Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования 9
1.1. Состояние и перспективы развития дорожной сети 9
1.2. Типы дорожных одежд и конструктивно-технологические особенности дорожных покрытий 10
1.3. Эксплуатационные воздействия на бетоны в цементобетонных покрытиях и пути повышения их эксплуатационной стойкости 18
1.4. Состояние исследований и применения бетонных дорожных покрытий 23
Глава 2. Материалы, использованные в работе. Методики исследований 26
2.1. Требования к компонентам бетонной смеси для дорог 26
2.1.1. Портландцемент 27
2.1.2 Заполнители 28
2.1.3 Минеральные добавки 29
2.1.4 Химические добавки 30
2.1.5 Вода 36
2.2. Методики исследований 36
2.2.1. Методики исследования свойств исходных материалов и бетона 36
2.2.2. Физико-химические исследования состава, структуры, свойств исходных материалов и самоуплотняющегося бетона 43
2.2.3 Математическое планирование эксперимента 47
Глава 3. Создание литой бетонной смеси для дорожных покрытий с комплексной добавкой 50
3.1. Обоснование способа создания литой бетонной смеси для дорожных покрытий с повышенными эксплуатационными свойствами 50
3.2. Проектирование предварительного состава литой бетонной смеси для дорожных покрытий с комплексной добавкой 57
3.2.1 Математическое моделирование состава литого бетона с комплексной добавкой 64
3.2.2 Графическая интерпретация и анализ зависимостей «состав — свойства» по полученной модели 77
3.3. Исследование прочностных и деформативных свойств бетона 86
Глава 4. Исследование эксплуатационных свойств литого бетона для дорожных покрытий с гиперпластификатором 94
4.1. Исследование водопоглощения и проницаемости литого бетона 95
4.2. Исследование долговечности бетона 99
4.2.1. Исследование морозостойкости бетона 99
4.2.2. Исследование износостойкости литого бетона для дорожных покрытий с комплексной добавкой 105
4.3. Исследование структуры литого бетона для дорожных покрытий с комплексной добавкой 106
Глава 5. Применение разработанных бетонов для условий Республики Вьетнам 119
5.1. Особенности применения литой бетонной смеси для дорожных покрытий с комплексной добавкой в условиях влажного и жаркого климата Вьетнама 119
5.1.1. Особенности климата Вьетнама и его влияние на технологию, свойства и долговечность бетона 119
5.1.2. Проектирование предварительного состава литой бетонной смеси для дорожных покрытий с комплексной добавкой и применением местного материала (рисовые золы) в условиях ВЖК 124
5.2. Рекомендации по приготовлению и укладке литых бетонных смесей из литого бетона для дорожных покрытий с комплексной добавкой 128
Глава 6. Экономическая эффективность применения литого бетона для дорожных покрытий с комплексной добавкой 141
6.1. Экономическая эффективность применения литого бетона для дорожных покрытий с комплексной добавкой 141
6.2. Расчёт экономической эффективности применения литого бетона с комплексной добавкой с учётом долговечности 142
6.3. Годовой экономический эффект от применения литого бетона для дорожных покрытий с комплексной добавкой 143
6.4. Опытно-промышленное опробование
Общие выводы 145
Приложение 147
Список использованной литературы 149
- Эксплуатационные воздействия на бетоны в цементобетонных покрытиях и пути повышения их эксплуатационной стойкости
- Проектирование предварительного состава литой бетонной смеси для дорожных покрытий с комплексной добавкой
- Исследование структуры литого бетона для дорожных покрытий с комплексной добавкой
- Рекомендации по приготовлению и укладке литых бетонных смесей из литого бетона для дорожных покрытий с комплексной добавкой
Введение к работе
Актуальность
Основным материалом, используемым в настоящее время при устройстве покрытий дорожного полотна является асфальтобетон. Дороги с цементнобетонным покрытием строятся очень мало, хотя по многим показателям они превосходят дороги с асфальтобетонным покрытием. В частности, срок службы цементнобетонного покрытия, как показала практика эксплуатации в СССР и зарубежных странах, составляет не менее 30 лет, тогда как асфальтобетонные покрытия уже через 2 -3 года после ввода в эксплуатацию требуют постоянного ухода и ремонта.
Несмотря на значительные эксплуатационные преимущества цементобетонных покрытий, в Российской Федерации они применяются очень редко и их доля в дорожном строительстве не превышает 3 %. Для сравнения, в Европейских странах протяжённость дорог с монолитным цементобетонным покрытием составляет примерно 50 % от общей протяжённости дорожной сети, а в США — около 60 %.
Основная причина такого положения заключается в использовании бетонных смесей с малой удобоукладываемостью, требующих применения специального оборудования, как для укладки, так и для уплотнения. Трудоемкость этих работ высока и отрицательно сказывается на скорости производства работ, характеризуется высокой энергоемкостью оборудования.
Расширения использования бетона для устройства дорожных покрытий можно добиться применением литых бетонных смесей, способных самоуплотняться при укладке.
Одним из путей создания эффективных литых бетонных смесей для дорожных покрытий является оптимизация состава и модифицирование их комплексной добавкой, состоящей из гиперпластификатора, активного (аморфного) тонкодисперсного и кристаллического кремнезема и регулятора скорости твердения бетона.
Цель и задачи
Целью диссертационной работы является создание литой бетонной смеси с эффектом самоуплотнения для устройства монолитных дорожных покрытий путем её модификации комплексной добавкой.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- обосновать возможность создания литого бетона для дорожных покрытий с использованием комплексной добавки;
- оптимизировать компонентные и количественные составы добавок;
- разработать оптимальные составы литого бетона для дорожных покрытий с комплексной добавкой;
- исследовать основные физико-механические и эксплуатационные свойства литого бетона для дорожных покрытий с комплексной добавкой;
- исследовать структуру получаемого бетона;
- разработать рекомендации по приготовлению и укладке литых бетонных смесей для дорожных покрытий с комплексной добавкой;
- произвести производственное опробование результатов исследования;
- осуществить расчёт технико-экономической эффективности применения литого бетона с комплексной добавкой для устройства дорожных покрытий.
Научная новизна
- теоретически и экспериментально обоснована возможность создания литой самоуплотняющейся бетонной смеси для дорожных покрытий путем модифицирования бетонной смеси комплексной добавкой;
- с помощью метода математического планирования эксперимента получены 3-х факторные модели, используемые для оптимизации составов литого бетона;
- установлены зависимости основных технологических и физико- механических свойств бетонной смеси и бетона (удобоукладываемость, прочность на сжатие, растяжение при изгибе) от вида и состава добавок;
- исследованы основные физико-механические и эксплуатационные свойства полученного литого бетона;
- с помощью дифференциального термического анализа, рентгенофазового анализа и сканирующей электронной микроскопии установлена взаимосвязь микроструктуры полученного бетона с его основными свойствами.
Практическое значение
- разработана эффективная комплексная добавка для литого бетона, состоящая из гиперпластификатора, микрокремнезёма и молотого песка;
- разработаны оптимальные составы литого бетона на основе портландцемента марки 500 Д0-Н для дорожных покрытий с комплексной добавкой классов по прочности на растяжение при изгибе Btb 5,5...6,5 и В30...60 по прочности на осевое сжатие; марок F300 и более по морозостойкости, W12-W20 по водонепроницаемости;
- предложена технология литых бетонных смесей для условий Вьетнама с использованием местного материала (рисовые золы) и доказана их экономическая эффективность;
- разработаны рекомендации по приготовлению и укладке литых бетонных смесей с комплексной добавкой для дорожных покрытий;
- произведено производственное опробование результатов исследования путем укладки участка дворовой территории;
- показана технико-экономическая эффективность применения литого бетона, модифицированного комплексной добавкой, для дорожных покрытий.
Внедрение результатов исследований
- разработаны "Рекомендации по приготовлению и укладке литых бетонных смесей с комплексной добавкой для дорожных покрытий ";
- произведено производственное опробование результатов исследований путем укладки участка дворовой территории в г. Ханое (Вьетнам).
Апробация работы
По теме диссертации опубликованы четыре статьи в научно-технических журналах, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК: «Вестник МГСУ № 3/2012», «Экология урбанизированных территорий №1/2012».
Объем работы
Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка использованной литературы из 195 наименований и приложения. Она изложена на 168 страницах текста, набранного с использованием компьютерной техники, содержит 48 рисунков и 57 таблиц.
На защиту диссертации выносятся
- теоретические положения о возможности создания долговечного литого бетона для дорожных покрытий за счет модифицирования структуры бетона комплексной добавкой;
- оптимальные составы литого бетона для дорожных покрытий с комплексной добавкой;
- результаты математического планирования эксперимента;
- зависимости основных технологических и физико - механических свойств бетонных смесей и бетона (удобоукладываемость, прочность на сжатие, растяжение при изгибе) от вида, состава и расхода добавок;
- результаты исследований основных физико-механических и эксплуатационных свойств разработанного литого бетона;
- результаты исследований структуры бетона оптимального состава;
- рекомендации по приготовлению и укладке литых бетонных смесей для устройства дорожных покрытий;
- результаты расчета технико-экономической эффективности применения литого бетона с комплексной добавкой для дорожных покрытий.
Работа выполнена на кафедре: «Технология вяжущих веществ и бетонов» Московского государственного строительного университета.
Эксплуатационные воздействия на бетоны в цементобетонных покрытиях и пути повышения их эксплуатационной стойкости
Прежде всего, необходимо отметить, что условия службы цементобетонных покрытий автомобильных дорог являются чрезвычайно тяжёлыми. Они испытывают сложный комплекс воздействий от автомобильного транспорта и уборочных средств, а также окружающей среды [34, 45, 91, 107, 156,159, 189].
Существенные воздействия на цементобетонные покрытия, автомобильных дорог оказывают операции по содержанию этих покрытий с целью обеспечения бесперебойной и безопасной работы автотранспорта. Операции по содержанию дорожного покрытия зависят от времени года. Наиболее сложным во многих регионах Роесии является зимнее содержание покрытий. Этому вопросу в литературе уделяется значительное внимание [43, 45, 89, 109, 143, 189 и др.].
Основные воздействия окружающей среды заключаются в чередующихся изменениях температуры и влажности покрытий.
Наиболее суровые воздействия бетоны дорожных покрытий испытывают зимой. Они включают:
- многократные, чередующиеся замораживание и оттаивание в насыщенном; соетоянии; причём бетон может насыщаться как относительно чистой водой, так и растворами различных солей;
- многократное замерзание под слоем воды с образованием, на поверхности бетона слоя льда;
- многократное оттаивание слоя льда на поверхности бетона е применением различных солей;
- многократное глубокое высушивание (вымораживание) бетона, насыщенного раствором различных солей.
Явления, возникающие в бетоне под воздействием многократного попеременного замораживания на воздухе и оттаивания в воде освещены в ряде работ [25, 28, 86, 88, 94, 115, 119, 129, 130, 167, 190 и др.].
Особенно большое влияние оказывает образование на поверхности бетона слоя льда и действие солей оттаивания. При замерзании под слоем льда повышается степень водонасыщения бетона, особенно в поверхностном слое, соприкасающимся со льдом [25, 42, 88, 129]. Таяние льда при отрицательной температуре под действием хлористого натрия или других солей является эндотермическим процессом и характеризуется больщими значениями скрытой теплоты плавления. В таких условиях под слоем тающего льда в поверхностном слое бетона происходит резкое понижение температуры. Это сопровождается значительным повыщением степени льдистости поверхностного слоя бетона и температурными деформациями и напряжениями [25].
Отмечается также ускоренное разрушение бетона при замораживании в растворах электролитов, в частности хлоридов [28]. Существует мнение, что это происходит по причине интенсификации химической коррозии, связанной с повышением концентрации солей в растворе по мере вымораживания из него пресного льда [94]. В других работах это объясняется дополнительным воздействием сил осмотического давления, возникающих в таких условиях. Вследствие вымораживания пресного льда в порах образуются концентрированные солевые растворы, в которые через цементный камень диффундирует вода, повышая давление в этих порах [85].
В процессе разрушения бетона, насыщенного растворами хлоридов, при его замораживании важную роль играет гидравлическое давление, которое возникает, когда концентрация раствора составляет около 4% [17, 87, 94, 103, 167].
При высушивании бетонов, насыщенных растворами хлористых и других солей происходит кристаллизация этих солей в порах бетонов. Такое высушивание происходит как при положительных, так и при отрицательных температурах. Некоторые из этих солей при изменении влажности переходят из безводной формы в кристаллогидраты со значительным увеличением объёма. Такие превращения солей вызывают значительные дополнительные напряжения в бетоне. Имеются данные об отрицательном влиянии на прочность бетона концентрированного раствора NaCl, даже при кратковременном воздействии [87, 95].
В летний период при многократном увлажнении водой с последующим высушиванием проиеходит развитие усадочных деформаций и напряжений.
Может иметь место также вымывание из бетона растворимых соединений при обильном увлажнении мягкими (дождевой и талой) водами [45, 105].
Физическое и химическое влияние окружающей среды проявляется одновременно е механическими воздействиями транспорта и средств эксплуатации (истирание, вдавливание и удары) [34, 156, 189]. Характерная особенность работы цементобетонных покрытий заключается в том, что все воздействия воспринимаются, в первую очередь, поверхностным слоем [94]. При этом разрушение бетона происходит, в основном, в поверхностном слое. Такой вид разрушения называется шелушением. В начальный период разрушается поверхностный слой бетона путём отслоения толщиной 0,1-1 см. Затем происходит постепенное разрушение раствора в глубину. Крупный заполнитель оголяется и под влиянием динамических воздействий колёс автотранспорта выкрашивается из бетона [86].
Специфической причиной разрушения цементных бетонов для дорожных покрытий является действие антигололёдных реагентов, применяемых при зимнем содержании автомобильных дорог. В таких случаях поверхностное разрушение дорожных цементных бетонов происходит значительно интенсивнее, чем при отсутствии таких воздействий [25].
Таким образом, бетоны в цементобетонных дорожных покрытиях в процессе эксплуатации подвергаются внешним воздействиям, которые в общем случае могут быть разделены на механические, физические и физико-химические [34, 87, 156, 159, 189, 190].
Механические воздействия автомобильного транспорта вызывают в цементобетонном покрытии вертикальные и горизонтальные усилия. Под воздействием вертикальных нагрузок происходит изгиб, например, плит, лежащих на упругом основании, вызывающий появление в бетоне напряжений растяжения при изгибе [138]. Горизонтальные (касательные) усилия в покрытии возникают (особенно при торможении) при движении транспортных средств с переменной скоростью. Эти усилия вызывают напряжённое состояние, как правило, в поверхностных слоях покрытия и обуславливают дополнительный абразивный износ дорожного бетона [156, 189].
В связи с напряжёнными состояниями, возникающими в конструкциях дорожных покрытий к цементному бетону дорожных покрытий предъявляются требования по прочности на сжатие и растяжение при изгибе, которые изложены в СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги». Отметим, что для дорожного цементного бетона прочность на растяжение при изгибе имеет более важную роль [34, 44, 138, 189 и др.].
По экспертной оценке на федеральных дорогах из-за несоответствия их транспортно-эксплуатационного состояния размерам движения, скоростным и весовым нагрузкам современных транспортных средств ежегодно потери на дорогах составляют более 12 млрд, рублей.
В этой связи актуальным является поиск решений, направленных на увеличение сроков службы дорожных одежд, в том числе с цементобетонными покрытиями одним из основных условий является повышение долговечности и эксплуатационной стойкости дорожных покрытий.
При этом, долговечность цементобетонных покрытий автомобильных дорог в значительной степени определяется тем, насколько свойства цементных бетонов соответствуют условиям их работы [87, 95, 189, 190].
В настоящее время для повышения эксплуатационных свойств бетона используют различные способы.
Широкое применение получило модифицирование бетона и бетонной смеси различными добавками, химическими и минеральными (в том числе и комплексными) [85, 147, 141, 148, 189]. Кроме того, для этих целей применяют различные полимеры [18, 132, 140, 145162, 179, 181, 184].
По одним данным [156] для получения бетона высокой морозостойкости следует применять бетоны с В/Ц=0,35...0,43, по другим [157] - с В/Ц не более 0,35.
Как показано выше показано, литой бетон по своей структуре и строительно-техническим свойствам может стать более эффективным материалом для дорожного строительства. При строительстве оснований и покрытий из укатываемых бетонных смесей с помощью грейдеров не удается добиться требуемой ровности, повышения прочности, уменьшения трудозатрат.
Проектирование предварительного состава литой бетонной смеси для дорожных покрытий с комплексной добавкой
Основываясь на выше изложенном, в работе при создании литого бетона для дорожных покрытий принята комплексная добавка, состоящая из гиперпластификатора, микрокремнезёма и молотого песка.
Согласно современным рекомендациям [22, 151], подбор состава бетона с активными минеральными и химическими добавками осуществляют в следующем порядке. Сначала расчетно-экспериментальным методом производят подбор состава бетона без добавок. А затем, экспериментальным путем, определяют оптимальный расход минеральных наполнителей и химических добавок с последующим корректированием остальных компонентов. Развитие этого положения было получено в работе [21]. По мнению авторов, подбор состава бетона с активными минеральными добавками должен заключаться в определении такого соотношения компонентов, при котором требуемые свойства бетонной смеси и бетона достигаются при минимальном расходе цемента. При этом, в работе [21] разработаны теоретические положения формирования структуры бетона с учетом влияния минеральных добавок и получены общие закономерности изменения свойств бетонных смесей и бетонов. Они создают основы оперативного корректирования составов бетонных смесей с целью получения бетонов гарантированного качества и однородности свойств при непременном учете особенностей техногенных отходов.
Что касается литых бетонных смесей, то в связи с особенностью его состава, структуры и специальных требований, необходим специальный подход к вопросу подбора состава бетона с минеральной добавкой.
Так, в работах [18, 158] предлагается рассматривать цемент и микронаполнитель как единое вяжущее. А уменьшение активности цемента рассматривается в зависимости и пропорционально увеличению содержания минеральной добавки. При этом, полностью не учитывается пуццоланиче-ский и микронаполняющий эффект добавки.
В другой работе [18], предлагается рассчитывать необходимое количество минеральных добавок, исходя из условия заполнения оптимального объёма пустот в бетоне по формуле:
Как видно, в этом случае необходимо определить оптимальный объём пустот, который целесообразно заполнитъ микронаполнителем. При оптимальном содержании добавок, как показали исследования, прочноеть бетона в составах без добавки и с добавкой, имея в виду, что минеральная добавка заменяет часть цемента, остается равной. Однако, здесь не упомянуто об исключительно важном показателе добавки - активности минеральной добавки.
Рассчитать количество добавки, существенно не изменяющей водо-потребности смешанного цемента, можно следующим образом (рассматривая добавку как составную часть вяжущего вещества).
В первом случае, когда по условию прочности можно допустить В/Ц больше требуемого по долговечности, т. е. Х2 Xh X; В/(Ц + Д)их2 В/Ц.
В современных условиях при применении суперпластификаторов расход цемента из условия прочности для бетонов низких классов часто будет меньше, чем требуемый расход из условия плотности (см. таблицу 3.4), и для экономии цемента в этом случае целесообразно введение тонкомолотых добавок [19].
Расчёт предварительного состава литого бетона с комплексной добавкой
Данные: Подобрать состав многокомпонентного бетона класса ВЗО и подвижностью бетонной смеси по осадке конуса 16-20 см на цементе М500 на песке с водопотребностью 7%, истинной плотностью 2,63 кг/л и на гранитном щебне с предельной крупностью 10 мм, с истинной плотностью 2,68 кг/л, насыпной плотностью 1,39 кг/л. В бетон вводится для повышения его качества 10% микрокремнезема взамен части цемента с 1% гиперпластификатора.
1. Определяем В/Ц:
Для бетона с вовлечённым воздухом ориентировочно можно принять В/Ц по формуле (3.7) по прочности на изгиб
Обычно для получения достаточно морозостойкого бетона В/Ц должно быть более 0,5 [19].
Для дальнейшего расчёта используем В/Ц = 0,39 0,5 0,65, так как при других В/Ц не будет обеспечен весь требуемый комплекс свойств.
2. По табл. 3.5, ориентировочный расход воды В составляет 237 л/м [135].
После приготовления пробного замеса , изготовлены образцы для определения прогности на сжатие. Через 28 суток образцы были испытаны. Результаты испытаний приведены в табл. 3.6
Как видно из полученных результатов минимально необходимые значения прочности обеспечивают все три состава бетона, но состав 3 характеризуется наименьшим расходом цемента, поэтому данный состав принят для дальнейших исследований.
Для исследования зависимостей свойств бетонных смесей и бетонов от состава, оптимальных соотношений компонентов для получения бетонов с повышенными прочностными и эксплуатационными свойствами использовали метод математического планирования эксперимента.
Исследование структуры литого бетона для дорожных покрытий с комплексной добавкой
Наиболее общее понятие о структуре твердого тела, к которому можно отнести и бетон, сформулировано в работе [149]. В соответствии с представлениями, развиваемыми физико-химической механикой дисперсных систем, «...под структурой твердого тела следует понимать не только строение кристаллической решетки, но и дисперсную структуру обычного поликристаллического тела, представляющего собой сросток отдельных, более или менее беспорядочно расположенных кристалликов различных размеров». По П.А.Ребиндеру структура твердого тела характеризуется, кроме того, его пористостью: открытой и замкнутой, а также наличием и распределением дефектов различного рода [150].
Общий объем перового пространства может быть также охарактеризован такими его интегральными показателями, как истинная (суммарная) пористость, открытая (капиллярная) пористость и условно-замкнутая пористость. При этом истинная пористость Пи определяется экспериментально расчётным методом по истинной плотности (р,%) и средней плотности (объемной массе - р , кг/м ) бетона.
Объем открытых пор характеризуется также параметрами дифференциальной пористости; показателями среднего размера пор и однородности пор по размерам [186].
Соотношение между открытой и истинной пористостью является важной характеристикой структуры порового пространства бетона, отражающей степень заполнения пор водой (коэффициент насыщения) и, следовательно, разобщенность капиллярных путей движения влаги и морозостойкость структуры, были проведены исследования структуры литого бетона с комплексной добавкой.
Исследования проводили на образцах измельченного в порошок бетона, изготовленных из оптимальных составов предлагаемых литых. Состав бетона В40 приведен в главе 3, табл. 3.29, а методики исследований приведены в главе 2, п.2.2.1.
ДТА образцов бетона
На рис. 4.2 и 4.3, эндотермические эффекты при 500С и 860 С характерны для соединений гидросиликата кальция типа С2SH-В и типа С8Н-В а также диссоциацией кальцита. Эндоэффект при 575С характерен для превращения модификаций кварца (а-Si02 -» (З-8i02 ).
При 500С отражается эндоэффект дегидратации гидросиликата кальция. При 825С наблюдается более выраженная кристаллизация С8 (силикат кальция из гидросиликата кальция типа CSН-В).
Рентгенографический анализ образцов бетона
Пробоподготовка: Пробу бетона измельчали до прохождения через сито 0,08 в стандартную кювету с верхней загрузкой. Результаты:
А) Качественный рентгенофазовый фазовый,
Результаты исследований, приведённые на дифрактограммах (рис. 4.4, рис. 4.5) позволяют отметить следующее.
Во всех пробах присутствуют следующие минералы:
О Альбит (NaAlSi308) ; d = (4,03; 3,22; 3,66)х10"9нм и микроклин (КА1 Si308); d = (3,24; 4,21; 3,83; 2,96; 2,90) х10"9нм
D Биотит (K(Mg, Fe)з(AlSi3O10) (OH)2 d = (2,63)хЮ"9 нм
Д Доломит ((CaMg(C03)2); d = (2,89; 2,19; 1,78)х1(Г9нм о Кальцит CaC03; d = (3,04; 1,88; 1,91)х10"9нм
А также гидратные новообразования (рис. 4.5, рис. 4.6):
3CaO.Si02.2H20; d = (8,6; 3,01; 3,26) хЮ"9 нм;
6Ca0.3Si02.H20; d = (2,29; 3,44; 3,07) хЮ"9нм;
3CaO.Si02.l,5H20; d = (8,6; 3,28; 3,03) х10"9нм;
2CaO.Si02.3H20; d - (3,12; 3,07; 2,83) хЮ"9нм;
C4AF; d = (1,6; 2,67; 4,89; 2,44; 1,60) хЮ нм;
2CaO.Si02.3H20; d = (2,93; 1,82; 4,81) X10"9HM;
Все пробы отличаются друг от друга содержанием гидратных новообразований. На диаграммах результаты количественного анализа проб литого бетона вывлены компоненты кликера и заполнителя а также некоторые новообразования (Portlandite, Entringite...). Другие новообразования, программа, установленная на приборы не определяют. Поэтому присутствие новообразовании типа гидратного силикатного кальция определены но дифрактограммам.
Исследования проводили на образцах с линейными размерами 1-5 мм бетона, изготовленных из оптимальных составов предлагаемых литых. Состав бетона В40 приведен в главе 3, табл. 3.29, а методики исследований приведены в главе 2, п.2.2.1.
На микрофото, хорошо видно плотная структура бетона, как в межзерновом пространстве, так и в контактном зоне.
Рекомендации по приготовлению и укладке литых бетонных смесей из литого бетона для дорожных покрытий с комплексной добавкой
I. Общие положения
1. Настоящие технические рекомендации распространяются на строительство монолитных бетонных покрытий из литых бетонных смесей в условиях Вьетнама.
2. Технические рекомендации разработаны с учетом действующих нормативных документов и альбомов типовых проектов.
3. Доставка бетонной смеси к месту укладки должна осуществляться автобетоносмесителями.
4. Технология строительства конструкций из литых бетонных смесей отличается от технологии строительства из пластичных смесей необходимостью предварительной установки опалубки или бортовых камней, отсутствием распределяющих механизмов, особенностями в устройстве температурных швов и в некоторых других конструктивных и технологических деталях.
II. Требования к материалам для приготовления литых бетонных смесей
1. Для приготовления литых бетонных смесей должен применяться портландцемент без минеральных добавок марки не ниже 400, отвечающий требованиям ГОСТ 10178-85 . Для бетонных смесей, предназначенных для устройства покрытий, содержание в клинкере трехкальциевого алюмината не должно превышать более 7% соответственно.
2. Пески для приготовления литых бетонных смесей применяются природные, кварцевые или полевошпатовые в чистом виде или с добавками. В качестве добавки могут применяться искусственные пески, полученные дроблением прочных, морозостойких пород. Допускается использование одних искусственных песков. Пески должны отвечать требованиям ГОСТ 8736-93 . Модуль крупности песков должен быть более 1,8. Содержание глинистых, илистых или пылеватых частиц в песке не должно превышать более 1% для покрытий. Удельная эффективность естественных радионуклидов щебня и песка не должна превышать 340 Бк/кг.
3. Щебень для приготовления литых бетонных смесей должен отвечать требованиям ГОСТ 8267-93 ; щебень из гравия с размером фракций для покрытий - не более 10 мм.
4. Зерновой состав щебня и щебня из гравия должен удовлетворять следующим требованиям: полный остаток на ситах по массе должен соетавлять для Днанм. - 95-100%; 1/2(Днаим + Дшиб.) - 40-70%; Днаиб - 0-5%.
5. Щебень и щебень из гравия применяются только после промывки или сухой очистки. Содержание глинистых, илистых и пылевидных частиц в щебне из горных пород не должно превышать 1% по массе.
6. Марка щебня по прочности в зависимости от дробимости при сжатии в цилиндре в водонасыщенном состоянии должна быть не выше др-16 (120 МПа) для изверженных пород и не выше ДР-15 (80 МПа) для осадочных пород.
7. Для получения литых бетонных смесей следует применять гиперпластификатор на основе поликарбоксилатов Sika ViscoCrete - 5 Neu.
8. Вода для приготовления бетонной смеси должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732-79.
III. Требования к бетону и бетонной смеси
1. Свойства бетона из литой смеси для дорожных конструкций должны соответствовать требованиям соответствующих нормативных документов и табл. 5.3. настоящих рекомендаций.
2. Подбор состава литой бетонной смеси может производиться любым проверенным на практике способом, обеспечивающим получение бетона с заданными свойствами при минимальном расходе цемента.
3. Подвижность литой бетонной смеси с комплексной добавкой должна находиться в пределах 20-22 см осадки конуса при уклоном до 3%, а в случае укладки сё в конструкцию с продольным уклоном выше 3%, не превышать 16-18 см.
4. Литые бетонные смеси, в тов числч модифицированные, во всех случаях должны быть однородны, хорошо перемешиваться и не расслаиваться.
IV. Устройство покрытий из литых бетонных смесей
1. Перед началом работ по устройству покрытий из литых бетонных смесей следует проверить:
готовность подъездов для беспрепятственной доставки их к месту укладки;
наличие инструментов и инвентаря для разравнивания и разглаживания уложенной смеси.
2. Перед началом работ по укладке литой бетонной смеси в покрытие предварительно должны быть установлены бортовые камни, выполняющие роль опалубки, или при их отсутствии, в соответствии с проектом, инвентарные металлические опалубки.
3. На строительной площадке подвижность бетонной смеси, в том числе и модифицированной, следует оценить визуально или при помощи стандартного конуса. В случае, если на строительном объекте имеются участки, продольный уклон которых более 3%, следует уменьшить подвижность смеси до осадки конуса 14-16 см за счет снижения на 10-15% вводимого на объекте гиперпластификатора. При недостаточной подвижности смеси на строительной площадке дополнительно в автобетоносмеситель вводится добавка-гиперпластификатор и производится дополнительное перемешивание в течение 5-7 мин.
4. Выгрузка бетонной смеси из автобетоносмесителя в опалубку при имеющейся возможности подъезда непосредственно к строящейся дороге производится равномерно, передвижкой поворотного лотка автобетоносмесителя по всей бетонируемой поверхности. Для облегчения подачи смеси на расстояние 3-4 м следует применять удлиненные лотки или ин вентарные приставные лотки, которые должны находиться на объекте. Во избежание расслоения бетонной смеси угол наклона лотка должен быть в пределах 45-60 градуеов . Автобетоносмеситель при выгрузке литой бетонной смеси следует устанавливать бетономешалкой вниз по естественному уклону дороги.
5. При отсутствии возможности подъезда автобетоноемесителя непосредственно к строящейся дороге укладку бетонной смеси в труднодоступную конструкцию дорог можно производить автобетоносмесителями совместно с бетононасосами типа «Штеттер», «Вибау» и др.
6. Уплотнение литой бетонной смеси, в том числе и модифицированной, происходит под действием собственной массы и требует лишь незначительного распределения и профилирования, что осуществлется специальным оборудованием типа «Голдблатт» (Рие. 5.1. - Рис. 5.4.). В местах примыкания смеси к опалубке или к вертикальной поверхности ранее уложенного бетона необходимо незначительное штыкование дорог из литых бетонных смесей, выпускаемого американской фирмой «Голдблатт»
Смесь должна распределяться и профилироваться против продольного уклона строящейся дороги.
7. Обнаруженные после профилирования дефекты поверхности должны быть устранены при помощи гладилок, щеток, валиков. Однородную структуру поверхности получают на заключительном этапе укладки смеси при помощи щеток из натуральной щетины.
8. Устройство швов сжатия в покрытии следует осуществлятв на 2-3 сут в зависимости от температуры наружного воздуха при помоши нарезчиков (рис. 5.5). Швы сжатия нарезают в отвердевшем бетоне шириной 5-6 мм на глубину, равную 1/4-1,3 толщины покрытия. Швы следует заполнить резинобитумной мастикой типа «Битрэк» (ТУ 5718-004-05204776-01).
Уход за бетоном нужно осуществлять сразу после его укладки при помощи полиэтиленовой пленки, водонепроницаемой бумаги, пергамина, толя, дорнита.
Предназначены для нарезки и очистки швов в цементобетонных дорожных покрытиях и основаниях дорог при проведении строительных и ремонтных работ. Без специального инструмента за 20 минут машину можно трансформировать в необходимое на данный момент исполнение.
