РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ БЕТОНОВ

УТВЕРЖДЕНЫ директором НИИЖБ 4 апреля 1986 г.

Печатаются по решению секции технологии бетонов НТС НИИЖБ Госстроя СССР от 25 июня 1985 г.

В Рекомендациях изложены требования к материалам для приготовления тяжелых высокопрочных бетонов, в том числе к пластифицирующим добавкам. Приведены особенности подбора состава бетонов, а также укладки и уплотнения бетонных смесей, режимы и способы тепловлажностной обработки изделий и конструкций, сведения об области применения высокопрочных бетонов.

Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников предприятий стройиндустрии, а также проектно-конструкторских и научно-исследовательских организаций.     

     ПРЕДИСЛОВИЕ

Одной из тенденций в современном строительстве является увеличение объемов производства изделий и конструкций из высокопрочных бетонов классов В45...В60 и более и расширение области их применения. Использование высокопрочных бетонов вместо традиционных позволяет уменьшить массу изготовляемых конструкций на 25...40%, сократить расход арматурной стали на 12...15%, а также снизить трудоемкость и общую стоимость строительства.

В последнее время созданы эффективные новые и усовершенствованы некоторые известные пластифицирующие добавки, использование которых позволяет расширить сырьевую базу для приготовления высокопрочных бетонов; изучены свойства бетонов с такими добавками, уточнена и расширена номенклатура изделий и конструкций из высокопрочных бетонов, накоплен опыт их изготовления.

Рекомендации разработаны НИИЖБ Госстроя СССР (доктора техн. наук, профессора Л.А.Малинина, В.Г.Батраков, кандидаты техн. наук Н.Н.Куприянов, М.И.Бруссер, В.А.Беликов, С.А.Высоцкий, Е.С.Силина, инж. М.В.Работина) и НИИСК Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Н.И.Стыник, А.Д.Либерман, С.В.Глазкова, О.М.Рубач, Г.С.Андрианова, Л.Н.Сергиенко, П.М.Турчин, инженеры М.В.Гакен, М.А.Кириченко, Л.А.Варченко, Р.П.Мороз) при участии КТБ НИИЖБ Госстроя СССР (инж. В.И.Гришаков), отраслевой научно-исследовательской лаборатории Минсевзапстроя УССР при Украинском институте инженеров водного хозяйства (канд. техн. наук М.Ш.Файнер, инж. Н.Б.Рябова), Красноярского ПромстройНИИпроекта (кандидаты техн. наук Н.П.Ковальская, А.И.Замощик, инж. Г.Н.Хантимиров), ЖБИ N 11 и N 18 Главмоспромстройматериалов (инженеры Н.Б.Варенцова, Р.Я.Егорова) и КТБ Мосоргстройматериалы (инженеры В.А.Подлесных, О.А.Исупова, Н.А.Бухтик).     

Дирекция НИИЖБ

     1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Рекомендации распространяются на технологию изготовления сборных железобетонных изделий и конструкций из тяжелых высокопрочных бетонов по агрегатно-поточной, стендовой, конвейерной и другим разновидностям традиционной технологии, включающей уплотнение бетонной смеси различными вибрационными методами, а также центрифугированием.

Рекомендации не распространяются на изделия, изготовляемые с применением уплотнения бетонной смеси прессованием, в том числе роликовым виброформованием, прокатом и вибровакуумированием.

1.2. Под высокопрочными следует понимать бетоны марки по прочности на сжатие М600 и более или класса по прочности на сжатие В45 и более по СНиП 2.03.01-84.

1.3. Изделия и конструкции из высокопрочных бетонов следует изготовлять по методике СНиП 3.09.01-85, а также стандартов и других инструктивно-нормативных документов с учетом положений настоящих Рекомендаций.

1.4. При изготовлении изделий и конструкций рекомендуется использовать различные пластифицирующие добавки, позволяющие получать умеренно-подвижные (ОК=1...4 см) и подвижные бетонные смеси (ОК=5...9 см и более).

     2. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ БЕТОНОВ

2.1. Высокопрочные бетоны рекомендуется применять в промышленном, гражданском, энергетическом и других видах строительства для повышения несущей способности изделий и конструкций, снижения расхода бетона и арматуры, трудоемкости и стоимости строительства, повышения долговечности изделий и конструкций, а также для унификации опалубочных форм.

2.2. Наиболее эффективны высокопрочные бетоны в конструкциях, работающих на сжатие, в которых достигается наибольшее сокращение объема бетона и расхода арматурной стали. Целесообразно применять такие бетоны в изгибаемых предварительно напряженных конструкциях, особенно с облегченными сечениями (двутавровыми, тавровыми, пустотелыми и др.) и при повышении класса применяемой арматуры.

2.3. Высокопрочные бетоны рекомендуется использовать для изготовления изделий и конструкций следующих видов: крановых и бескрановых колонн одноэтажных промышленных зданий, колонн нижних и средних этажей многоэтажных каркасных зданий; стропильных конструкций (балок, ферм, плит "на пролет" длиной 18 и 24 м), ребристых плит покрытий размером 3x12 м при нагрузках, превышающих 100 МПа, подкрановых балок двутаврового сечения пролетом 6 и 12 м, ригелей, ребристых плит перекрытий; шахтной крепи, опор ЛЭП, тюбингов, аэродромных плит, мостовых конструкций, напорных труб и др.

Важнейшая номенклатура типовых и экспериментальных конструкций общестроительного назначения из высокопрочных бетонов приведена в прил.1.     

     3. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БЕТОНА

     
Цементы

3.1. Для изготовления высокопрочных бетонов рекомендуется применять портландцементы, портландцементы с минеральными добавками, шлакопортландцементы и их разновидности, соответствующие требованиям ГОСТ 10178-85.

3.2. Требуемую марку цемента для бетонов различных классов по прочности на сжатие следует принимать по табл.1.

Таблица 1. Марки цементов для высокопрочных бетонов

3.3. Для бетона класса В45, изготовление которого допускается без пластифицирующих добавок, необходимо использовать портландцементы марки 600.

3.4. Цементы для высокопрочных бетонов рекомендуется выбирать с учетом кинетики их твердения при тепловой обработке в соответствии с "Рекомендациями по тепловой обработке тяжелого бетона с учетом активности цемента при пропаривании" (М.: НИИЖБ, 1984). Наиболее предпочтительны цементы, обладающие активностью при пропаривании 32 МПа и более по ГОСТ 310.4-81, которые обеспечивают сокращение топливно-энергетических затрат на тепловлажностную обработку и уменьшение ее длительности.

3.5. Для снижения расхода цемента, улучшения формовочных свойств бетонных смесей и повышения долговечности конструкций рекомендуется применять цементы с минимальным значением нормальной густоты и отсутствием признаков ложного схватывания; нормальная густота цемента не должна превышать 30%, а температура цемента должна быть не более 60 °С.

Заполнители

3.6. В качестве мелкого заполнителя следует применять пески, отвечающие требованиям ГОСТ 10268-80. Рекомендуется использовать крупно- и среднезернистые пески, содержащие минимальное количество глинистых и отмучиваемых примесей.

3.7. При обеспечении требуемых характеристик бетонных смесей и бетонов путем введения суперпластификаторов и при соответствующем технико-экономическом обосновании допускается применять мелкие пески с не менее 1,0.

3.8. В качестве крупного заполнителя рекомендуется использовать фракционированный щебень, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 10268-80. Максимальная крупность зерен щебня должна быть не более 1/3 толщины изготовляемой конструкции и не более 2/3 расстояния между элементами арматурных каркасов и не должна превышать 40 мм.

3.9. Для приготовления высокопрочных бетонов рекомендуется щебень из прочных горных пород (граниты, диабазы, кремнистые известняки и др.), после дробления которых получаются зерна с шероховатой поверхностью. Не рекомендуется использовать в качестве заполнителя гравий, а также щебень с гладкой поверхностью (получаемый при дроблении кварцитов, сиенитов, известняков мраморовидной структуры).

3.10. Исходная горная порода, применяемая для приготовления щебня, должна иметь прочность при сжатии, как правило, не менее 100 МПа. При введении эффективных пластифицирующих добавок, соответствующем снижении и технико-экономическом обосновании допускается использовать менее прочные горные породы с прочностью не ниже 80 МПа.     

Вода

3.11. Вода для приготовления бетонной смеси должна отвечать требованиям ГОСТ 23732-79.

Добавки

3.12. Для изготовления высокопрочных бетонов рекомендуются однокомпонентные и комплексные пластифицирующие добавки, перечень которых приведен в табл.2.

Таблица 2. Основные пластифицирующие добавки к высокопрочным бетонам

Примечания: 1. Приведенные данные относятся к бетонам на среднеалюминатных портландцементах (6...9% СА) и портландцементах с добавкой шлака.

2. С увеличением содержания СА более 9% и при переходе к быстротвердеющим цементам количество добавки повышается на 20% среднего значения, а при уменьшении СА менее 6% - снижается на такую же величину;

3. При использовании портландцементов с активными минеральными добавками количество добавки увеличивается на 15% среднего значения.

3.13. Пластифицирующие добавки следует вводить в бетонные смеси в следующих целях:

для снижения расхода воды и и обеспечения требуемой прочности бетона при использовании цементов наиболее распространенных марок (400...500), а также заполнителей пониженной прочности;

для снижения расхода цемента при сохранении неизменной удобоукладываемости смесей и постоянной прочности бетона, повышения экономичности и улучшения технических характеристик высокопрочных бетонов (усадки, трещиностойкости, длительной прочности и др.), особенно необходимого при использовании материалов с повышенной водопотребностью (цементов с минеральными добавками, мелких песков);

для увеличения подвижности смесей, позволяющего сократить длительность, трудоемкость и энергоемкость их укладки и уплотнения при формовании густоармированных конструкций и конструкций сложной конфигурации, а также для обеспечения требуемой при укладке подвижности смеси, особенно при повышенной ее температуре без увеличения расхода цемента;

для достижения двух и более из перечисленных целей.

3.14. Применению добавок должны предшествовать испытания свойств бетонных смесей и бетонов в соответствии с требованиями действующих стандартов, технических условий или рабочих чертежей на изделия и конструкции, устанавливающие технико-экономическую целесообразность введения добавок.

3.15. Область применения высокопрочных бетонов с химическими добавками в конструкциях должна соответствовать "Руководству по применению химических добавок в бетоне" (М.: Стройиздат, 1981).

3.16. При использовании добавок следует основываться на ориентировочных данных о сопоставительной эффективности их действия на свойства бетонных смесей и затвердевшего бетона, приведенных в прил.2.

3.17. Оптимальное количество пластифицирующих добавок следует определять экспериментальным путем в процессе подбора состава бетона. Рекомендуемые ориентировочные их дозировки указаны в табл.2.

3.18. Для повышения однородности высокоподвижных и литых смесей, а также для снижения расхода цемента при изготовлении высокопрочных бетонов рекомендуется использовать дисперсные минеральные добавки (золы ТЭС по ГОСТ 25818-83*, гранулированные доменные и электротермофосфорные шлаки по ГОСТ 3476-74), ориентировочное количество которых следует принимать 20...25% массы песка и уточнять экспериментальным путем. Наиболее предпочтительны золы сухого отбора от сжигания каменных углей, содержащие незначительное количество несгоревшего топлива и характеризующиеся низкой водопотребностью и высокой гидравлической активностью.

________________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 25818-91. - Примечание изготовителя базы данных.

3.19. Для улучшения физико-механических свойств бетона и повышения коррозионной стойкости стальной арматуры можно использовать химические добавки других видов, включающие пластифицирующий компонент, а также минеральные добавки после предварительной проверки свойств бетонных смесей и бетонов и технико-экономического обоснования целесообразности их применения.

     4. ПОДБОР СОСТАВА ВЫСОКОПРОЧНОГО БЕТОНА

4.1. Состав высокопрочного бетона следует подбирать в соответствии с ГОСТ 27006-86. Процедура подбора должна включать оценку качества исходных материалов, назначение среднего уровня прочности бетона, расчет состава бетона для опытных замесов и их приготовление, испытание контрольных образцов, корректировку первоначально принятых расходов компонентов и проверку рабочего состава бетона в производственных условиях.