 50% раствора затворения, а затем

це­

мент и оставшуюся половину раствора.

Продолжитель­

ность перемешивания смеси, как и по первому способу,

в

2 раза превышала продолжительность

перемешивания

обычного бетона.

 

 

Бетонную смесь транспортировали в неутепленных и

не-

обогреваемых автосамосвалах. Бетон развозили на объек­ ты, расположенные на расстоянии от 0,5 до і 4 км от бе­ тоносмесительного узла. Время от момента выдачи бетона из смесительной установки до укладки его в конструкцию

составляло 2 0 -3 0

мин. За этот период осадка конуса сни­

жалась на 1 ,5 -2 ,5

см, но смесь была вполне удобоукла-

дываемой. Опалубку для бетонных конструкций изготовля­ ли из досок 40—мм толщины, а для фундаментов—из горбы­

ля. Опалубку дополнительно не утепляли. В -

котлованы

без водоотлива бетон укладывали в распор.

Бетонную

смесь уплотняли поверхностными и глубинными

вибрато­

рами. Сразу после уплотнения горизонтальные

поверхнос­

2 2 0

ти бетонной смеси укрывали слоем толя и засыпали

сне­

гом (толщина слоя 2 0 -4 0 см). Укрытие в опалубку

сни­

мали не ранее, чем через 15 суток после

бетонирования

при наборе бетоном прочности не менее 6 0 -6 5

кгс/см

а

в зоне переменного водотока -

7 5 -8 0 кгс/смЗ

С

зимы

1 9 5 8 /5 9 г., по предложению МИИТ (А. Е. Шейнин,

П. С.

Костяев), опалубка опор мостов и труб в зоне

 

перемен­

ного

 

горизонта водотока снималась только после

 

спада

воды и. наступления устойчивых положительных

темпера­

тур.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В августе 1 9 5 9 г., когда возраст бетона

 

 

составлял

7 -8

месяцев, а затем в 1 9 6 7 ,

1 9 6 9 [60] и 1 9 7 0

гг. ряд

сооружений был обследован.

 

 

 

 

 

 

 

При обследовании вели внешний осмотр бетона, а

также

определяли его прочность (в 1 9 5 9 г. с помощью

маятни­

кового прибора В. В. Царапкина, Ю. Е. Корниловича,

Э. і і .

Осадчук, а в последующие годы - эталонным

 

 

молотком

К. П. Кашкарова). Характеристика бетона, уложенного

в

обследованные сооружения, приведена в табл. 64, а

ре­

зультаты определения прочности бетона некоторых

соору­

жений - в табл. 65.

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 64.

Характеристика бетона

 

 

 

 

 

 

Марка

 

Состав бетона по

Расход порт­

Подвиж­

 

 

весу (цемент:г.п.

ландцемента

ность

 

 

бетона

 

 

смесь: в ода)

марки 4 0 0 в

смеси в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кг/м

 

 

см

 

 

1 4 0

 

 

1 :7 ,7 :0 ,6 9

260

 

 

2-3

 

 

150

 

 

1 :7 ,5 :0 ,6 5

272

 

 

2-3

 

 

170

 

 

1:6 ,4 9 :0 ,6 1

296

 

 

3 -4

 

 

20 0

 

 

1 :6 ,1 :0 ,5 5

327

 

 

4 -6

 

 

Из данных табл. 65

видна общая тенденция

 

увеличения

прочности бетона во времени, значительно большего,

чем

у бетона без добавки, уложенного в летнее время.

Высо­

 

кая прочность бетона в зоне переменного уровня

водото-

 

2 2 1

Т а б л и ц а 6 5 » Р е з у л ь т а т ы о п р е д е л е н и й п р о ч н о с т и б е т о н а с о о р у ж е н и й

 

 

о

СЧ]

 

05

 

іН

2

X

О

 

2

СО

05

И

о

СО

ч

д

ш

05

X

і—I

л О

 

е ю

 

о°

Я

о

со

я

ч

05

о*

у

О

 

 

 

ш

 

к

к 05

X Ю

ч05

0)

оQ.

а)

Яя

X Ж О

о

« £• н

Он X 2 ю

1

ч .

 

ш

 

X

£

А

 

2

Ч

Ь

 

ш га

® ш

н о®

к

К

ш

п

2

Я

<3

g

Я

§

£

я

я

а

и О

-

-

ф

о °

0)

f-

X

о .

о .

ч

О а

X

X

X

X

X

X

0)

*

>>

а

о

о

и

X

Ь1

о

СО

т

си'

X

X

ф

*

>,

а

о

о

U

 

 

О

О

 

о

I

I

00

СО

 

СО

 

 

ІН

^

 

■т

О

О

 

О

О

о

СМ о

1 СМ о

со

 

со

 

ч*

ю

СМ

I

00

 

I

СО

 

 

■г

 

 

■г

 

О

СО

 

СО

СО

 

О

СО

 

T-ЧГ~

 

СО

см

 

СМ .4

 

о

о

о

о

о

о

о

ю

ю

о

ю

ю

СМ 1—1

тН

СМ 1-1

т-Н

юю

 

см

 

 

 

СМ

 

 

 

 

I

 

 

 

1

 

 

 

 

0

1

 

 

о

 

 

 

 

ч

 

2

ч

 

 

 

 

ю

 

 

Ю

$

 

 

 

1

 

 

о

1

*

 

 

 

ь

 

 

£н

 

 

 

 

 

 

 

0)

О т

Т о

 

 

 

о

 

 

t ;

 

 

 

ч

 

 

«

 

 

 

 

 

 

СМ

Ö*

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

о-

 

 

 

 

 

^

«

-

2

2.

а

 

О

п

^

*

’S

 

«J

я

 

ä

 

га

X

 

о

 

 

И

X

й-

Ч

 

о

m

 

 

ф

 

ч

 

X

р

«

 

 

 

 

X

 

о

X

с

о

ж

 

 

X

 

S .

*

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЕС

О

X

 

 

 

а .

Ф

 

0)

-

О

 

 

 

о,

05

 

 

С Н

 

ш с

ь н

 

I

X

Я с>>

ьd

га

Ф ч

а X

ю

СО СО I

о о

СО ю СО

00

0 0

СМ

ОСО

г- ю

СМ т—I

о

о

о

О

Ю

ю

СМ т-4

тН

СМ СО т*Ч

11

оо

чч

 

^

 

ю

 

0)

 

 

1

 

I

 

*

 

5

5

 

о

 

 

 

.

 

Ч

 

 

 

 

 

 

к

 

 

ф

 

■§!

 

Q,

 

 

 

 

ЭЯ

 

я

к

й

 

 

СО

о

 

 

 

X

 

 

 

 

X

CL

 

 

 

 

ф

О

 

 

 

 

CD X

я

 

 

 

 

-

ч

о

 

 

 

О

&

а

 

 

а .

 

§

£

fr*

 

 

 

£

 

 

È

d

 

 

 

Ä

 

 

I ^

 

 

X

 

 

 

 

 

 

е-

 

а

«

 

 

о

 

га

5

 

 

о

 

 

 

£

 

8. &

 

2 2 2

Продолжение табл. 65

 

 

О

 

 

 

 

г~

 

 

 

CD

 

 

 

гН

 

 

 

CD

 

 

 

со

 

 

 

CD

 

 

 

r-

 

 

 

CD

 

 

 

CD

 

 

 

CD

 

 

 

Ю

 

 

 

CD

 

К

 

 

 

 

CO

 

 

 

 

Я

 

CO

 

 

h

CO

 

 

Ф

Я

 

 

ІГ

и

2

 

 

u

Q.

C-1

 

 

CO

ej

 

 

 

a,

2 ю

 

 

 

 

Et

К

 

i

A

S

 

о

и

 

О)

О

к

аз

 

É-« Ш а

о

 

D?

S

а>

 

е

а

 

w

 

 

a

>•> ш

S

оо

ш S

аз

§о

o*

Ö* >0

аз

щ

U c

X

Ь

д

Et

ю

 

 

 

к

 

 

 

 

я

 

 

 

s

я

 

 

 

ф

 

 

 

b

£

 

 

 

о

>.

 

 

 

03а

 

 

у

оо

 

 

 

 

о

 

 

ф

я

я

ф

*

>>

а

о

о

Ü

 

 

о

о

о

О

 

о

о

т

о

О

I I

СО

СМ со

ю

 

ю

о

 

 

СМ со 1

СО

 

 

 

 

 

I

О

О

 

 

 

 

о

й

 

о

 

со Ю

 

 

 

 

о

05

 

о

 

 

СО

^

 

 

 

 

^

СО

 

СО

 

 

 

0 0

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

I

 

 

 

 

I

см

 

 

 

 

со

 

 

 

 

СМ

 

 

 

 

 

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

СО

CD

 

1

 

 

о

CD

 

 

 

 

со

СО

 

 

 

1

о

со

 

1

 

 

СМ і-Н

 

 

 

 

СМ fH

 

 

 

о

О

о

 

о

 

О

о

о

 

о

 

со

о

со

 

ю

 

со

о

со

 

со

 

—С СМ

 

 

тН

 

т—( СМ 1—1

 

і-Н

 

 

 

 

 

 

 

 

СО

t -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і—IтН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

о

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

Я Я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

СО

 

ф

 

о

 

 

 

 

 

2 ,-1 ,4

 

 

ф ^

^

 

^

 

1

1

 

о

 

^ 1 1

 

 

с: о о

 

ь

 

 

 

 

 

 

 

Ф

f r

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«

 

 

 

 

СМ

о

et

 

 

 

 

g

§

 

ф

 

«я-

b

К

 

 

 

 

 

 

о

а

 

 

 

 

& а

я

я

 

 

 

 

 

 

к

£

го Я

2 «

°

в

£

*

■§

"

 

Я

s

со °

я

& в

я

в* о я

оа. го

к

О Ш

°

ш В

 

ю 5

о

р

со

в

-

ф

я

 

СО о

■«я

а

и

я

 

 

о

В

Я9

..я

го

ф

В

О

и

К

О

 

 

П ГО w О

)<•

О

 

ф

«

с:

 

 

"

О .

О

в

н

 

 

 

с

гоГОgjяз

 

а

о

 

 

 

го

а

Ф

 

<и а

ш

 

 

 

Шс

fr-» Н

го

 

ШП h h

 

 

 

 

 

 

 

ф «

оГО

ФС?

еa

о*

< d

 

 

 

4 0 0

395

 

 

 

-

2 2 4

 

 

 

192

150

 

 

 

2 0 0

15 0

 

 

 

д о - 1 0

д о - 5

 

 

 

О т -7

О т - 2

см

ряд

опорыТело

£

 

Прокладной

 

Я

 

 

 

о .

 

 

 

о

 

 

 

 

к

 

 

 

О

 

 

 

со

 

 

 

ф *

 

 

а

 

я

 

ф

ь

 

я

 

 

& t

 

ё

X

 

 

2 2 3

ю

со

в

со

ь

ф

Я

и

ф

*

я

о

ч

о

а

С

2

 

0

 

197

м

 

 

о

 

 

Р §

1969

ш

й

Й

§

 

л

о

 

0)

 

и

г-

о Ч

о

о

со

м XD

р

о

05

о

 

тЧ

а.д

 

ч Р

 

 

и

 

5

®

05

«

 

Ю

cj

 

Ф

 

0)

а

 

 

и

«

со и СО

£-« ч я

Ф я о

Я* а fr* О Ч Ф ОнСО 2 ю

I

 

ч

«

 

СО О S

 

2

о

я

я

 

Ф я

а

со

 

fr*

 

Ф я

 

с;

СО я

о

 

а

я

а

,,

Я

і>,

я

£

fr*

я

я

U

ч

ч

о о

 

о

а

X

fr*

 

CL ф b

<D й

и

и

Ң

ю

 

 

 

W

 

 

 

я

 

 

 

в

я

 

 

 

ф

 

 

 

fr*

*

 

 

 

о

>>

 

 

 

СО

а

 

 

ÉT1

о

 

 

 

 

о

 

 

 

 

и

 

 

ф

я

я

ф

*

а

о

0

и

О

ю

со

со

со

оо

со с\5

с о

СМ

I I

СО

I

Ю

о

о

 

М4

ей

 

0

 

ч

ф

Г "

1

*

fr*

о

оь

О К

со в

к

я 53

в

â g в

о

ф л ь

fr* Оч

О Н со

 

«

 

 

«J

ч

о

в

Я ю

Чо

Ü

>,

m

£ £

2 2 4

ка свидетельствует о его достаточной морозостойкости.

В этой связи следует отметить, что при

визуальном

осмотре разрушения бетона в зоне переменного . уровня

водотока наблюдались [60] когда опалубка снималась до спада уровня воды и наступления устойчивых положитель­ ных температур.

При обследованиях

в ряде случаев наблюдались ракови­

ны диаметром до 4 0

мм, образовавшиеся от

попадания

смерзшихся комьев песка. С нашей точки зрения для дан­ ных сооружений это не опасно, поскольку они достаточно массивны, а развития раковин во времени не происходит.

В результате обследований установлено также периоди­ ческое, но систематическое появление высолов на по­ верхности бетона, главным образом, вдоль трещин, види­

мо, усадочного происхождения, в виде Пятен

толщиной

менее 1 мм с несплошным солевым налетом.

Высолы,

представленные, в основном, углекислым натрием и

час­

тично углекислым кальцием и хлористым натрием

[6Ö],

по данным производственных наблюдений, появляются на 7 -1 0 -е сутки после бетонирования. В дальнейшем они появляются периодически, когда влажность среды умень­ шается до 40-50% .

Монолитные железобетонные к о н с т р у к ц и и и сооружения из бетона с добавками хлористых солей

Еще* с конца прошлого столетия в мировой строитель­

ной практике хлористый кальций широко применяется

как

ускоритель твердения бетона. При этом, как правило

в

бетон железобетонных конструкций запрещается добавлять хлористого кальция более 2% веса цемента.

Методы производства бетонных и железобетонных работ

в зимних условиях, основанные на применении солей

с

целью снижения точки замерзания воды затворения,

до

5 0 -х годов во всех странах, в том числе и в СССР,

не

допускались.

 

 

Однако с 1953 г. трест № 25 Министерства

строи­

тельства СССР стал применять бетоны с добавками

хло­

 

 

2 2 5

15 Us767

ристых солей при возведении железобетонных конструк­

ций. Были забетонированы каркасные конструкции

при

сооружении здания цеха по производству

телевизоров,

перекрытие над котельной, отдельные балки и плиты [37]. При этом строители исходили из того, что все эти кон­ струкции будут эксплуатироваться в сухой среде, при от­ носительной влажности воздуха, не превышающей 60%. В то же время считалось, что они не будут подвергаться по­ переменному увлажнению и высыханию, что обычно вы­

зывает интенсивную коррозию арматуры. Министерством строительства была создана специаль­

ная комиссия в составе Б. Г. Скрамтаева, С. А. Миронова,

В. Н. Сизова, В. Э. Лейриха, М. И. Субботкина,

Т. В.

Рубецкой, А. В. Михайлова и др. (рис. 6

8 ), которая

в

марте 1 955 г. обследовала состояние

железобетонных

конструкций, выполненных с применением добавок

хло­

ристых солей в течение зимы 1 9 5 3 /5 4

г.

 

Рис. 6 8. Слева направо: инж. стройки, гл. инж. стройтрес­ та № 25 Е. К. Грабинский, проф, С. А. Миронов, к. т. н. М . И. Субботкин, проф. Б. Г. Скрамтаев, проф. В. Н.Сизов, к. т. н. Т. В. Рубецкая, к. т. н. А. В. Михайлов, сотрудники

лаборатории треста. Воронеж, 1955

2 2 6

Наибольшее внимание привлекло здание цеха по

изго­

товлению телевизоров, колонны и ребристое

перекрытие

которого были выполнены из бетона с добавками

солей,

В процессе строительства здание это находилось

около

года в условиях атмосферной влажности воздуха,

коле­

бавшейся от 3 0 до 100%. При бетонировании

конструк­

ций температура наружного воздуха долго держалась

на

уровне - 1 6 , - 1 8 С с понижением до -33°С . В связи

с

неточным прогнозом погоды дозировка солей в отдельных случаях не соответствовала требованиям и составляла всего лишь 7% NaCl +3% СаСІ от веса воды затворения при В/Ц = 0,6 .

На большинстве колонн были обнаружены усадочные тре­ щины шириной до 0 ,4 -0 ,5 мм, которые находились, глав­ ным образом, в зоне расположения продольной арматуры.

Вследствие доступа кислорода воздуха через

трещины

защитного слоя бетона часть арматуры колонн

имела

поверхностную коррозию в виде отдельных пятен и точек.

Было рекомендовано заделать усадочные трещины и

для

полного прекращения доступа влаги и кислорода к

ар­

матуре покрыть поверхность колонн масляной краской. По­

следующая проверка показала, что трещины снова

рас­

крывались, и для предотвращения развития

коррозии

арматуры их повторно заделывали, покрывая поверхность колонн защитными красками.

При вскрытии арматуры ребристого перекрытия того

же

здания коррозии арматуры и трещин в балках и плитах

не

обнаружено. То же самое можно сказать и о

железобе­

тонном чердачном перекрытии жилого дома.

 

 

При осмотре железобетонного перекрытия над

котель­

ной на арматуре обнаружены темные пятна коррозии. Со­ трудниками НИИ по строительству в 1 9 6 0 г. установле - но, что так как уголь в котельной увлажняется коррозия

арматуры прогрессирует. Следовательно,

запрещение

применять добавку хлористых солей в количестве

более

2% от веса цемента в бетоны армированных

конструкций

во всей мировой строительной практике не случайно.

Строительно-монтажный TjpecT № 5 в Ярославле

зимой

1 9 5 6 /5 7 г. уложил 1 8 0 м бетона с добавкой хлористо-

2 2 7

го натрия в армированные конструкции при

сооружении

склада КМТС и центральной котельной [80] . Были

забе­

тонированы ребристые перекрытия первых этажей зданий

склада и центральной котельной. Бетон

применялся

марки 2 0 0 на пуццоланов ом портландцементе марки

4 0 0

с осадкой конуса смеси 2 см. Расход цемента

составлял

3 4 0 кг/м 3.

 

 

 

 

После укладки и укрытия слоем опилок толщиной 15

см

в течение суток бетон обогревали

снизу с помощью печ­

ного отопления помещения первого этажа. В

помещении

под перекрытием поддерживали положительную темпера­

туру. Количество соли при температуре наружного

воз­

духа до -1 5 С составляло 12% веса воды затворения,

а

с понижением температуры до - 2 0

С увеличивалось

 

до

1 8 %.

 

 

 

 

Испытания показали, что бетон и железобетонные

пере­

крытия имели необходимую несущую способность. Однако

спустя два года в ряде мест арматура стала

корродиро­

вать, так как в этих местах был недостаточен

защитный

слой бетона, а смесь была плохо уплотнена.

 

 

 

 

В бетон железобетонных конструкций (колонн, балок

и

монолитного перекрытия) первого этажа здания

 

ТЭІІ

Кондопожского целлюлозно-бумажного комбината в

кон­

це 5 0 -х годов в зависимости от температуры

наружного

воздуха вводилось от 15 до 22% хлористых солей от

ве­

са воды затворения, Второй и третий этажи

возводились

в летний период без применения добавок солей.

Конст­

рукции ТЭЦ первого этажа в процессе эксплуатации

 

на­

ходились во влажных условиях, что неблагоприятно

ска­

залось на их состоянии. Спустя всего лишь три года

 

по­

сле окончания строительства вдоль колонн в

 

местах

расположения продольной несущей арматуры были

обна­

ружены прогрессирующие трещины. Вскоре они

достигли

угрожающих размеров. Из-за коррозии стальной

арма­

туры стали разрушаться не только наружные

 

защитные

слои бетона, но и внутренняя часть колонн и балок

пере­

крытия.

 

 

 

 

Учитывая ответственную роль этих конструкций и

 

не-

s возможность замены разрушающихся частей, проектиров-

2 2 8

щики вначале решили взять деформирующиеся колонны в бандажи из уголков, скрепленных с каждой стороны

стальными планками (рис. 6 9 ).

 

 

 

Позднее было решено каждую колонну заключить в

мощ­

ную железобетонную обойму с тем, чтобы она

смогла

воспринять на себя полностью все нагрузки даже

 

после

полного разрушения дефектной части колонн. Балки

пере­

крытия также были усилены. Все это потребовало

боль­

ших затрат средств и времени.

 

 

 

С точки зрения учета негативного опыта

применения

хлористых солей в большом количестве в

железобетон­

ных конструкциях вообще и, в особенности, при

эксплуа­

тации их в условиях значительной влажности данный случай весьма поучителен. В таких случаях коррозия арматуры развивается очень интенсивно.

Рис. 69 . Железобетонные колон­ ны первого этажа здания ТЭЦ Кон­ допожского ЦБК, выполненные из бетона с добавками хлористых солей

2 2 9

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ