Звичайний і попередньо напружений залізобетон. Позитивні і негативні властивості залізобетону. Важливі переваги і недоліки попередньо напруженого залізобетону Що таке попередньо напружений залізобетон
Напруження бетону для підвищення його міцності - це сучасний спосіб підвищення міцності бетонних конструкцій. У цій статті ми перерахуємо переваги і недоліки попередньо напруженого залізобетону.
Бетон використовується в різних видах будівництва. Ім'я "попередньо" не означає, що даний вид бетону був поставлений під напругу, перш ніж будується поверх над ним. Однак, замість випинання під тиском, йому вдається стати сильніше, і він набуває здатність витримувати набагато більші напруги, ніж звичайний бетон.
Але як це зробити. Які переваги та недоліки попередньо напруженого залізобетону? Давайте дізнаємося відповіді на ці питання, які допоможуть краще це зрозуміти.
Що таке попередньо напружений залізобетон?
Бетон в своєму звичайному стані має надзвичайно високий рівень міцності на стиск. Це дає можливість використовувати його для створення структур, які повинні нести стискають навантаження. Наприклад, він використовується для створення колон і опор для підтримки різних споруд у великих будинках.
Однак, у порівнянні з його міцністю на стиск, бетон майже не має цілісної міцності. Тому, якщо звичайний бетон використовується для будівництва перекриттів, він буде прогинатися під тиском при стисненні на неї, і в кінці кінців тріскається і обсипається. Для усунення цього недоліку, застосовується метод напруження. У своїй самої основної формі, напруження здійснюється наступним чином.
Ряд сталевих тросів призводять в напругу шляхом застосування відтягувала сили на їх кінцях, і мають у своєму розпорядженні в бетонний блок. Потім, рідкий бетон заливається в форми і твердне, що викликає склеювання між ним і сталевими тросами всередині. Після цього, кабелі намагаються відновити свою первісну форму, вони тягнуть з ними і бетон, створюючи компресію. Це викликає стрес у внутрішніх частках бетону, зміцнюючи його і роблячи його відмінним матеріалом для використання в конструкціях. Оскільки напруги бетону проводиться до його використання, це називається попередньо напружений бетон.
Переднапружений бетон має великий обсяг міцності, як на стиск, так і на розтягнення. Він використовується для побудови довгих мостів, будівельних плит і ін.
Переваги та недоліки попередньо напруженого залізобетону
переваги
1) висока міцність на розтягнення і тріщиностійкість
Звичайна бетонна плита, якщо покласти під напругу, просідає вниз під тиском ваги. У такому положенні, верхня частина плити стискається, а її дно знаходиться під напругою. Оскільки бетон може витримувати великі обсяги стиснення верхня частини плити здатна витримувати таке навантаження. Однак, бетон слабкий щодо сили на розтягнення. У нижній частині плита починає тріскатися, поки вся плита не впаде вниз.
Переднапружений бетон має високий запас міцності на розтягнення, і тому здатний нести великі навантаження без утворення тріщин або провалів.
2) Нижче глибини
Завдяки своїй високій міцності, попередньо напружених залізобетонних можна використовувати, щоб побудувати структури, що мають значно меншу глибину, в порівнянні з залізобетонними конструкціями. Це має дві основні переваги. Якщо його використовують для будівельних плит, він не займає багато місця, і стають доступними додатковий корисний простір, особливо в багатоповерхових будинках. Друга перевага більш низьких глибин структур є те, що вони мають меншу вагу, і несучих колон в будівлях теж можна зробити менше, що дозволяє заощадити на будівельних витратах і зусиллях.
3) Тривалості
Переднапружений бетон може бути використаний для побудови структур, що мають більш тривалий термін в порівнянні з залізобетонними. При будівництві будівель, це означає, що менша кількість стовпців будуть необхідні для підтримки плит, а також відстань між ними може бути значно більше. Для мостів, використання переднапруженого бетону може дозволити інженерам, побудувати довгий міст, який чи не провалиться під навантаженням.
4) швидке і надійне будівництво
Переднапружені бетонні блоки виготовляються в промисловості в декількох стандартних формах і розмірах. Вони відомі як збірні блоки. Оскільки вони професійно виготовлені, вони мають дуже хорошу якість збірки, і в той же час вони надають всю силу переваги збірного залізобетону. Вони можуть безпосередньо доставляється на будівельний майданчик і використовуватися для швидкого завершення будівельних робіт. Споруди, побудовані за допомогою цих блоків, як відомо, мають кращу якість, і більш тривалу експлуатацію.
недоліки
1) Велика складність будівлі
Напруження бетону на будівельному майданчику - це трудомісткий і складний процес. Потрібно мати глибокі знання про кожен крок, який бере участь разом з повним знанням використанням різного обладнання. Збірні залізобетонні конструкції виробляються один раз, їх важко змінити, і, отже, складність початкового планування теж збільшується. Крім того, оскільки ймовірність помилки дуже низька, велика увага повинна бути прийнято при побудові.
2) Збільшення вартості будівництва
Переднапружений бетон вимагає знань і спеціального обладнання, які можуть бути дорогими. Навіть вартість залізобетонних блоків істотно вище, ніж посилені блоки. У будівництві житлових будинків, в додаткової міцності на розтягнення, переднапружений бетон може виявитися непотрібним, так як простий залізобетон значно дешевше і досить міцний, щоб виконати всі вимоги до навантаження.
3) необхідність контролю якості та інспекції
Процедура, яка використовується для попереднього напруження повинна бути перевірена і схвалена фахівцями з контролю якості. Кожен поднапряженная конкретна структура повинна перевірятися, щоб переконатися, що вона була піддана відповідному напрузі. Занадто багато уваги теж погано, і це може привести до пошкодження бетону, що робить його слабкіше.
Попередньо напружені залізобетонні конструкції забезпечують чудову міцність на розтягнення в порівнянні з нормальними і навіть залізобетонними, але вони складні в конструкції і більш дорогі. Для додатків з низькою напругою, таких як перекриття будівель, використовувати переднапружений бетон - це непрактично. Отже, рішення про використання попередньо напруженого залізобетону має бути прийнято тільки якщо цього вимагає специфікація проекту.
Попередньо-напружені конструкції- це конструкції або їх елементи, в яких попередньо, тобто в процесі виготовлення, штучно створені відповідно до розрахунку початкові напруги розтягнення в арматурі і обтиску в бетоні.
Обтиснення бетону на величину σ bpздійснюється попередньо натягнутою арматурою, яка після відпустки натяжних пристроїв прагне повернеться в первинний стан. Прослизання арматури в бетоні виключається їх взаємним зчепленням або спеціальної анкеруванням торців арматури в бетоні.
Початкові стискають напруги створюють у тих зонах бетону, які згодом відчувають розтягнення.
Залізобетонні елементи без попереднього напруження працюють при наявності тріщин:,
де 
- експлуатаційне навантаження,
- навантаження, при якій утворюються тріщини;
- руйнівне навантаження.
Залізобетонні попередньо-напружені елементи працюють під навантаженням без тріщин або з обмеженим по ширині їх розкриттям: 
.
Таким чином, попереднє напруження не підвищує міцність конструкції, а збільшує її жорсткість і тріщиностійкість!
Переваги попередньо-напружених конструкцій:
підвищена жорсткість і тріщиностійкість конструкції;
можливість використання високоміцної арматури (A-IV і вище);
попереднє напруження призводить до зменшення перерізу елемента
можливість виконання ефективних стиків збірних елементів;
попереднє напруження дозволяє виготовляти комбіновані конструкції (наприклад, обжимаються зону виконувати з важкого бетону, а решту - з легкого);
підвищена витривалість при багаторазово повторюваних, динамічних навантаженнях;
переднапружені конструкції більш безпечні, тому що перед руйнуванням мають великий прогин і тим самим сигналізують, що міцність конструкції майже вичерпана;
підвищена сейсмостійкість;
підвищена довговічність.
Недоліки попередньо-напружених конструкцій:
підвищена трудомісткість і необхідність спеціального обладнання та класифікованих працівників;
велика маса;
велика тепло- і звукопровідність;
посилення напружених конструкцій завжди складніше, ніж без попереднього напруження;
менша вогнестійкість;
при корозії високоміцна арматура швидше втрачає пластичні властивості, виникає небезпека крихкого руйнування.
10.1.1. Способи та методи натягу арматури
Способи натягу арматури:
на упори(До бетонування). Арматуру заводять в форму до бетонування елементу, один кінець закріплюють в упорі, інший - натягують домкратом до заданої напруги σ sp . Потім в форму заливають бетон. Після досягнення бетоном передавальної міцності R bpарматуру відпускають з упорів, при цьому вона обжимає навколишній бетон. Щоб уникнути руйнування бетону в торцях елементів, відпустка натягнення арматури виробляють поступово, знижуючи спочатку на 50%, а потім до 0.
на бетон. Спочатку виготовляють бетонний елемент, в якому передбачають канали або пази. Після придбання бетоном передавальної міцності Rbp, в канали пропускають робочу арматуру і натягують її на бетон. Після натягу кінці арматури закріплюють анкерами. Для забезпечення зчеплення арматури з бетоном канали та пази заповнюють під тиском цементним розчином.
Методи натягу арматури:
електротермічний- необхідна відносне подовження арматури ЕSP отримують електричним нагріванням арматури до відповідної температури.
механічний- необхідна відносне подовження арматури отримують витяжкою арматури натяжними механізмами (гідравлічні і гвинтові домкрати, лебідки, Таріровочние ключі, намотувальні машини і т.д.).
Електротермомеханіческій- сукупність механічного та електротермічного методів.
Фізико-хімічний- полягає в самонапружених конструкції внаслідок використання енергії розширюється цементу.
Попередньо напруженими називають такі залізобетонні конструкції, в яких до додатка навантажень в процесі виготовлення штучно створюються здачітельние стискають напруги в бетоні nyтем натягу високоміцної арматури. Початковий стискають напруги створюються в тих зонах бетону, які згодом під впливом навантажень відчувають розтягнення. При цьому підвищується тріщиностійкість конструкції і створюються умови для застосування високоміцної арматури, що призводить до економії металу і зниження вартості конструкції.
Питома вартість арматури, що дорівнює відношенню її ціни (руб / т) до розрахункового опору Rs, знижується зі збільшенням міцності арматури. Тому високоміцна арматура значно вигідніше гарячекатаної. Однак застосовувати міцну арматуру в конструкціях без попереднього напруження не можна, так як при високих розтягуючих напруг в арматурі та відповідних деформаціях подовження в розтягнутих зонах бетону з'являються тріщини значного розкриття, позбавляють конструкцію необхідних експлуатаційних якостей.
Сутність попередньо напруженого залізобетону в економічному ефекті, що досягається завдяки застосуванню високоміцної арматури. Крім того, висока тріщиностійкість попередньо напруженого залізобетону підвищує його жорсткість, опір динамічним навантаженням, корозійну стійкість, довговічність.
У попередньо напруженої балці під навантаженням бетон зазнає напруги, що розтягують тільки після погашення початкових стискають напруг. При цьому сила, що викликає утворення тріщин або обмежене по ширині їх розкриття, перевищує навантаження, що діє при експлуатації. Зі збільшенням навантаження на балку до граничного руйнівного значення напруги в арматурі і бетоні досягають граничних значень.
Таким чином, залізобетонні попередньо напружені елементи працюють під навантаженням без тріщин або з обмеженим по ширині їх розкриттям, в той час як конструкції без попереднього напруження експлуатуються при наявності тріщин і при великих значеннях прогинів. У цьому відмінність конструкцій попередньо напружених і без попереднього напруження з витікаючими звідси особливостями їх розрахунку, конструювання та виготовлення.
У виробництві попередньо напружених елементів можливі два способи створення попереднього напруження: натяг на упори і натяг на бетон. При натягу на упори до бетонування елементу арматуру заводять в форму, один кінець її закріплюють в упорі, інший натягують домкратом або іншим пристосуванням до заданого контрольованого напруги. Після придбання бетоном необхідної кубикової міцності перед обтисненням арматуру відпускають з упорів. Арматура при відновленні пружних деформацій в умовах зчеплення з бетоном обжимає навколишній бетон. При так званому безперервному армуванні форму укладають на піддон, забезпечений штирями, арматурний дріт спеціальної навивальні машиною навивають на трубки, надіті на штирі піддону, із заданою величиною напруги, і кінець її закріплюють плашковим затискачем. Після того як бетон набере необхідну міцність, виріб з трубками знімають зі штирів піддону, при цьому арматура обжимає бетон.
Стрижневу арматуру можна натягувати на упори електротермічним способом. Стрижні з висадженими головками розігрівають електричним струмом до 300-350 ° С, заводять в форму і закріплюють на кінцях в акцентах форм. Арматура при відновленні початкової довжини в процесі охолодження натягується на упори.
При натягу на бетон спочатку виготовляють бетонний або слабоармірованний елемент, потім при досягненні бетоном міцності створюють в ньому попереднє стискуюче напруга. Напружувану арматуру заводять в канали або в пази, що залишаються при бетонуванні елементу, і натягують на бетон. При цьому способі напруги в арматурі контролюються після закінчення обтиску бетону. Канали, що перевищують діаметр арматури на 5-15 мм, створюють в бетоні укладанням видобутих пустотоутворювачів (сталевих спіралей, гумових шлангів і т. П.) Або залишаються гофрованих сталевих трубок і ін. Зчеплення арматури з бетоном створюється після обтиску ін'єкція - нагнітанням в канали цементного тесту або розчину під тиском. Ін'єкція проводиться через закладені при виготовленні елемента трійники - відводи. Якщо напружена арматура розташовується із зовнішнього боку елемента (кільцева арматура трубопроводів, резервуарів і т. П.), То навівка її з одночасним обтисненням бетону проводиться спеціальними навивальні машинами. У цьому випадку на поверхню елемента після натягу арматури наносять торкретуванням (під тиском) захисний шар бетону.
Натяг на упори як більш індустріальне є основним способом в заводському виробництві.
Основними достоїнствами залізобетону є: висока проч-ність, вогнестійкість, довговічність, простота формоутворення. Бетонна балка (рис. Нижче), яка має при вигині розтягнення нижче нейтральної осі і стиснення вище неї, має низьку несучу здатність внаслідок слабкого опору бетону розтягуванню. При цьому міцність бетону в стислій зоні використовується не повністю. У зв'язку з цим неармований бетон не рекомендується застосовувати в конструкціях, призначених для роботи на вигин або розтягнення, так як розміри таких елементів були б непомірно великими.
Бетонні конструкції застосовують переважно при їх роботі на стиск (стіни, фундаменти, підпірні споруди, ус-тій та ін.) І тільки іноді при роботі на вигин при малих растяжки-вающих напрузі, що не перевищують межі міцності бе-на при розтягуванні.
Залізобетонні конструкції, посилені в розтягнутій зоні арматурою, мають значно більш високу несучу спосіб-ністю. Так, несуча здатність залізобетонної балки (рис. Нижче) з покладеної внизу арматурою в 10-20 разів більше, ніж несуча здатність бетонної балки таких же розмірів. При цьому міцність бетону в стислій зоні балки використовується повністю.
Схеми роботи елементів під навантаженням
В якості арматури застосовують сталеві стрижні, проволо-ки, прокатні профілі, а також скловолокно, синтетичні ма-теріали, дерев'яні бруски, бамбукові стовбури.
Конструкції армують не тільки при їх роботі на розтяг і вигин, але і на стиск (рис. Вище). Оскільки сталь має високий опір розтягування і стиснення, включення її в стислі еле-менти значно підвищує їх несучу здатність. Спільне-ва робота таких різних за властивостями матеріалів, як бетон і сталь, забезпечується наступними факторами:
- зчепленням арматури з бетоном, що виникають при твердінні бетонної суміші; завдяки зчепленню обидва матеріали Деформівні-ються спільно;
- близькими за значенням коефіцієнтами лінійних температур-них деформацій (для бетону 7 · 10 -6 -10 · 10 -6 1 / град, для стали 12 · 10 -6 1 / град), що виключає появу початкових напружень-ний в матеріалах і прослизання арматури в бетоні при змінах температури до 100 ° С;
- надійним захистом стали, укладеної в щільний бетон, від кор-корозії, безпосередньої дії вогню і механічних по-врежденій.
Особливістю залізобетонних конструкцій є можли-ність утворення тріщин в розтягнутій зоні при дії зовнішніх навантажень. Розкриття цих тріщин у багатьох конструкціях в стадії експлуатації невелика (0,1-0,4 мм) і не викликає корозії арматури-тури або порушення нормальної роботи конструкції. Однак име-ються конструкції і споруди, в яких по експлуатаційних умов утворення тріщин неприпустимо (наприклад, напірні трубопроводи, лотки, резервуари і т. П.) Або ширина розкриття повинна бути зменшена. В цьому випадку ті зони елемента, в кото-яких під дією експлуатаційних навантажень з'являються вирощуючи-ГІВА зусилля, заздалегідь (до додатка зовнішніх навантажень) під-Вергал інтенсивному обтисненню шляхом попереднього натяж-ня арматури. Такі конструкції називають попередньо напруженими. Попереднє обтиснення конструкцій виконуємо-ють в основному двома способами: натягуванням арматури на упори (до бетонування) і на бетон (після бетонування).
У першому випадку перед бетонуванням конструкції арматуру натягують і закріплюють на упорах або торцях форми (рис. Нижче). Потім бетонують елемент. Після придбання бетоном необ-Дімою міцності для сприйняття сил попереднього обтиску (передавальна міцність) арматуру звільняють від упорів і вона, прагнучи вкоротити, стискає бетон. Передача зусилля на бетон відбувається завдяки зчепленню між арматурою і бетоном, а також за допомогою спеціальних анкерних пристроїв, що знаходять-ся в бетоні конструкції, якщо зчеплення недостатньо.
У другому випадку спочатку виготовляють бетонний або слабоармірованний елемент з каналами або пазами (рис. Нижче). При дос-тижения бетоном необхідної передавальної міцності в канали (пази) заводять арматуру, натягують її з упором натяжної при-пристосувань на торець елемента і заанкеріваюг. Таким чином, бетон виявляється обтиснутим. Для створення зчеплення арматури з бетоном в канали ін'ектіруют цементний або цементно-піщаний розчин. Якщо напружена арматура розташовується на зовнішній поверхні елемента (кільцева арматура трубопроводів, резер-Вуару і т. П.), То навівка її з одночасним обтисненням бетону проводиться спеціальними навивальні машинами. Після натя-вання арматури на поверхню елемента наносять торкретірова-ням захисний шар бетону. Натяг арматури може вироб-диться механічним, електротермічним, комбінованим і фізико-хімічними способами.
Способи створення попереднього напруження
а - натяг на упори; б - натяг на бетон; I - натяг арматури і бетонування елементу; II, IV - готовий елемент; III - елемент під час натягування арматури; 1 - упор; 2 - домкрат; 3 - анкер
При механічному способі арматуру натяг івают гідравлічні-кими або гвинтовими домкратами, намотувальними машинами і дру-шими механізмами. При електротермічному способі арматуру нагрівають електричним струмом до 300-350 ° С, заводять в форму і закріплюють на упорах. У процесі охолодження арматура скорочуючи-ється і отримує попередні напруження розтягу. Ком-бінірованний спосіб натягу поєднує електротермічний і механічний способи натягу арматури, здійснювані од-ночасно. При фізико-хімічному способі натяг арматури досягається в результаті розширення бетону, приготовленого на спеціальному напружуючому цементі (НЦ), в процесі його гідро-термічної обробки.
Арматура, закладена в бетоні, перешкоджає збільшенню його обсягу і розтягується, а в бетоні виникають стискають напря-вання. Натяг арматури на упори здійснюється механічним, електротермічним або комбінованим способами, а на бе-тон - тільки механічним способом.
Основна перевага попередньо напружених конструк-цій - висока тріщиностійкість. При завантаженні попередньо напруженого елемента зовнішнім навантаженням в бетоні розтягнутої зони погашаються попередньо створені стискають напруги і тільки після цього виникають напруження розтягу. Чим вище міцність бетону і стали, тим більше попереднє обтиснення можна створити в елементі.
Застосування високоміцних матеріалів дозволяє скоротити рас-хід арматури на 30-70% в порівнянні з ненапруженим залізобетон-ном. Витрата бетону і маса конструкції при цьому також знижуються. Крім того, висока тріщиностійкість попередньо напружених конструкцій підвищує їх жорсткість, водонепроникність, морозостійкості, опір динамічним навантаженням, довговічність.
До недоліків попередньо напруженого залізобетону слід віднести те, що процес становить значну Трудоем-кістка виготовлення конструкцій. Крім цього створюється необ-ність у використанні спеціального обладнання і робітників високої кваліфікації.
Напружено-деформовані стани попередньо на-пряжене елементів після утворення тріщин в бетоні бійся-тій зони схожі з елементами без попереднього напруження.
ГОСТ 32803-2014
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ
БЕТОНИ напружувати
Технічні умови
Self-stressing concrete. General specifications
МКС 91.100.30
Дата введення 2015-07-01
Передмова
Цілі, основні принципи та основний порядок проведення робіт з міждержавної стандартизації встановлені в ГОСТ 1.0-92 "Міждержавна система стандартизації. Основні положення" та ГОСТ 1.2-2009 "Міждержавна система стандартизації. Стандарти міждержавні, правила і рекомендації з міждержавної стандартизації. Правила розробки, прийняття , застосування, відновлення і скасування "
Про стандарт
1 РОЗРОБЛЕНО підрозділом Відкритого акціонерного товариства "Науково-дослідний центр" Будівництво "Ордена Трудового Червоного Прапора Науково-дослідним, проектно-конструкторським і технологічним інститутом бетону та залізобетону (ВАТ" НДЦ "Будівництво" НДІЗБ ім.А.А.Гвоздева)
2 ВНЕСЕНО Технічним комітетом зі стандартизації ТК 465 "Будівництво"
3 ПРИЙНЯТИЙ Міждержавною радою по стандартизації, метрології та сертифікації (протокол від 25 травня 2014 р N 45-2014)
За прийняття проголосували:
Скорочене найменування країни по МК (ISO 3166) 004-97 | Скорочене найменування національного органу по стандартизації |
|
Мінекономіки Республіки Вірменія |
||
Киргизія | Киргизстандарт |
|
Молдова-Стандарт |
||
Росстандарт |
||
Таджикистан | Таджікстандарт |
4 Наказом Федерального агентства з технічного регулювання і метрології від 26 листопада 2014 р N 1830-ст міждержавний стандарт ГОСТ 32803-2014 введений в дію в якості національного стандарту Російської Федерації з 01 липня 2015 р
5 ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ
Інформація про зміни до цього стандарту публікується в щорічному інформаційному покажчику "Національні стандарти", а текст змін і поправок - в щомісячному інформаційному покажчику "Національні стандарти". У разі перегляду (заміни) або скасування цього стандарту відповідне повідомлення буде опубліковано в щомісячному інформаційному покажчику "Національні стандарти". Відповідна інформація, повідомлення і тексти розміщуються також в інформаційній системі загального користування - на офіційному сайті Федерального агентства з технічного регулювання і метрології в мережі Інтернет
1 Область застосування
1 Область застосування
Цей стандарт поширюється на напружують бетони, призначені для створення попереднього напруження (самонапруження) в конструкціях будівель і споруд за рахунок розширення в процесі твердіння для підвищення тріщиностійкості, водонепроникності і довговічності конструкцій і встановлює технічні вимоги до напружує бетонів.
2 Нормативні посилання
У цьому стандарті є посилання на такі міждержавні документи:
ГОСТ 9.306-85 Єдина система захисту від корозії і старіння. Покриття металеві та неметалеві неорганічні. позначення
ГОСТ 166-89 (ІСО 3599-76) Штангенциркулі. Технічні умови
ГОСТ 577-68 Індикатори годинного типу з ціною поділки 0,01 мм. Технічні умови
ГОСТ 5578-94 Щебінь і пісок зі шлаків чорної й кольорової металургії для бетонів. Технічні умови
ГОСТ 5781-82 Сталь гарячекатана для армування залізобетонних конструкцій. Технічні умови
ГОСТ 6958-78 Шайби збільшені. Класи точності А і С. Технічні умови
ГОСТ 7473-2010 Суміші бетонні. Технічні умови
ГОСТ 7798-70 Болти з шестигранною головкою класу точності В. Конструкція і розміри
ГОСТ 8267-93 Щебінь і гравій із щільних гірських порід для будівельних робіт. Технічні умови
ГОСТ 8736-93 Пісок для будівельних робіт. Технічні умови
ГОСТ 10060-2012 Бетони. Методи визначення морозостійкості
ГОСТ 10178-85 Портландцемент і шлакопортландцемент. Технічні умови
ГОСТ 10180-2012 Бетони. Методи визначення міцності по контрольних зразках
ГОСТ 10181-2000 Суміші бетонні. методи випробувань
ГОСТ 11371-78 Шайби. Технічні умови
ГОСТ 12730.1-84 * Бетони. Методи визначення щільності
________________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 12730.1-78, тут і далі по тексту. - Примітка виробника бази даних.
ГОСТ 12730.5-84 Бетони. Прискорені методи визначення морозостійкості
ГОСТ 13015-2012 Вироби бетонні та залізобетонні для будівництва. Загальні технічні вимоги. Правила приймання, маркування, транспортування і зберігання
ГОСТ 17624-2012 Бетони. Ультразвуковий метод визначення міцності
ГОСТ 17711-93 Сплави мідно-цинкові (латуні) ливарні. марки
ГОСТ 18105-2010 Бетони. Правила контролю і оцінки міцності
ГОСТ 22690-88 Бетони. Визначення міцності механічними методами неруйнівного контролю
ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонів і будівельних розчинів. Технічні умови
ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонів і будівельних розчинів. Загальні технічні вимоги
ГОСТ 25192-2012 Бетони. Класифікація і загальні технічні вимоги
ГОСТ 25820-2000 Бетони легкі. Технічні умови
ГОСТ 26633-2012 Бетони важкі і дрібнозернисті. Технічні умови
ГОСТ 27006-86 Бетони. Правила підбору складу
ГОСТ 28570-90 Бетони. Методи визначення міцності за зразками, відібраними з конструкцій
ГОСТ 30108-94 Матеріали і вироби будівельні. Визначення питомої ефективної активності природних радіонуклідів
ГОСТ 30515-97 Цементи. Загальні технічні умови
ГОСТ 31108-2003 Цементи загальнобудівельні. Технічні умови
ГОСТ 32496-2013 Заповнювачі пористі для легких бетонів. Технічні умови.
Примітка - При користуванні справжнім стандартом доцільно перевірити дію посилальних стандартів в інформаційній системі загального користування - на офіційному сайті Федерального агентства з технічного регулювання і метрології в мережі Інтернет або по щорічному інформаційному покажчику "Національні стандарти", який опублікований станом на 1 січня поточного року, і за випусками щомісячного інформаційного покажчика "Національні стандарти" за поточний рік. Якщо контрольний стандарт замінений (змінений), то при користуванні справжнім стандартом слід керуватися заміняє (зміненим) стандартом. Якщо контрольний стандарт скасований без заміни, то положення, в якому дано посилання на нього, застосовується в частині, що не зачіпає це посилання.
3 Терміни та визначення
У цьому документі використано такі терміни та визначення:
3.1 напружує бетон:Бетон, що містить напружує цемент або розширює добавку, що забезпечують розширення бетону в процесі його твердіння.
3.2 самонапружених бетону:Величина попереднього напруження бетону, створюваного в результаті розширення бетону в умовах пружного обмеження деформацій.
3.3 марка напружуваного бетону по самонапружених:Середнє значення попереднього напруження стиснення (самонапруження) напружуваного бетону, МПа, у віці 28 діб, створюваного в результаті його розширення в умовах пружного обмеження деформацій, з жорсткістю, що відповідає жорсткості сталевої арматури при коефіцієнті осьового поздовжнього армування 0,01 і модулі пружності 2 · 10 МПа.
3.4 розширюють добавки РД:Мінеральна добавка, що застосовується для приготування напрягающих бетонів.
3.5 напружує цемент:Мінеральне скорозшивач, що забезпечує при твердінні бетонів в умовах пружного обмеження деформацій регульоване самонапружених.
3.6 лінійне розширення:Збільшення лінійних розмірів стандартного зразка.
4 Класифікація
4.1 Відповідно до ГОСТ 25192 встановлюють такі види напружуваного бетону:
- важкі напружують бетони;
- легкі напружують бетони.
Залежно від значення контрольованого самонапруження (див. 5.1.3) напружують бетони підрозділяють на наступні види:
- БН - бетон з нормованою маркою по самонапружених, виготовлений на основі напружуваного бетону;
- БК - бетон з компенсованою усадкою, виготовлений на основі портландцементу і розширює добавки.
4.2 Умовне позначення бетонних сумішей, призначених для напрягающих бетонів, приймають по ГОСТ 7473 з наступними доповненнями.
Для бетону з нормованою маркою по самонапружених марку по самонапружених вказують після марки по водонепроникності.
Приклад умовного позначення бетонної суміші для бетону з нормованою маркою по самонапружених Sp1,2, класу міцності на стиск В40, марки за легкоукладальністю П4, марки за морозостійкістю F
300, марки по водонепроникності W18:
БСТ БН В40 П4 F 300 W18 Sp1,2 ГОСТ 32803-2014
Допускається для бетону з компенсованою усадкою марку по самонапружених не вказувати.
Приклад умовного позначення бетонної суміші для бетону з компенсованою усадкою, класу міцності на стиск В25, марки за легкоукладальністю П3, марки за морозостійкістю F
300, марки по водонепроникності W16:
БСТ БК В25 П3 F
300 W16
ГОСТ 32803-2014
5 Технічні вимоги
Напружуючі бетони виготовляють відповідно до вимог даного стандарту, проектної і технологічної документації, технічних умов і розробленими технологічними регламентами, затвердженими в установленому порядку.
5.1 Характеристики
5.1.1 Міцність бетону в проектному віці характеризується класами міцності на стиск, осьовий розтяг і розтяг при згині.
Для важких напрягающих бетонів встановлені наступні класи:
- по міцності на стиск: В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60; В70; В80; В90;
- по міцності на осьовий розтяг: B0,8; 2B1,2; B1,6; B2; B2,4; B2,8; B3,2; B3,6; B4,0;
- по міцності на розтяг при згині: B2; B2,4; B2,8; B3,2; B3,6; B4; B4,4; B4,8; B5,2; B6,4; B6,8.
Для легких напрягающих бетонів встановлені наступні класи:
- по міцності на стиск: В10; В 12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40;
- по міцності на осьовий розтяг: B0,8; B1,6; B2; B2,4; B2,8; B3,2.
Допускається при відповідному обґрунтуванні встановлювати більш високі класи напружують бетонів за міцністю.
5.1.2 В залежності від середньої щільності встановлюють такі марки напружуваного бетону:
- легкого: D1200; D1300; D1400; D1500; D1600; D1700; D1800; D1900; D2000;
- важкого: D2000, D2100, D2200, D2300, D2400, D2500.
5.1.3 В залежності від значення самонапруження встановлюють такі марки напружуваного бетону: Sp0,6; Sp0,8; Sp1,0; Sp1,2; Sp1,5; Sp2,0; Sp3,0; Sp4,0.
Напружуючі бетони марок по самонапружених від Sp0,6 до Sp1,0 відносяться до бетонів з компенсованою усадкою, від Sp1,2 до Sp4,0 - до напружує бетонів з нормованим самонапружених.
5.1.4 В залежності від умов застосування важкі напружують бетони повинні мати такі марки по морозостійкості: F200, F300, F400, F600, F800; легкі: F100, F200, F300, F400, F500.
5.1.5 В залежності від водонепроникності важкі напружують бетони повинні мати такі марки: W12, W14, W16, W18, W20; легкі: W8, W10, W12, W14.
5.2 Вимоги до матеріалів
5.2.1 Матеріали, які застосовуються для напрягающих бетонів, повинні відповідати вимогам діючих стандартів і технічних умов на ці матеріали і забезпечувати отримання бетону із заданими характеристиками.
5.2.2 В якості в'яжучого застосовують:
- напружують цементи за діючими стандартами і технічними документами;
- портландцемент, відповідні ГОСТ 10178, ГОСТ 30515 і ГОСТ 31108, з вмістом СА в клінкері не більше 8% в поєднанні з добавками по ГОСТ 24211, що регулюють процес розширення за умови їх оцінки за критерієм забезпечення необхідної марки по самонапружених.
5.2.3 Як крупний заповнювач для важкого напружуваного бетону застосовують щебінь з ГОСТ 26633, ГОСТ 8267, ГОСТ 5578.
5.2.4 Як дрібний заповнювач для важкого напружуваного бетону застосовують піски по ГОСТ 26633 і ГОСТ 8736.
5.2.5 В якості великих і дрібних заповнювачів для легкого напружуваного бетону застосовують наповнювачі за ГОСТ 25820 і ГОСТ 32496.
5.2.6 Добавки для напрягающих бетонів повинні відповідати ГОСТ 24211 і діючим нормативним або технічним документам на конкретні види розширюють добавок. Добавки вводять до складу бетонних сумішей в кількості від 5% до 30% маси цементу в залежності від призначення бетону.
5.2.7 Вода для замішування бетонної суміші і приготування розчинів хімічних добавок повинна відповідати вимогам ГОСТ 23732.
5.2.8 Питома ефективна активність природних радіонуклідів сировинних матеріалів, що застосовуються для напрягающих бетонів, не повинна перевищувати граничних значень в залежності від області застосування бетонів по ГОСТ 30108.
5.3 Вимоги до бетонних сумішей
5.3.1 Бетонні суміші для напрягающих бетонів готують відповідно до вимог ГОСТ 7473.
5.3.2 Склад бетонної суміші підбирають відповідно до ГОСТ 27006 з урахуванням вимог даного стандарту і технологічної документації, затвердженої в установленому порядку.
6 Правила приймання
6.1 Приймання напружуваного бетону проводять за всі нормованих в проектній документації показниками якості відповідно до ГОСТ 7473 і ГОСТ 13015.
Оцінку бетону по морозостійкості, водонепроникності, середньої щільності проводять при підборі кожного складу бетонної суміші по ГОСТ 27006, далі не рідше одного разу на 6 місяців, а також при зміні складу бетонної суміші або використовуваних матеріалів.
6.2 Кожна партія бетонної суміші, призначеної для напружуваного бетону, повинна супроводжуватися паспортом по ГОСТ 7473.
7 Методи контролю
7.1 Міцність напружуваного бетону на стиск, розтяг при згині і осьовий розтяг визначають відповідно до вимог ГОСТ 10180, ГОСТ 28570, ГОСТ 17624, ГОСТ 22690, ГОСТ 18105.
7.2 Середню щільність напружуваного бетону визначають за ГОСТ 12730.1, ГОСТ 10181.
7.3 Морозостійкість напружуваного бетону визначають за ГОСТ 10060.
7.4 Водонепроникність напружуваного бетону визначають за ГОСТ 12730.5.
7.5 Визначення самонапруження напружуваного бетону
7.5.1 Суть методу
Суть методу полягає у вимірюванні пружної деформації, що виникає в процесі розширення зразків-призм з бетону, відформованих і тверднуть в динамометричних кондукторів, жорсткість торцевих пластин яких еквівалентна жорсткості поздовжнього армування, рівного 1%.
7.5.2 Засоби випробувань
При проведенні випробувань повинні бути використані наступні засоби вимірювань:
- індикатор годинникового типу за ГОСТ 577 ціною поділки 0,01 мм і діапазоном вимірювання 10 мм;
- штангенциркуль за ГОСТ 166 ціною поділки 0,05 мм.
Для випробувань застосовують наступне обладнання:
- динамометрический кондуктор для зразка-призми розмірами 100x100x400 мм або 50x50x200 мм (див. Малюнки 1, 2);
- вимірювальний пристрій "краб" з індикатором годинникового типу ціною поділки 0,01 мм для виміру вигину однієї пластини кондуктора або штатив з аналогічним індикатором (див. Малюнки 3, 4) для виміру вигину обох пластин;
- еталон для повірки вимірювального пристрою або сталевий еталон - стрижень для штатива довжиною (200 ± 1) мм, діаметром 16 мм з тригранними кернами 7
глибиною 0,75 мм по торцях (див. малюнок 3). Матеріал для виготовлення еталонів - сталь 3 (Ст3) по ГОСТ 5781;
- металева форма для виготовлення зразків-призм розмірами 100x100x400 мм (див. Рисунок 5);
- металева форма для виготовлення зразків-призм розмірами 50x50x200 мм (див. Рисунок 6);
- ємність з водою для зберігання кондукторів із зразками.
7.5.3 Підготовка до випробування
Відбір проб бетонної суміші при контролі якості бетону проводять один раз в зміну. Проба бетонної суміші при застосуванні кондукторів для зразків-призм розмірами 100x100x400 мм повинна бути не менше 15 л, для зразків-призм розмірами 50x50x200 мм - не менше 2 л.
До збірки кондуктора (див. Малюнки 1, 2) з формою проводять затягування гайок 4
на тягах 3
до упору з вибіркою зазору. Не допускається зазор між тягами з пластиною 2
. Нульовий завмер кондуктора знімають за допомогою вимірювального пристрою "краб" або штатива, попередньо повірених за допомогою еталона на сталість відліку. При перевірці штатива еталон необхідно виставляти завжди в одному і тому ж положенні - міткою вгору. Відлік знімають з точністю до половини поділу індикатора годинного типу. Температура кондуктора, вимірювального пристрою і еталона під час виміру повинна бути однаковою.
Перед формуванням зразка-призми форма повинна бути змазана тонким шаром мастильного матеріалу і зібрана за допомогою скоб на тягах кондуктора з мінімальним зазором для виключення деформацій.
Контроль самонапруження бетону проводять на бетонному заводі або на будівельному об'єкті у місця укладання бетону в конструкцію.
Формування зразків-призм проводять відповідно до вимог ГОСТ 10180. Відформовані в кондуктора зразки-призми вкривають плівкою або іншими водонепроникними матеріалами для захисту від втрат вологи.
Твердіння зразків-призм до досягнення міцності бетону 7-15 МПа (приблизно добу) має відбуватися в приміщенні з температурою повітря (20 ± 2) ° С, подальше твердіння після зняття форми (до 28 діб) - у воді або в рясно вологих тирсі, піску і т.п.
7.5.4 Проведення випробувань
Самонапружених напружуваного бетону визначають при підборі складу бетонної суміші і контролі якості бетону з метою забезпечення розрахункового самонапруження бетону.
Самонапружених бетону визначають за трьома контрольних зразках-призмам розмірами 50x50x200 мм (при використанні щебеню фракції не більше 10 мм) або 100x100x400 мм, відформованих і тверднуть в спеціальних динамометричних кондукторів, що створюють в процесі розширення бетону пружне обмеження деформацій, еквівалентну подовжньому армування зразків-призм, рівному 1%.
Вимірювання кондукторів проводять щодня для бетону в віці 1-7 діб і далі в віці 10, 14 і 28 діб кожен раз з повіркою вимірювального пристрою за допомогою еталона. Результати вимірювань заносять в журнал випробувань зразків-призм в кондукторів при визначенні самонапруження бетону.
Значення самонапруження зразка-призми, МПа, визначають за формулою
де - повна деформація зразка-призми;
- довжина зразка;
- наведений коефіцієнт армування зразка, що дорівнює 0,01;
- модуль пружності сталі, що дорівнює 2 · 10 МПа.
Самонапружених бетону обчислюють як середнє арифметичне значення двох найбільших результатів вимірювання трьох зразків-призм в кондукторів, відформованих з однієї проби бетону в віці від 1 до 7, 10, 14, 28 діб. Обчислення проводять до двох знаків після коми.
8 Гарантії виробника (постачальника)
8.1 Виробник (постачальник) бетонної суміші, призначеної для напружуваного бетону гарантує:
- на момент поставки споживачеві - відповідність усіх нормованих технологічних показників якості бетонних сумішей заданим в договорі на поставку;
- в проектному віці - досягнення всіх нормованих показників якості бетону, заданих в договорі на поставку, за умови, що споживач бетонної суміші при виготовленні бетонних і залізобетонних конструкцій забезпечує виконання вимог чинних нормативних та технічних документів з бетонування конструкцій і відповідність режимів твердіння бетону по ГОСТ 10180 .
8.2 Гарантії виробника (постачальника) бетонної суміші повинні бути підтверджені:
- протоколами визначення якості бетонних сумішей при підборі їх складу та проведенні операційного і приймально-здавального контролю;
- протоколами визначення нормованих показників якості напружуваного бетону в проектному віці.
1
- верхня пластина; 2
- нижня пластина; 3
- тяга; 4
- гайка; 5
6
- репер з поздовжнім керном; 7
- репер з плоским закінченням; 8
- бетонний зразок-призма
Примітка - Матеріал пластин і гайки - Ст.45 по ГОСТ 5781, тяги - Ст.3; реперів - латунь Л62 по ГОСТ 17711. Деталі кондуктора хромувати х36 по ГОСТ 9.306, хром матовий.
Малюнок 1 - Динамометрический кондуктор для зразків-призм розмірами 100x100x400 мм
1
- верхня пластина; 2
- нижня пластина; 3
- тяга; 4
- гайка; 5
- репер з тригранним керном глибиною 0,75 мм; 6
- бетонний зразок-призма
Примітка - Матеріал пластин і гайки - Ст.45; тяги - Ст.3; репера - латунь Л62. Деталі кондуктора хромувати х36 по ГОСТ 9.306, хром матовий.
Малюнок 2 - Динамометрический кондуктор для зразків-призм розмірами 50x50x200 мм
(А) Схема вимірювання, установка вимірювального пристрою "краб" на кондуктор
(Б) Еталон з вимірювальним пристроєм "краб"
1 - кондуктор розмірами 100x100x400 мм; 2 - вимірювальний пристрій "краб"; 3 - еталон; 4 - бетонний зразок-призма; 5 - індикатор годинникового типу; 6 - шпилька з припаяним кулькою діаметром 5 мм; 7 - тригранний керн глибиною 0,75 мм; 8 - поздовжній керн; 9 - гвинт.
Малюнок 3 - Вимірювальний пристрій "краб" з індикатором годинникового типу для визначення самонапруження зразків-призм розмірами 100x100x400 мм
1 - підстава штатива; 2 - шпилька з кулькою; 3 - кондуктор з бетонної призмою; 4 - гвинт кріплення індикаторів; 5 - індикатор; 6 - стійка; 7 - гвинт кріплення консолі; 8 - консоль; 9 - гайка
Малюнок 4 - Штатив з індикатором годинникового типу для визначення самонапруження зразків-призм
1 - дно форми; 2 - борт форми зі скобами; 3 - шайба 12.03.01 ГОСТ 6958; 4 - болт M12-6gX30.56.05 ГОСТ 7798
Малюнок 5 - Металева форма для виготовлення зразків-призм розмірами 100x100x400 мм
1 - дно форми; 2 - борт форми зі скобами; 3 - шайба 8.03.05 ГОСТ 11371; 4 - болт M8-6gX40.56.05 ГОСТ 7798
Малюнок 6 - Металева форма для виготовлення зразків-призм розмірами 50x50x200 мм
УДК 691.328 МКС 91.100.30
Ключові слова: напружують бетони, бетони з компенсованою усадкою, напружує цемент, розширюють добавки, самонапружених, вільне розширення, водонепроникність, тріщиностійкість, довговічність
__________________________________________________________________________
Електронний текст документа
підготовлений АТ "Кодекс" і звірений по:
офіційне видання
М .: Стандартинформ, 2015
