Добро пожаловать на официальное интернет-представительство Некоммерческого Партнерства "Союз производителей бетона"
Союз создан в 2003 году с целью координирования, регулирования и управления разрозненными отраслями, нормальное функционирование которых необходимо для общего развития рынка бетона. Мы заинтересованы в формировании и укреплении здоровой экономической политики на строительном рынке.






ПРИГЛАШАЕМ ПРИНЯТЬ УЧАСТИЕ


МЫ СОТРУДНИЧАЕМ



НАШИ ПАРТНЕРЫ







АВТОРИЗАЦИЯ
Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли свой пароль?


 

БЕТОН И ЖЕЛЕЗОБЕТОН - СТАТЬИ

Прислать свою статью


19.06.2012

Проблемы инъецирования каналов железобетонных мостовых конструкций при пониженных температурах

Комментариев: 0 | Количество просмотров: 3259

Авторы: В.И. Шестериков, д-р техн. наук, А.С. Бейвель, канд. техн. наук, П.Р. Дмитриев, асп. ОАО «ЦНИИС», Москва

Технологическая операция инъецирования каналов с напрягаемой арматурой является составной частью технологии строительства преднапряженных монолитных железобетонных мостов, она осуществляется на завершающем этапе строительства и призвана защитить арматуру от коррозии высокощелочной средой.

Анализ имеющегося опыта строительства мостовых конструкций показывает, что зачастую имеет место низкое качество заполнения каналов с образованием раковин, воздушных пазух в растворе, а также трещин в конструкциях, связанных с замерзанием отделившейся из раствора воды [1, 2]. Возросшие темпы строительства мостов диктуют необходимость инъецирования каналов в холодное время года, в частности, в период так называемых переходных температур воздуха. СНиП 3.06.04-91 «Мосты и трубы» предписывает производить работы по инъецированию в переносных тепляках при температурах окружающего воздуха ниже +5 oС. Однако при этом не устанавливается температура конструкции, которая может быть выше +5 oС. При понижении температуры воздуха температура пролетного строения понижается медленно в связи с теплофизическими характеристиками бетона.

Прочность бетона, после набора которой возможно его замораживание, а при наступлении положительных температур бетон набирает проектную прочность, называется критической. Значение критической прочности зависит от класса бетона.

Понятие критической прочности замораживания до настоящего времени рассматривалось применительно к бетонам. В СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» указаны требования к производству работ при отрицательных температурах воздуха. В пункте 2.62 нормируется прочность бетона монолитных и сборно-монолитных конструкций к моменту замораживания.

С понижением температуры до 0 ºС твердение бетона резко замедляется, особенно в раннем возрасте. Гидратация цемента при отрицательных температурах не имеет смысла, поскольку вода замерзает при 0 ºС. Однако частицы клинкера имеют различного рода микротрещины, при проникновении в которые, часть воды, адсорбируясь на их поверхности, изменяет свои физические свойства. Такая вода замерзает при отрицательных температурах, но, находясь еще в жидком состоянии, может реагировать с минералами цемента [3]. Это наиболее актуально в период переходных температур, когда температура конструкции еще не опустилась ниже 0 °С, а СНиП 3.06.04-91 «Мосты и трубы» уже запрещает производство работ при температуре воздуха ниже +5 °С .

Экспериментальные исследования были проведены на инъекционных растворах в диапазонах наиболее часто распространенных В/Ц = 0,36; 0,38; 0,4 на портландцементе (бездобавочном) Белгородского завода. При приготовлении инъекционных растворов была применена добавка − лигносульфанат технический порошкообразный (ЛСТП) ТУ-13-0281036-15-90. Это добавка из класса лингосульфанатов, которая наиболее стабильно обеспечивает нормируемые свойства инъекционных растворов для цементов различных заводов и параметров перемешивания. В процессе экспериментов контролировали основные показатели растворов: текучесть, оседание и прочность (таблица 1).

Таблица 1

Кинетика набора прочности растворов при нормальных условиях твердения

Рис. 1. Кинетика набора прочности растворов при нормальных условиях твердения

В соответствии с планом исследований были проведены эксперименты по определению кинетики набора прочности растворов при нормальных условиях (20 ºС температура окружающей среды, 99 % относительная влажность воздуха), которые позволили определить скорость набора прочности растворов в нормальных условиях твердения (рис. 1). Проведенный анализ кинетики набора прочности позволил определить критерии прочности замораживания растворов.

Далее образцы подвергались замораживанию при уровне прочности 30 %, 50 % от R7. Анализ полученных данных показал, что прочность серии кубов-образцов на 28-е сутки, замороженных при наборе прочности 70 % R7, имеет незначительное снижение прочности относительно прочности кубов-образцов, твердевших при нормальных условиях. Исходя из этих наблюдений в дальнейших исследованиях составов инъекционных растворов были приняты следующие критерии замораживания кубов-образцов: 30 % R7 и 50 % R7.

Образцы замораживались в морозильной камере при температуре воздуха в камере от -5° С до -7° С, температура в образцах-кубах контролировалась электронным термометром, подключенным к термпопарам, установленным в процессе формования кубов.

Определение критической прочности на момент замораживания инъекционных растворов является многофакторной задачей. Для каждого значения В/Ц изготовлена серия образцов, которые замораживали при прочности образцов 30 % и 50 % от R7 (70 % от R28). Каждая серия помещалась в морозильную камеру на двое или четверо суток. В течение двух суток температура образца в холодильной камере достигает установленной от -5° С до -7° С. Этот срок обусловлен кратковременным замораживанием. После двух суток замораживания температура образца стабилизируется и становится постоянной на выбранном уровне. Период замораживания в четверо суток обусловлен длительным замораживанием. После выдерживания в морозильной камере в течение требуемого периода серию образцов-кубов помещали в нормальные условия твердения, после чего образцы каждой серии испытывали на 28-е и 60-е сутки с момента изготовления и сравнивали с прочностью при нормальных условиях твердения (рис. 2, 3, 4,).

Кинетика набора прочности растворов с В/Ц = 0,36 при нормальных условиях твердения и заморажива

Рис. 2. Кинетика набора прочности растворов с В/Ц = 0,36 при нормальных условиях твердения и замораживании

Кинетика роста прочности растворов с В/Ц = 0,38 при нормальных условиях твердения и замораживании

Рис. 3. Кинетика роста прочности растворов с В/Ц = 0,38 при нормальных условиях твердения и замораживании

Кинетика набора прочности растворов с В/Ц = 0,4 при нормальных условиях твердении и замораживании

Рис. 4. Кинетика набора прочности растворов с В/Ц = 0,4 при нормальных условиях твердении и замораживании

Анализ полученных данных по прочности, а также кинетики набора прочности позволяет сделать вывод, что серии образцов, подвергшиеся кратковременному (двое суток) и длительному (четверо суток) замораживанию, имеют пониженный уровень прочности относительно серии подобных образцов, твердеющих в нормальных условиях. Анализ кинетики набора прочности подтверждает идентичность кинетики набора прочности замороженных образцов и нормального твердения. Длительные испытания образцов позволили установить, что прочность замороженных образцов на 60-е сутки сопоставима с прочностью образцов нормального твердения на 28-е сутки.

В СНиП 3.06.04-91 «Мосты и трубы» в п. 6.23 указано, что прочность на 28-е сутки должна быть не менее 300 кг∙с/см2. Анализ данных показывает, что замораживание раствора при температурах не ниже -5° С возможно при наборе прочности инъекционного раствора 30 % от 7-суточной прочности раствора (21% R28) с дальнейшим набором прочности, обеспечивающим требуемую прочность на момент начала эксплуатации.

Выводы

1. Выполнены экспериментальные исследования кинетики набора прочности инъекционных растворов с различными В/Ц при кратковременном и длительном замораживании при температурах -5°С до -7°С.

2. Подтверждена гипотеза об идентичности кинетики набора прочности замороженных образцов и нормального твердения.

3. Определена критическая прочность замораживания инъекционных растворов, которая составляет 21 % от 28-суточной прочности раствора (30% R7).

4. Результаты экспериментов могут быть использованы при совершенствовании технологии зимнего инъецирования для сокращения времени обогрева конструкции.

Литература:

1. Матков Н.Г. Исследование свойств инъекционных растворов и нагнетания их в каналы предварительно напряженных железобетонных конструкций. // Сб. научн. тр. НИИЖБ. – М., 1962 г.

2. Венюа М. Цементы и бетоны в строительстве. – М.: Стройиздат, 1980. – 415 с.

3. Красовский П.С. Зимние способы бетонирования. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2008.

Для связи с авторами: Дмитриев Петр Романович, 8 (499) 180-92-47, DmitrievPR@tsniis.com



Возврат к списку

Для того чтобы оставить комментарий, Вам необходимо авторизоваться.
3.151529540479

Реклама на портале


Rambler's Top100 Яндекс цитирования
Некоммерческое партнерство "Союз Производителей Бетона",2003-2011
Все права защищены. Публикация информации с сайта без активной гиперссылки на www.concrete-union.ru и согласования с руководством запрещена
Адрес электронной почты info@concrete-union.ru
Размещение рекламы на портале НП "Союз Производителей Бетона"