Главная // Актуальные документы // Руководство
СПРАВКА
Источник публикации
М.: НИИЖБ, 1980
Примечание к документу
Документ включен в Перечень нормативных документов, регламентирующих строительство на территории Российской Федерации (по состоянию на 01.07.2014), разработанный ОАО "Центр методологии нормирования и стандартизации в строительстве".
Название документа
"Руководство по проектированию и изготовлению сборных конструкций из кислотостойкого бетона"
(утв. НИИЖБ 14.01.1980)

"Руководство по проектированию и изготовлению сборных конструкций из кислотостойкого бетона"
(утв. НИИЖБ 14.01.1980)


Содержание


Утверждено
директором НИИЖБ
14 января 1980 года
РУКОВОДСТВО
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ИЗГОТОВЛЕНИЮ СБОРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ИЗ КИСЛОТОСТОЙКОГО БЕТОНА
Рекомендовано к изданию секцией теории железобетона НТС НИИЖБ Госстроя СССР от 8 апреля 1980 г.
Руководство содержит основные положения по проектированию и изготовлению сборных конструкций из кислотостойкого бетона на основе натриевого жидкого стекла.
Приведены нормативные и расчетные характеристики кислотостойкого бетона и требования к расчету и конструированию конструкций по первой и второй группе предельных состояний с учетом влияния агрессивной кислой среды и воды.
Указаны требования к материалам и способам приготовления и укладки кислотостойкого бетона, а также мероприятия по технике безопасности при производстве работ.
Руководство предназначено для инженерно-технических работников проектных и научно-исследовательских организаций, предприятий-изготовителей и заводских лабораторий.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящее Руководство составлено в развитие "Инструкции по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур" (СН 482-76).
Целью данного Руководства является разработка основных положений по проектированию и изготовлению конструкций из кислотостойкого бетона, эксплуатирующихся в агрессивных кислых жидких и газообразных средах при положительных температурах не выше 50 °C.
В Руководстве приведены требования к материалам для бетона; изложена методика для расчета и проектирования элементов конструкций из кислотостойкого бетона по предельным состояниям первой и второй групп и даны рекомендации по технологии его приготовления. В приложении приведены составы и свойства кислотостойких бетонов на жидком стекле с различными модифицирующими добавками и методы контроля качества сырья и готовой продукции.
Руководство составлено на основе лабораторных исследований и результатов опытно-промышленного внедрения конструкций из кислотостойкого бетона.
Руководство разработано НИИЖБ Госстроя СССР (доктора техн. наук, профессора В.М. Москвин, В.В. Патуроев, канд. техн. наук Е.А. Гузеев, д-р техн. наук И.Е. Путляев, канд. техн. наук Г.П. Тонких). В разработке разделов 1, 2, 6 и приложений приняли участие канд. техн. наук Н.Ф. Шестеркина (НИИЖБ Госстроя СССР), канд. техн. наук Ю.И. Нянюшкин (ВНИИК Минхимпрома СССР) и канд. техн. наук В.А. Отрепьев (Минтяжстрой СССР).
Замечания и предложения по Руководству просим направлять по адресу: 109389, Москва, 2-я Институтская ул., д. 6, НИИЖБ.
Дирекция НИИЖБ
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящее руководство распространяется на проектирование и изготовление сборных конструкций заводского изготовления для кислотостойкого бетона, работающих при положительных температурах (не выше 50 °C) в кислых жидких и газообразных средах.
Кислотостойкий бетон <*> - бетон, изготовленный на основе натриевого жидкого стекла, кислотостойких наполнителей и заполнителей, отвердителя, полимерной уплотняющей добавки и добавки ингибитора коррозии стальной арматуры.
Примечание: При наличии экспериментальных данных допускается расчет и применение конструкций из кислотостойкого бетона в условиях повышенной температуры до 100 °C для жидких кислых сред и до 200 °C - для газов. Перепад температур по толщине сечения элемента допускается не более 30 °C.
--------------------------------
<*> Термин "кислотостойкий бетон" объединяет в себе термины "полимерсиликатный бетон" и "силикатополимерный бетон".
1.2. Армированные и неармированные конструкции из кислотостойкого бетона проектируются в соответствии с указаниями Инструкции СН 482-76 с учетом особенностей эксплуатации.
Расчетные параметры, рекомендуемые Руководством, приняты по наименьшим значениям для повышения надежности работы конструкций.
1.3. Настоящее Руководство распространяется на проектирование и изготовление следующих конструкций, работающих в условиях агрессивных кислых сред с концентрацией не менее 5%:
несущих (сжатые и изгибаемые элементы конструкций вентиляционных галерей, газоходов, коллекторов, наливных сооружений);
самонесущих (изгибаемые плиты стен, перегородок, покрытий; поддоны; лотки и т.д.);
ненесущих (плиты полов; конструкции приямков, каналов, сливов и т.д.).
1.4. Конструкции и изделия их кислотостойкого бетона рекомендуется использовать:
при постоянном и периодическом действии кислот различных концентраций (кроме плавиковой и кремнефтористоводородной) и кислых газов;
при постоянном действии кислот, кислых газов и кратковременном действии воды (продолжительность действия воды см. п. 3.7).
Допускается использование конструкций из кислотостойкого бетона в естественных температурно-влажностных условиях (t <= 50 °C; W = 60 - 80%) и при постоянном или периодическом действии воды.
1.5. Не допускается применение несущих и самонесущих армированных конструкций в условиях первоначального длительного действия воды и последующего действия жидких кислых сред.
Примечание. При проектировании армированных конструкций, систематически подвергающихся попеременному действию кислот и воды (плиты пола, ванны, баки и т.п.), следует предусматривать конструктивные мероприятия, обеспечивающие постоянный отвод воды с этих конструкций, исключение затекания воды в труднодоступные места и ее скопление.
2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ КИСЛОТОСТОЙКОГО БЕТОНА,
ЭКСПЛУАТИРУЮЩИЕСЯ В АГРЕССИВНЫХ КИСЛЫХ СРЕДАХ
Бетон. Нормативные и расчетные характеристики бетона
2.1. Для конструкций из кислотостойкого бетона предусматриваются проектные марки бетона по прочности на сжатие М200, М300 и М400 <*>.
--------------------------------
<*> Состав бетона с компаундом разработан ВНИИК Минхимпрома СССР (см. приложение 2).
2.2. Для конструкций, эксплуатирующихся в условиях агрессивных кислых сред, рекомендуется использовать характеристику кислотонепроницаемости бетона Mк, которая выражается величиной, обратной глубине проникания кислоты вглубь бетона за эксплуатационный срок службы конструкций в агрессивной среде (30 лет), и равняется 15, 25, 30 и 35.
2.3. Характеристику кислотостойкости определяют по глубине проникания кислоты (концентрация кислоты принимается исходя из условий эксплуатации) в образец размером 10 x 10 x 10 см за время 30 сут. После испытаний в кислоте образцы испытывают на сжатие для определения коэффициента стойкости Кст (см. п. 6.3 настоящего Руководства).
Полученные значения сравнивают с данными табл. 1 и определяют характеристику непроницаемости кислого бетона. При промежуточных значениях рекомендуется меньшее значение кислотонепроницаемости.
Таблица 1
Глубина проникания кислоты (м) за 30 суток
Характеристика кислотонепроницаемости бетона Mк
0,022
15
0,018
25
0,016
30
0,014
35
2.4. Использование кислотостойкого бетона с кислотонепроницаемостью меньше 15 и Кст меньше 0,7 для конструкций, эксплуатирующихся в агрессивных средах, не рекомендуется.
2.5. Для изготовления несущих армированных конструкций проектная марка должна быть не менее М200.
2.6. При замоноличивании стыков конструкций следует применять мелкозернистый, песчаный бетон и предусматривать проектную марку бетона конструкций.
2.7. Расчетные сопротивления кислотостойкого бетона на осевое сжатие (призменная прочность) для предельных состояний первой и второй групп в зависимости от проектной марки бетона принимаются согласно указаниям п. 2.6 Инструкции СН 482-76 (как для тяжелого бетона).
Расчетные сопротивления на осевое растяжение для предельных состояний первой и второй групп определяют согласно Инструкции СН 482-76, умноженными на коэффициент 1,8.
2.8. При расчете конструкций, которые эксплуатируются в условиях влажности 60 - 80%, исключающих систематическое увлажнение, расчетные сопротивления кислотостойкого бетона Rпр, RпрП, Rр и RрП следует умножить на коэффициент условий работы согласно главе СНиП II-21-75 "Бетонные и железобетонные конструкции" (табл. 15, п. 1, а, как в остальных случаях), равный 0,85.
При расчете конструкций, предназначенных для работы в условиях агрессивных кислых сред и воды, расчетные сопротивления кислотостойкого бетона Rпр, RпрП, Rр и RрП рекомендуется принимать: при концентрации кислот менее 10% - не больше 0,45; от 10 до 20% - не больше 0,5, более 20% - не больше 0,55 и при эксплуатации в воде - не больше 0,4 от расчетных сопротивлений, приведенных в п. 2.7 настоящего Руководства.
2.9. Начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении в условиях влажности 60 - 80%, исключающих систематическое увлажнение, в зависимости от марки бетона М200, М300 или М400 принимается по Инструкции СН 482-76, умноженным на коэффициент 0,95.
При действии кислот различных концентраций и воды начальный модуль упругости бетона определяется путем умножения на коэффициент , принимаемый по таблице 2.
Таблица 2
Значение коэффициента при
эксплуатации
концентрации кислоты, %
в нормальных условиях; влажность 60 - 80%, исключающая систематическое увлажнение
в условиях возможности выпадения конденсата и при действии воды
5
10
20
30 и более
1
0,75
0,8
0,85
0,9
1
Примечание: При промежуточных значениях концентрации кислот значения коэффициента следует определять по интерполяции.
2.10. Коэффициент линейных температурных деформаций бетона при изменении температур от 0 до 100 °C следует принимать равным 0,8·10-5 °C-1.
2.11. Начальный коэффициент поперечных деформаций бетона (коэффициент Пуассона) следует принимать равным 0,2, а модуль сдвига бетона G - равным 0,4 от соответствующих значений Eб с учетом рекомендаций п. 2.9 настоящего Руководства.
Арматура
2.12. Для армирования конструкций, а также для закладных деталей следует принимать арматуру классов В-I, Вр-I, А-I, А-II, А-III и А-IV.
2.13. Нормативные и расчетные характеристики арматуры следует принимать согласно указаниям пп. 2.13 - 2.14 Инструкции СН 482-76 (как для температур до 50 °C).
3. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ КИСЛОТНОГО БЕТОНА
ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ПЕРВОЙ ГРУППЫ
Расчет неармированных элементов
из кислотостойкого бетона по прочности
3.1. Расчет неармированных элементов по прочности следует производить в соответствии с указаниями Инструкции СН 482-76 как для температур до 50 °C, принимая:
расчетные характеристики материалов по разделу 2 настоящего Руководства;
коэффициент по п. 3.2 СН 482-76, равным 1;
" по п. 1.16 СН 482-76, равным 0,85;
" по п. 1.16 СН 482-76, равным 1;
" a по п. 3.7 СН 482-76, равным 0,85.
Расчет армированных элементов
из кислотостойкого бетона по прочности
3.2. Расчет армированных элементов по прочности следует производить согласно требованиям Инструкции СН 482-76 как для температур до 50 °C и с учетом рекомендаций пп. 3.3 - 3.8 настоящего Руководства.
3.3. Расчетные характеристики материалов следует принимать согласно рекомендациям разд. 2 настоящего Руководства.
3.4. При эксплуатации конструкций в условиях действия кислот и кислых газов, в зависимости от предполагаемого времени их непосредственного контакта с конструкцией, глубину проникания агрессивных компонентов среды определяют по формуле
(м), (1)
где Z - безразмерная величина, принимаемая в зависимости от концентрации кислоты:
при концентрации 5% - Z = 0,16; 10% - Z = 0,68; 20% - Z = 0,9; 30% и более Z = 1,05.
Примечание. При промежуточных значениях концентраций кислоты значение Z принимается по интерполяции.
Д' - эффективный коэффициент диффузии кислот в бетоне, принимаемый по таблице 3 настоящего Руководства.
Таблица 3
Концентрация серной кислоты, %
Эффективный коэффициент диффузии серной кислоты (Д'·10-11 м2/с) за период, сут
10
100
300
500
1000
10000
5
22,9
9,15
4,81
3,2
2,52
0,892
10
0,93
0,45
0,25
0,165
0,152
0,064
20
0,3
0,15
0,076
0,054
0,05
0,022
30
0,164
0,079
0,042
0,027
0,024
0,01
Примечание: Значение Д' для промежуточных концентраций кислоты и времени ее действия на конструкцию определяется по прямой интерполяции.
- время непосредственного контакта кислоты с конструкцией принимается:
до 10 сут - при аварийных проливах кислот;
до 100 сут - при проливах кислот на труднодоступные конструкции;
до 1000 сут - при технологических проливах на конструкции подванных эстакад;
до 10000 сут - в условиях эксплуатации наливных сооружений.
При обосновании время взаимодействия конструкций с кислотой может приниматься другое.
3.5. Толщина защитного слоя бетона (a) для стальной арматуры назначается из условия .
3.6. С учетом вычисленной толщины защитного слоя бетона определяют размеры поперечного сечения конструкций и вычисляют рабочую высоту.
3.7. Допустимую продолжительность действия воды на бетон , ч, после его взаимодействия с кислотой концентрацией более 5% определяют по формуле:
ИС МЕГАНОРМ: примечание.
Нумерация формул дана в соответствии с официальным текстом документа.
(4)
где К - коэффициент пропорциональности, принимаемый в зависимости от концентрации кислоты равным:
При концентрации 5% - К = 3; 10% - К = 6; 20% - К = 10; 30% - К = 12;
- время первоначального действия кислоты на конструкцию, сут.
Примечание. При промежуточных значениях концентрации кислоты значение коэффициента К принимается по интерполяции.
Расчет по прочности сечений, наклонных
к продольной оси элемента
3.8. При расчете сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие поперечных сил следует принимать:
расчетные характеристики материалов согласно разд. 2 настоящего Руководства;
коэффициент по п. 3.12 СН 482-76, равным 0,5;
" по п. 3.13 СН 482-76, равным 1,8;
" при расчете изгибаемых элементов без поперечной
арматуры по п. 3.14 СН 482-76, равным 1,2;
коэффициент К по п. 3.17 СН 482-76, равным 1.
4. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ
СОСТОЯНИЯМ ВТОРОЙ ГРУППЫ
4.1. Расчет конструкций, эксплуатирующихся в условиях агрессивной кислой среды, по второму предельному состоянию производится по образованию трещин. При эксплуатации конструкций в естественных температурно-влажностных условиях и при постоянном действии воды расчет производится по раскрытию трещин. Допускаемая ширина трещин в нормальных условиях - 0,2 мм, а при действии воды - 0,15 мм (по таблице 6 и 7 главы СНиП II-28-73* "Защита строительных конструкций от коррозии" как для слабоагрессивной среды).
Расчет армированных элементов по образованию трещин
4.2. Расчет армированных элементов по образованию трещин следует производить в соответствии с указаниями пп. 4.1 - 4.7 Инструкции СН 482-76, принимая:
расчетные характеристики материалов согласно разд. 2 настоящего Руководства;
коэффициенты m1 и m2 по п. 4.6 СН 482-76, равными соответственно 0,5 и 2.
Расчет армированных элементов по раскрытию трещин
4.3. Расчет по раскрытию и закрытию трещин, нормальных и наклонных к продольной оси элемента, следует производить в соответствии с указаниями Инструкции СН 482-76, принимая:
ширину раскрытия трещин aТ, нормальных к продольной оси элемента, на уровне центра тяжести растянутой арматуры по пп. 4.8 - 4.10 Инструкции СН 482-76;
расчетные характеристики материалов согласно разд. 2 настоящего Руководства.
Расчет элементов армированных конструкций по деформациям
а) Определение кривизны армированных элементов на участках без трещин в растянутой зоне
4.4. На участках элемента, где отсутствуют нормальные к продольной оси трещины, кривизну изгибаемых, внецентренно-сжатых и внецентренно-растянутых элементов различных сечений следует определять, как для сплошного упругого тела согласно указаниям п. 4.12 Инструкции СН 482-76 с учетом действительных характеристик материала, приведенных в разд. 2 настоящего Руководства. Коэффициент C, учитывающий влияние длительной ползучести бетона, принимается равным 1 при кратковременном нагружении и равным 2 - при длительном нагружении.
б) Определение кривизны армированных элементов на участках с трещинами в растянутой зоне
4.5. На участках элемента, где образуются нормальные к продольной оси трещины в растянутой зоне, кривизну изгибаемых, внецентренно-сжатых, внецентренно-растянутых элементов следует определять согласно указаниям п. 4.13 Инструкции СН 482-76, принимая коэффициент , характеризующий упругопластическое состояние бетона сжатой зоны, равным при длительном действии нагрузки:
в нормальных условиях (t <= 50 °C; W = 60 - 80%) 0,13;
при постоянном действии воды (больше чем предусмотрено в п. 3.7 настоящего Руководства) 0,1;
при кратковременном действии нагрузки 0,45.
Примечание. При других сочетаниях действия нагрузки и среды коэффициент принимать как при длительном действии нагрузки.
в) Определение прогибов
4.6. Прогибы и жесткость элементов следует определять согласно требованиям пп. 4.14 - 4.18 Инструкции СН 482-76, принимая:
величину C согласно рекомендации п. 4.4 настоящего Руководства;
величину G согласно рекомендациям п. 2.11 настоящего Руководства.
5. КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
5.1. При проектировании конструкций из кислотостойкого бетона для обеспечения условий их изготовления, долговечности и совместной работы арматуры и бетона следует выполнять конструктивные требования, приведенные в Инструкции СН 482-76 как для тяжелого бетона, а также дополнительные требования, изложенные в п. 5.2 настоящего Руководства.
5.2. Толщину защитного слоя бетона для продольной рабочей, поперечной (хомутов и отогнутых стержней) и распределительной арматуры в конструкциях, предназначенных для эксплуатации в агрессивной кислой среде, следует принимать в соответствии с рекомендациями пп. 3.4 - 3.6 настоящего Руководства.
Учитывая полученную толщину защитного слоя бетона для стальной арматуры, назначаются минимальные размеры поперечного сечения конструкций, которые должны удовлетворять расчету по действующим условиям и соответствующим группам предельных состояний.
6. ПРИГОТОВЛЕНИЕ КИСЛОТОСТОЙКОГО БЕТОНА
Материалы для бетона
6.1. Армированные и неармированные конструкции, на проектирование которых распространяются требования настоящего Руководства, изготовляются из бетона, содержащего следующие компоненты:
ИС МЕГАНОРМ: примечание.
Взамен ГОСТ 13078-67 Постановлением Госстандарта СССР от 29.04.1981 N 1868 с 1 января 1982 года введен в действие ГОСТ 13078-81.
натриевое жидкое стекло (ГОСТ 13078-67) с силикатным модулем 2,7 - 2,9 и плотностью 1,38 - 1,42 г/см3;
ИС МЕГАНОРМ: примечание.
Постановлением Минстроя России от 28.11.1994 N 18-29 с 1 июля 1995 года введен в действие ГОСТ 8736-93.
ИС МЕГАНОРМ: примечание.
ГОСТ 10268-70 утратил силу с 1 января 1982 года в связи с введением в действие ГОСТ 10268-80 (Постановление Госстроя СССР от 22.07.1980 N 111).
ИС МЕГАНОРМ: примечание.
Приказом Росстандарта от 30.03.2023 N 177-ст с 01.12.2023 вводится в действие ГОСТ 473.1-2023.
кислотостойкие заполнители: природный кварцевый песок (ГОСТ 8736-77), кислотостойкий щебень, получаемый из кислотостойких пород (андезит, гранит, базальт) (ГОСТ 8267-75). Предел прочности при сжатии естественного камня, применяемого для изготовления песка и щебня, должен составлять не менее 80 МПа, кислотостойкость - не менее 96% по ГОСТ 473.1-72 и водопоглощение - не более 2% по ГОСТ 12730-78. Крупность песка не должна превышать 1 - 3 мм, а максимальный размер щебня должен быть не более 1/4 толщины бетонируемой конструкции и не более расстояния между арматурными стержнями. Заполнители для кислотостойкого бетона по гранулометрическому составу и содержанию примесей должны удовлетворять требованиям главы СНиП I-В-1-62 "Заполнители для бетонов и растворов" и ГОСТ 10268-70.
Заполнители рекомендуется применять следующих фракций:
песок - 0,15 - 1; 1 - 3 мм, щебень - 5 - 10; 10 - 20; 20 - 40 мм;
тонкомолотый наполнитель диабазовая мука (СТУ 36-13.717-61) или андезитовая мука (ТУ-6-12-101-77);
инициатор твердения - кремнефтористой натрий (ГОСТ 87-77) с содержанием чистого Na2SiF6 не менее 93% и влажностью не более 1%. Тонкость помола кремнефтористого натрия должна быть для получения бетона марки М250 - 3000 см2/г, а для марок М350 и М400 - 5000 см2/г;
уплотняющая добавка - фуриловый спирт (ОСТ 59-127-73) или полимерный компаунд, состоящий из фурилового спирта и фенолформальдегидной резольной водорастворимой смолы типа ФРВ-1 или ФРВ-4 (ТУ 6-05-1104-78), взятых в соотношении 70 - 90% фурилового спирта и 30 - 10% ФРВ;
для армированных конструкций в качестве ингибитора коррозии следует применять комплексную добавку парадодецилбензилпиридиновый хлорид (катапин) (ГОСТ 6-873-76) + алкилбензолсульфат одновалентных металлов (сульфонол) (ГОСТ 1253-56) в количестве соответственно 0,3 и 0,2% массы жидкого стекла.
6.2. Для изготовления несущих конструкций настоящим Руководством предусматривается изготовление бетона на основе других составляющих (см. прил. 2) при проведении экспериментальной проверки.
6.3. Основные компоненты кислотостойкого бетона приведены в таблице 4.
Таблица 4
Наименование компонентов
Содержание, % массы жидкого стекла
Расход, кг на 1 м3 бетонной смеси
Натриевое жидкое стекло
100
280 - 300
Кремнефтористый натрий
15 - 18
42 - 45
Кислотостойкий наполнитель
126 - 130
360 - 380
Кислотостойкий песок
200 - 210
560 - 600
Кислотостойкий щебень
410 - 420
1200 - 1220
Фуриловый спирт <*>
3
8,4 - 9
--------------------------------
<*> При применении полимерного компаунда вместо фурилового спирта проектирование конструкций производится на основе экспериментальной проверки.
Примечание. Количество жидкого стекла указано для натриевого жидкого стекла с силикатным модулем 2,7 - 2,9 и плотностью не менее 1,38 г/см3.
Приготовление и укладка бетона
6.4. Описание оборудования, инструментов, приспособлений, а также их размещения для заводской технологии изготовления бетонных и железобетонных конструкций приведено в прил. 1.
6.5. Перед началом производства работ должны быть проверены исходные параметры компонентов бетонной смеси на основании требований пп. 6.1 - 6.3 настоящего Руководства.
6.6. Приготовление бетонной смеси следует проводить в помещении, температура в котором должна быть не ниже 10 °C.
6.7. Дозировка сухих компонентов следует производить по массе с точностью +/- 2%. Дозировку жидких компонентов допускается производить по объему с помощью специальных мерников с точностью не более 2%.
6.8. Тонкомолотый кислотостойкий наполнитель просеивается через сито 0,15 (1600 отв/см2) для получения тонкости помола не ниже 2000 см2/г. Остаток на сите можно использовать как мелкий заполнитель.
6.9. Сушку заполнителей и наполнителей при необходимости следует производить в камере сухого прогрева при температуре 100 - 120 °C с постоянным отводом пара и конденсата.
6.10. Кремнефтористый натрий при влажности более 1% просушивается и при тонкости помола менее указанной в п. 6.1 настоящего Руководства домалывается до необходимой тонкости.
6.11. Разбавление натриевого жидкого стекла при его плотности более 1,42 г/см3 производится водой с температурой не ниже 15 °C.
6.12. Перед приготовлением бетонной смеси мерные емкости, бункера, дозаторы, барабаны бетономешалки должны быть тщательно очищены от посторонних материалов и затвердевшего бетона.
6.13. При приготовлении бетонной смеси в зимних условиях заполнители, наполнители и жидкое стекло должны иметь в момент загрузки в бетономешалку температуру не ниже 15 °C.
6.14. Приготовление бетонной смеси должно производиться в бетономешалке принудительного действия с объемом не менее 0,25 м3.
6.15. После дозировки всех компонентов бетонной смеси в необходимых количествах производится их предварительное перемешивание: тонкомолотый наполнитель перемешивается с кремнефтористым натрием; жидкое стекло перемешивается с фуриловым спиртом до однородной смеси. При использовании комплексной добавки катапин + сульфонол первоначально приготовляется водный раствор сульфонола в отношении 1:2 (сульфонол + вода) и добавляется к нему катапин, после чего приготовленную смесь наливают в раствор жидкого стекла с фуриловым спиртом и перемешивают до однородной смеси. Для приготовления бетона с добавкой полимерного компаунда дозируют фуриловый спирт и фенолформальдегидную смолу согласно рекомендациям п. 6.1 настоящего Руководства, после чего заливают в жидкое стекло и тщательно перемешивают.
6.16. Смесь сухих компонентов и смесь жидкого стекла с фуриловым спиртом и добавкой ингибиторов коррозии могут приготовляться на объеме бетонной смеси, предусмотренной для укладки за 24 ч. Перед использованием заранее приготовленные смеси необходимо тщательно перемешивать. Добавка компаунда вводится в объем жидкого стекла, используемого только для разового замеса.
6.17. После приготовления всех составляющих в бетономешалку первоначально загружается песок и приготовленная смесь наполнителя с кремнефтористым натрием, а затем щебень; после этого все сухие компоненты перемешиваются в течение 1 - 2 мин. К перемешанной сухой смеси добавляется предварительно приготовленная смесь жидкого стекла с фуриловым спиртом и добавкой ингибиторов коррозии или с полимерным компаундом, общая смесь перемешивается в течение 2 - 3 мин.
6.18. Длительность операции по укладке бетонной смеси и ее уплотнению не должна превышать срока ее жизнеспособности (при t = 10 - 20 °C жизнеспособность бетонной смеси 30 - 40 мин).
Примечание. В случае необходимости увеличения жизнеспособности бетонной смеси на 15 - 20 мин может быть использовано жидкое стекло с силикатным модулем не более 2,7 или введена добавка кремнийорганических соединений ГКЖ-10 или ГКЖ-11 (см. прил. 2, состав 2).
6.19. Бетонная смесь, приготовленная согласно рекомендациям пп. 6.5 - 6.18 настоящего Руководства, должна быть совершенно однородной и иметь требуемую подвижность: осадка конуса должна составлять не более 6 - 8 см. Добавление в готовый замес жидкого стекла, воды, полимерной добавки или наполнителей не разрешается.
6.20. Формование бетонной смеси должно осуществляться в стальных формах, отвечающих требованиям ГОСТ 18886-73. Перед укладкой бетонной смеси в форму необходимо проверить правильность установки стальной арматуры и закладных деталей, обеспечив фиксаторами необходимый защитный слой. Стенки формы должны быть чистыми и гладкими и со стороны соприкосновения с бетоном смазаны составами, предохраняющими от сцепления бетона с опалубкой (солидол, легроин, масла и т.п.).
6.21. Уплотнение бетонной смеси производится на вибростоле со стандартными параметрами вибрирования. Допускается также производить уплотнение поверхности и глубинными вибраторами. Продолжительность вибрирования должна быть не более 40 - 60 с. Более длительное вибрирование не рекомендуется во избежание расслоения бетонной смеси.
6.22. После укладки и уплотнения смеси поверхность конструкции заглаживается металлическими гладилками под уровень, указанный в проекте.
6.23. Жидкое стекло и уплотняющая добавка, применяемые для приготовления бетона, должны храниться при положительных температурах.
Сушка конструкций и изделий
6.24. После изготовления конструкции выдерживаются в формах при температуре не ниже 15 °C и влажности 60 - 80% в течение 2 сут, после чего распалубливаются и помещаются в сушильную камеру.
6.25. Сушка конструкций производится при температуре 110 - 120 °C в течение 48 ч. При этом предусматривается постоянный отвод пара при помощи вентиляторов или отверстий в крышке камеры.
Подъем температуры должен быть не более 30 °C в час при естественном остывании.
Примечание. При толщине конструкции более 20 см время выдержки при температуре 120 °C устанавливается по опытным данным.
Контроль прочности, кислотостойкости и водостойкости
6.26. Описание оборудования и приборов, использующихся для контроля технологического процесса, приведено в прил. 3.
6.27. В процессе изготовления конструкций лаборатория должна систематически контролировать качество применяемых исходных материалов и соответствие их требованиям действующих ГОСТ и ТУ, а также прочность, кислотостойкость и водостойкость кислотостойкого бетона.
6.28. Необходимо тщательно контролировать правильность дозировки составных частей бетонной смеси в соответствии с рекомендациями п. 6.7 настоящего Руководства путем контрольного взвешивания, подвижность бетонной смеси и качество уплотнения материалов, а также температуру сушки и скорость ее подъема.
6.29. При изготовлении партии конструкций (партией считается объем изделий, единовременно загружаемый в камеру сухого прогрева) необходимо также изготавливать образцы-кубы размером 10 x 10 x 10 см в количестве 8 - 12 шт. Условия твердения кубов должны быть идентичны условиям твердения конструкций.
ИС МЕГАНОРМ: примечание.
Взамен ГОСТ 10180-78 с 1 января 1991 года в части определения прочности бетона по контрольным образцам Постановлением Госстроя СССР от 29.12.1989 N 168 введен в действие ГОСТ 10180-90; в части определения прочности по образцам, отобранным из конструкций, Постановлением Госстроя СССР от 24.05.1990 N 50 введен в действие ГОСТ 28570-90.
6.30. Марочная прочность бетона определяется по испытанию образцов-кубов с ребром 10 см на центральное сжатие по ГОСТ 10180-78 с использованием поправочного коэффициента, равного 0,95 разрушающей нагрузки.
6.31. Определение кислотостойкости бетонов производится путем сравнения прочности при сжатии образцов-кубов размером 10 x 10 x 10 см ускоренного твердения (при температуре 120 °C в течение 48 ч) после 30 сут нахождения в кислой среде, воздействию которой будет подвергаться конструкция в производственных условиях. После этого образцы испытывают по ГОСТ 10180-78 и их прочность сравнивают с исходной прочностью.
Коэффициент кислотостойкости вычисляют по формуле:
(5)
где R1 - прочность на сжатие эталонных образцов, хранившихся в воздушно-сухих условиях при температуре 15 +/- 5 °C и относительной влажности воздуха 60 - 80%;
R2 - прочность на сжатие образцов-кубов после пребывания в кислоте.
6.32. Определение водостойкости бетонов производится в случае эксплуатации конструкций в условиях постоянного или длительного контакта с водой или возможности выпадения конденсата путем сравнения определенной по ГОСТ 10180-78 прочности кубов размером 10 x 10 x 10 см ускоренного твердения после 30 сут нахождения их в воде с исходной прочностью кубов
(6)
где R3 - прочность на сжатие образцов после пребывания в воде;
R1 - см. формулу (5).
6.33. Из каждой партии несущих конструкций один элемент должен быть испытан на расчетную и нормативную нагрузки с определением момента трещинообразования и разрушающей нагрузки в соответствии с требованиями проекта.
7. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
7.1. Техника безопасности при производстве работ должна соответствовать основным положениям глав СНиП III-А.11-70 "Техника безопасности в строительстве" и СНиП II-А.5-70 "Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений".
7.2. К работам с токсичными материалами (фуриловый спирт, кремнефтористый натрий) допускаются лица не моложе 18 лет.
7.3. Рабочие должны работать в комбинезонах, в плотных резиновых перчатках, надетых на хлопчатобумажные. Кисти рук необходимо смазывать пастой.
7.4. При работе с фуриловым спиртом необходимо выполнять мероприятия по технике безопасности как при работе с огнеопасными веществами.
7.5. Цистерны и емкости для хранения жидкого стекла должны быть ограждены и закрыты крышками.
При перекачивании жидкого стекла насосом, переливании черпаком или ведром все работающие должны надевать защитные очки.
7.6. При сушке кремнефтористого натрия и смешивании его с наполнителем нужно соблюдать следующие меры безопасности:
сушить кремнефтористый натрий и кислотостойкий наполнитель в сушильных барабанах;
просеивать и смешивать наполнитель с кремнефтористым натрием механизированным способом в закрытых барабанах;
при просеивании и смешивании наполнителей с кремнефтористым натрием необходимо надевать респираторы и предохранительные очки;
по окончании работ по сушке и смешиванию кремнефтористого натрия с наполнителем обязательно вычистить одежду и тщательно вымыть незащищенные места.
7.7. Запрещается дотрагиваться до пищи руками, загрязненными кремнефтористым натрием или фуриловым спиртом.
7.8. Жидкое стекло в приготовленную смесь сухих компонентов бетонной смеси следует вливать осторожно, избегая разбрызгивания. При этом нужно обязательно пользоваться защитными очками и рукавицами.
7.9. Мешалки для приготовления смесей должны иметь местный отсос.
7.10. При попадании на руки фурилового спирта или кремнефтористого натрия их следует вымыть горячей водой с мылом или подогретым раствором соды, но не растворителем.
7.11. При работе с токсическими веществами обязательно устройство вентиляции в соответствии с проектом производства работ.
7.12. Категорически запрещено присутствие посторонних лиц при производстве работ.
Приложение 1
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КИСЛОТОСТОЙКОГО БЕТОНА
Порядок приготовления кислотостойкого бетона и размещения оборудования по технологической линии показан на рисунке.
Технологическая схема производства конструкций
из кислотостойкого бетона
Транспортирование сырьевых материалов (щебня, песка) к расходным бункерам и от бункеров к смесителю должно проводиться механизированным способом. Возможно использование стандартного оборудования бетонных заводов;
транспортирование микронаполнителя (муки) и отвердителя к расходным бункерам и от бункеров к смесителю должно осуществляться механизированным способом или с использованием пневмотранспорта (возможно использование аэрационных пневможелобов). Во избежание запыления производственных помещений устройства для транспортирования муки и отвердителя должны быть закрыты специальными кожухами;
для помола отвердителя и микронаполнителя необходимо предусмотреть шаровую мельницу;
сушка наполнителей и заполнителей до влажности 1 - 2% должна осуществляться в сушильных агрегатах барабанного типа серийного производства;
расходные бункера-накопители должны быть рассчитаны на хранение суточного запаса отвердителя, наполнителей и заполнителей;
для дозирования жидкого стекла, фурилового спирта, отвердителя, заполнителей и наполнителей используются серийные автоматические весовые дозаторы типа АВДЦ и АВДЖ, обеспечивающие требуемую точность дозировки составляющих;
для приготовления связующего (смеси жидкого стекла с полимерными добавками) должен применяться смеситель с числом оборотов более 1000 об/мин. Емкость его зависит от суточной потребности в связующем и емкости основного смесителя;
для перемешивания микронаполнителя с отвердителем необходимо предусмотреть стандартное вибросито;
в качестве основного смесителя должны использоваться бетономешалки принудительного действия (например, С-773, С-945 и др.). Применение смесителя свободного падения недопустимо;
все процессы, связанные со сборкой и смазкой форм, помещением в термокамеру и выемкой оттуда, а также распалубкой готовых изделий должны быть по возможности механизированы;
укладка кислотостойкой смеси в формы должны осуществляться с помощью серийных бетонораздатчиков или бетоноукладчиков;
вибрирование изделий должно осуществляться на виброплощадках серийного производства (например, СМ-868, 6691/с1 и др.). Тип виброплощадки выбирается в зависимости от габаритов и массы формуемых изделий;
термокамеры должны обеспечивать сухой прогрев изделий при 110 - 120 °C. Конструкция термокамер и подача в них теплоносителя должны обеспечивать равномерный прогрев всех поверхностей изделий. Термокамеры должны быть оборудованы автоматическими контрольно-измерительными приборами и вентиляцией для удаления паров влаги.
Приложение 2
СОСТАВЫ И СВОЙСТВА КИСЛОТОСТОЙКИХ БЕТОНОВ
Таблица 5
Усредненные составы кислотостойкого бетона
на основе натриевого жидкого стекла
Наименование составляющих
Содержание составляющих (кг/м3) в бетонах составов
1
2
3
4
5
6
Щебень гранитный или кварцевый
970
800
1200
1030
1100
1000
Песок кварцевый
520
600
660
600
550
630
Мука андезитовая
340
400
320
410
500
400
Жидкое стекло натриевое d = 1,38 - 1,42
300
300
260
240
270
250
Кремнефтористый натрий
45
50
37
36
48
36
Фуриловый спирт
10
10
7
-
6
-
Кремнийорганическая жидкость ГКЖ-10 или ГКЖ-11
-
2
-
-
-
-
Жидкое мыло ОП-7, ОП-10
-
-
-
-
0,6
-
Смола ПН-1
-
-
14
-
-
-
Полиизоцианат
-
-
-
70
-
-
Компаунд: фуриловый спирт 70 - 90%, смесь ФРВ - 10 - 30%
-
-
-
-
-
13
Вода
-
-
-
-
10
-
Таблица 6
Ориентировочные свойства кислотостойких бетонов
на основе натриевого жидкого стекла
Показатели
Состав бетона
1
2
3
4
5
6
Объемная масса, кг/м3
2100 - 2300
2100 - 2300
2300 - 2350
2200 - 2300
2190
2100 - 2300
Предел прочности, МПа:
при сжатии Rкуб;
25 - 28
28 - 30
50
45 - 50
30 - 35
30 - 40
при сжатии Rпризм;
20 - 22
-
40
-
27 - 29
24 - 33
при растяжении Rр
2 - 2,5
2,5 - 3
4,5
3,5 - 4
2,5
2,9 - 4,1
Модуль упругости, МПа
23·103
25·103
25·103
25·103
(25 - 20)·103
(18 - 20)·103
Коэффициент Пуассона
0,21
0,22
0,22
-
-
0,19
Коэффициент температурного расширения, °C-1
8·10-6
8·10-6
9·10-6
-
-
8,1·10-6
Коэффициент стойкости Кст:
в воде
0,6
0,7
0,85
0,9
0,75
0,9
в кислоте
0,9
0,9
0,98
0,99
0,9
1
в кислых солях
0,75
0,8
0,9
0,99
0,8
0,8
в нейтральных солях
0,7
0,75
0,8
0,85
-
0,8
Проницаемость в кислотах, мм/год
5
3,5
3
1,5
-
4
Приложение 3
ЛАБОРАТОРНЫЙ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА, КАЧЕСТВА ИСХОДНОГО СЫРЬЯ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ
Контрольные измерения
Периодичность контроля
Методы и нормы контроля
Применяемые приборы, устройства, приспособления
1
2
3
4
А. Исходное сырье
Плотность жидкого стекла
Для каждой партии
Измерение плотности при 20 °C; d = 1,38 - 1,42
Денсиметр ГОСТ 1300-52 набор 0,700 - 1,840
Влажность отвердителя (кремнефтористого натрия)
Каждые сутки
Взвешивание навески материала, не более 1% по массе
Шкаф сушильный типа ШС N 3, аналитические весы типа АДВ-200М
Влажность микронаполнителя
То же
То же
То же
Влажность песка
"
Взвешивание навески материала, не более 0,5% по массе
"
Удельная поверхность отвердителя
Каждая партия
Определение сопротивления воздушному потоку, не менее 400 см2
Прибор для определения удельной поверхности порошков ПСХ-2
Удельная поверхность микронаполнителя
Каждая партия
Определение сопротивления воздушному потоку, не менее 2500 см2
Прибор для определения удельной поверхности порошков ПСХ-2
Б. Твердение при нормальной температуре
Контроль прочности образцов кислотостойкого бетона после суточной выдержки при 20 °C
Каждое изделие
Испытание на прочность, прочность не ниже указанной в чертежах
Пресс гидравлический 2ПГ-50 или ПСУ-50
В. Тепловая обработка
Контроль температуры в камерах тепловой обработки
Каждые 30 мин
По показаниям термопар или термометров
Хромель-копелевая термопара с потенциометром ЭПП-09
Г. Готовая продукция
Размеры, дефекты поверхности
Для каждого изделия
Метрические измерения
Линейка, штангенциркуль, угольник
Предел прочности при сжатии после термообработки
То же
Испытания на прочность, прочность не ниже указанной в чертежах
Пресс гидравлический ГПГ-50
Кислотопроницаемость
То же
Глубина проникания кислоты
Мерная стальная линейка