Рекомендации по способам защиты бетона в условиях сульфатной агрессии

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора института

Г.Д. ХАСХАЧИХ

16 января 1984 г.

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО СПОСОБАМ ЗАЩИТЫ БЕТОНА

В УСЛОВИЯХ СУЛЬФАТНОЙ АГРЕССИИ

Одобрены Главным техническим управлением
Москва 1984

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящие Рекомендации разработаны в развитие глав СНиП III-43-75 и СНиП II-28-73* на основе экспериментальных исследований ЦНИИСа.
Рекомендации предназначены для использования при назначении мер защиты бетона в сульфатных агрессивных средах взамен трудоемкой оклеечной изоляции.
Рекомендации разработаны в лаборатории новых и полимерных строительных материалов ЦНИИСа кандидатами техн. наук Г.С. Рояком, И.В. Грановской и инж. Т.Л. Трактирниковой.
При составлении настоящих Рекомендаций учтены рекомендации по применению суперпластификатора, разработанные НИИЖБом.
В экспериментальных исследованиях принимали участие инженеры Т.В. Мамаева, М.С. Костомихина.
Зав. отделением строительных
материалов прочности и долговечности
железобетонных конструкций                                                 Щербаков Е.Н.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Бетон, изготовленный в соответствии с настоящими Рекомендациями, может быть применен для железобетонных конструкций, в том числе преднапряженных (сваи, столбчатые опоры, водопропускные трубы, ростверки), эксплуатируемых в условиях сульфатной агрессии.
1.2. Вода-среда с содержанием сульфатных ионов не более 2000 мг/л по отношению к бетону, изготовленному в соответствии с настоящими Рекомендациями, считается прогрессивной и бетон конструкций не требует дополнительных мер защиты полимерными покрытиями.
Для других видов коррозии при определении степени агрессивности воды-среды следует руководствоваться главой СНиП II-28-73*, табл. 3,а, 3,б.
1.3. Настоящие Рекомендации действительны только при использовании портландцемента для бетона мостов по ТУ-21-21-10-80 или портландцемента по ГОСТ 10178-76 при условии содержания трехкальциевого алюмината не более 8 %.
При применении для изготовления железобетонных конструкций портландцементов и портландцементов с минеральными добавками по ГОСТ 10178-76, в том числе сульфатостойкого по ГОСТ 22266-76, степень агрессивности воды-среды, содержащей сульфатные ионы, по отношению к бетону, а также меры защиты бетона определяются в соответствии со СНиП II-28-73*.
1.4. Бетон конструкций, изготовляемый по настоящим Рекомендациям, для эксплуатации в агрессивных сульфатных средах должен быть особо плотным по классификации СНиП II-28-73* и иметь марку по водонепроницаемости нес менее В-8.
1.5. Для обеспечения морозостойкости бетона в бетонную смесь следует вводить дополнительно кремнийорганическую газообразующую 50 %-ную эмульсию ГКЖ-94, выпускаемую в промышленности под маркой КЭ-30-04, при обязательном выполнении требований п. 1.4.
1.6. Ускоренная проверка сульфатостойкости бетона может быть осуществлена в соответствии с разработанным методом (приложение 1).

2. МАТЕРИАЛЫ

2.1. В качестве вяжущего наряду с сульфатостойким портландцементом по ГОСТ 22266-78 следует применять портландцемент для бетона мостов по ТУ 21-21-10-80 или портландцемент по ГОСТ 10178-76 при содержании в клинкере СэА в количестве не более 8 %.
2.2. Заполнители должны отвечать требованиям СНиП III-43-75 и ГОСТ 4798-69. Заполнители не должны содержать карбонатные породы. Наибольшая крупность заполнителя для изготовления сульфатостойкого бетона должна составлять 20 мм.
2.3. В качестве добавки, обеспечивающей достижение высокой плотности и повышающей сульфатостойкость, следует применять суперпластификатор С-3. Суперпластификатор С-3 представляет собой водный раствор 33 - 39 %-ной концентрации синтетического продукта, полученного в результате реакции конденсации сульфокислот нафталина с формальдегидом с последующей нейтрализацией едким натром.
Суперпластификатор С-3 изготавливается в соответствии с ТУ 6-14-625-80 Минхимпрома СССР «Разжижитель-С-3».
2.4. Кремнийорганическая эмульсия ГКЖ-84 должна соответствовать требованиям ТУ 6-02-818-73 «Эмульсия КЭ-30-04».

3. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОНА.

3.1. Для обеспечения сульфатостойкости бетона с суперпластификатором с использованием портландцемента, соответствующего требованиям ТУ 21-21-10-80 «Портландцемент для, бетона мостов», расход цемента должен соответствовать требованиям СНиП III-43-75 и быть не менее 400 кг на 1 м3 при В/Ц-отношении не более 0,4.
3.2. Суперпластификатор следует вводить в бетонную смесь в количестве от 0,5 до 0,8 % от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Исходный раствор суперпластификатора 33 - 39 %-ной концентрации с целью обеспечения большей точности дозирования следует разбавить водой до 15 %-ной концентрации. Воду, содержащуюся в добавке, необходимо учитывать при расчете состава бетона. Концентрация раствора суперпластификатора контролируется по плотности раствора. Плотность раствора суперпластификатора в зависимости от концентрации водного раствора приведена в прилежании 2.
3.3. Количество раствора суперпластификатора (Pg) в кг на замес рассчитывается по формуле

где Рц - расход цемента на замес, кг;
с - процентная концентрация раствора суперпластификатора;
b - принятое процентное содержание от веса цемента суперпластификатора.
3.4. Пятидесятипроцентная кремнийорганическая эмульсия ГКЖ-94 (КЭ-30-04) вводится в бетонную смесь в количестве 350 г на 1 м3 бетона независимо от расхода цемента.
При применении комплексной добавки С-3 + ГКЖ-94 кремнийорганическую эмульсию предварительно следует развести частью воды затворения, после чего возможно совмещение двух добавок.
3.5. Дозирование эмульсии КЭ-30-04 допускается в воду затворения либо с частью воды затворения непосредственно в бетономешалку.
При введении эмульсии непосредственно в бетономешалку она должна быть разбавлена содой примерно 1:100. Воду, израсходованную на разбавление эмульсии, следует учитывать при приготовлении бетонной смеси.
Дозирование производится по массе или объему.
3.6. При подборе состава бетона с добавкой за основу принимается применявшийся ранее в производстве хорошо отработанный состав бетона, подобранный на конкретных материалах без добавки и удовлетворяющий требованиям проекта по подвижности, прочности и морозостойкости.
3.7. В подобранный исходный состав вводится добавка С-3 в количествах, указанных в п. 3.2 настоящих Рекомендаций. При этом вода затворения может быть уменьшена на 20 - 30 % с обязательным уточнением расхода воды в пробных замесах. В случае необходимости применения комплексной добавки С-3 + ГКЖ-94 вначале подбирается состав бетона с добавкой С-3, а затем в откорректированную бетонную смесь вводится кремнийорганическая составляющая ГКЖ-94. Добавка ГКЖ-94 не оказывает влияния на бетонную смесь и не требует дополнительной корректировки состава.
3.8. Бетонная смесь с добавкой С-3 должна быть испытана на удобоукладываемость; а образцы - на прочность, водонепроницаемость и водопоглощение. Водопоглощение образцов должно быть не более 4 %, водонепроницаемость - не менее В8. Определение водопоглощения производится в соответствии с ГОСТ 12730.3-78 «Методы определения водопоглощения».
3.9. При подборе состава бетона с добавкой С-3 в случае наблюдения признаков повышенного водоотделения или расслоения бетонной смеси следует постепенно повышать долю песка в смеси заполнителей, увеличивая П/Щ на 0,1. При этом следует на новом пробном замесе убедиться в нерасслаиваемости смеси.
3.10. Приготовление бетонной смеси с добавками разрешается производить в гравитационных смесителях или смесителях принудительного действия.
3.11. Бетонную смесь следует уплотнять не позднее чем через 30 мин после ее приготовления, в противном случае может наблюдаться загустевание смеси с добавкой С-3
3.12. Бетонную смесь к месту укладки следует транспортировать в бункерах-раздатчиках или бадьях, оборудованных затворами, позволяющими регулировать скорости опорожнения тары и исключающими потерю цементного раствора.
3.13. Укладку и уплотнение бетонной смеси следует производить в соответствии с действующими нормативными документами по технологии изготовления данного вида конструкции.
3.14. Режим тепловлажностной обработки должен быть установлен при подборе состава бетона с учетом режима твердения исходного бетона без добавки. При этом должны соблюдаться требования главы СНиП III-43-75 и п. 3.15 настоящих Рекомендаций.
3.15. При применении добавки С-3 в комплексе с ГКЖ-94 скорость подъема температуры не должна превышать 10° в 1 ч, при продолжительности предварительной выдержки не менее 6 ч.

4. КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА

4.1. Контроль производства бетонных работ (определение подвижности, температуры бетонной смеси, режимов уплотнения и прочности бетона) приводят обычными методами в соответствии с действующими нормативными документами и техническими правилами.
4.2. Для контроля расчета состава бетона проводят пробный замес с введением в смесь добавок. Из этой смеси формуются кубы не менее 6 штук для испытания на прочность после тепловлажностной обработки и в возрасте 28 суток нормального твердения.
4.3. Контроль плотности бетона производится по результатам определения водопоглощения образцов и их водопроницаемости.
4.4. При поступлении 50 %-ной эмульсии КЭ-30-04 на завод ЖБК необходимо проверить ее стабильность. Если эмульсия не стабильна - применять ее нельзя. Пробы для проверки стабильности эмульсии следует отбирать из каждой упаковки.
4.5. Контроль стабильности проводят следующим образом. В мерный цилиндр наливают 1 см3 эмульсии и 100 см3 воды, которые тщательно перемешивают в течение 1 мин. Эмульсия должна хорошо разводиться водой до получения однородной жидкости молочного цвета. На протяжении 2-часового выстаивания при температуре 15 - 20 °С не должно наблюдаться расслаивания эмульсии.
4.6. Концентрация суперпластификатора С-3 контролируется ареометром (приложение 1, таблица).
4.7. Водный раствор С-3 не изменяет своих свойств при нагревании до 40 °С. При t около 20 °С возможно выпадение осадка из раствора. Оставшийся раствор сохраняет свои пластифицирующие св