Утверждены
АО "Корпорация
Трансстрой"
28 января 1993 г. N
МО-17
ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ
ПРАВИЛА
ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ
БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
ОБДЕЛОК ДЛЯ ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ
ВСН 48-93
Срок введения в
действие
1 октября 1993 года
Разработаны
ордена Октябрьской Революции научно-исследовательским институтом транспортного
строительства (НИИТСом) - д-р техн. наук, проф. В.Е. Меркин, канд. техн. наук
В.М. Смолянский, инженеры И.В. Гиренко, И.И. Головщикова, канд. техн. наук Ю.М.
Анин; при участии СКТБ фирмы "Тоннельметрострой" - канд. техн. наук В.В.
Крылов, канд. техн. наук Н.С. Четыркин.
Согласованы
Ассоциацией "Объединенная дирекция строящихся метрополитенов",
Главным управлением пути МПС, фирмой "Тоннельметрострой".
Внесены
научно-исследовательским институтом транспортного строительства (НИИТСом) и
Специальным конструкторско-технологическим бюро "Тоннельметрострой".
Подготовлены
к утверждению научно-техническим центром Акционерного общества "Корпорация
Трансстрой".
Утверждены
Акционерным обществом "Корпорация Трансстрой" 28 января 1993 г. N
МО-17.
С введением в
действие "Правил возведения монолитных бетонных и железобетонных обделок
для транспортных тоннелей" ВСН 48-93 теряют силу ВСН 48-65.
1. ОБЩИЕ
ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Требования
настоящих Правил должны соблюдаться при проектировании и возведении монолитных
бетонных и железобетонных обделок для транспортных тоннелей, в т.ч.
железнодорожных и автодорожных тоннелей, перегонных и станционных тоннелей
метрополитенов.
Правила
предназначены для проектных и строительных организаций, осуществляющих
проектирование и строительство транспортных тоннелей.
1.2. При
проектировании монолитных бетонных и железобетонных обделок транспортных
тоннелей руководствуются требованиями СНиП II-40-80 и СНиП II-44-78, а также
настоящими Правилами.
1.3. Правила
являются дополнением к требованиям глав СНиП III-44-77.
1.4. Бетонные и
железобетонные обделки проектируют в соответствии с требованиями главы СНиП
2.03.01-84 с применением тяжелых бетонов.
При
технико-экономическом обосновании допускается применение легких бетонов в
соответствии с требованиями ВСН 212-91.
1.5. Технология
производства работ по возведению монолитных бетонных обделок устанавливается
проектами производства работ и организации строительства в зависимости от
физико-географических и инженерно-геологических условий строительства и типов
обделок.
1.6. Требования
Правил распространяются на работы по возведению монолитных обделок тоннелей в
особо сложных климатических и инженерно-геологических условиях: в вечномерзлых
грунтах; в сейсмических районах; на участках с большим притоком подземных вод,
в том числе термальных; в породах с нарушенным сложением, склонных к обрушению
и проявлению значительного горного давления.
1.7. Требования
настоящих Правил не распространяются на возведение набрызгбетонных обделок.
Нормы проектирования и производства работ по возведению набрызгбетонных обделок
изложены в ВСН 126-90 "Крепление выработок набрызгбетоном и анкерами при
строительстве транспортных тоннелей и метрополитенов".
1.8. Правилами
предусматривается выполнение бетонных работ при положительных и отрицательных
температурах окружающего грунта и воздуха в тоннеле.
При сооружении
портальных и припортальных участков обделок горных тоннелей и станционных
тоннелей метрополитенов мелкого заложения в зимних условиях бетонирование
следует производить при температуре воздуха не ниже минус 5 °C.
1.9. Правила
распространяются на возведение монолитных обделок транспортных тоннелей при
буровзрывном и комбайновом способах проходки.
1.10. На участках
тоннелей, где производится бетонирование обделок, не допускается размыв
бетонной смеси, уложенной за опалубку.
1.11. Правила
разработаны с учетом принятых проектами Метрогипротранса, Ленметрогипротранса,
Сибгипротранса, Армгипротранса и других проектных организаций типов конструкций
обделок.
1.12. Конструкцию
тоннельной обделки назначают в зависимости от крепости, трещиноватости,
стойкости к выветриванию и водоносности вмещающего массива. Назначение обделки
- противостоять развитию горного давления массива, которое тем выше, чем слабее
и недолговечнее порода.
Примеры конструкций
тоннельных обделок - однопутных и двухпутных железнодорожных, сооружаемых
горным способом, автодорожных, перегонных и станционных тоннелей метрополитенов
- представлены в Приложении 1.
1.13. При
сооружении железнодорожных и автодорожных тоннелей бетонорастворные узлы,
опалубочные и арматурные мастерские и другие объекты производственной базы
должны создаваться на строительной площадке.
1.14. Строительные
площадки и временные сооружения на них должны располагаться с учетом природоохранных
мероприятий, обеспечения нормальных условий производства строительных работ,
соблюдения противопожарных и санитарных требований.
2.
ТРЕБОВАНИЯ К БЕТОННОЙ СМЕСИ И БЕТОНУ ОБДЕЛОК
2.1. Для монолитных обделок транспортных тоннелей следует применять в
соответствии с ГОСТ 25192-82 конструкционные тяжелые бетоны (средняя плотность
2200 - 2500 кг/м3) или легкие плотной структуры (средняя плотность 1600 - 2200
кг/м3) на цементном вяжущем, плотных или пористых крупных и мелких природных
или искусственных заполнителях.
2.2. Тяжелые бетоны
на плотных заполнителях должны удовлетворять требованиям ГОСТ 26633-90. Бетоны
на пористом крупном заполнителе, пористом или плотном мелком заполнителе или
смеси пористого и плотного мелкого заполнителей должны удовлетворять
требованиям ГОСТ 25820-83.
2.3. Бетонная смесь
в момент укладки за опалубку должна иметь марку по удобоукладываемости (ГОСТ
7473-85) не менее П3 (подвижность 10 - 15 см).
2.4. В соответствии
с требованиями СТ СЭВ 1406-78 и СНиП 2.03.01-84 за
показатель прочности бетона на сжатие принимают класс бетона по прочности на
сжатие.
2.5. Классы бетона
обделок по прочности на сжатие и марки по морозостойкости и водонепроницаемости
следует устанавливать в зависимости от климатических условий в районе
строительства и условий возведения с учетом требований их экономичности,
надежности и долговечности.
Класс бетона
обделок следует принимать по расчету, но не ниже B15 на плотных и B12,5 на
пористых заполнителях.
2.6. Основные
расчетные характеристики при проектировании монолитных бетонных и
железобетонных обделок принимаются в соответствии со СНиП 2.03.01-84.
2.7. Значения
расчетных сопротивлений бетона для предельных состояний I группы
и
в зависимости от класса бетона на сжатие
приведены в табл. 1 Приложения 2.
2.8. Значения
нормативных
и
и расчетных
и
сопротивлений бетона для предельных состояний
II группы в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие приведены в
табл. 2 Приложения 2.
2.9. Значение
расчетного сопротивления бетона для предельных состояний I группы
в зависимости от класса бетона по прочности на
растяжение принимается по табл. 3 Приложения 2.
2.10. Распалубка
монолитных бетонных и железобетонных обделок должна производиться по достижении
бетоном проектной прочности, а в крепких устойчивых грунтах - при достижении
бетоном 75% проектной прочности. Распалубка обделки в более ранние сроки
допускается при наличии соответствующего обоснования и согласия проектной
организации.
2.11. Бетон монолитных
тоннельных обделок должен иметь марку по водонепроницаемости, определяемую по
ГОСТ 12730.5-84, не ниже W6. Для конструкций, возводимых в обводненных грунтах
без гидроизоляции, марку бетона по водонепроницаемости следует устанавливать
проектом в зависимости от гидрогеологических условий, но принимать не ниже W8.
2.12. Проектные
марки бетона обделок по морозостойкости следует назначать в зависимости от
условий их работы и климатических условий в районе строительства в соответствии
с таблицей Приложения 3.
2.13. Значения
начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении в зависимости от
проектного класса бетона по прочности на осевое сжатие и марки по средней
плотности принимаются по таблице Приложения 4.
2.14. Толщину
элементов обделок и порталов следует устанавливать расчетом, но принимать для
монолитных бетонных стен и сводов обделки не менее 200 мм, монолитных
железобетонных - 150 мм.
2.15. Для
монолитных железобетонных обделок толщина наружного защитного слоя бетона для
рабочей арматуры должна быть не менее 30 мм.
3.
ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ОБДЕЛОК
3.1. Выбор
компонентов для бетона следует производить в соответствии с
требованиями существующих нормативных документов на каждый компонент с целью
получения бетона в тоннельных конструкциях с прочностью,
водонепроницаемостью, морозостойкостью и другими показателями качества,
соответствующими проектным, и при минимальном расходе цемента.
3.2. Для
приготовления бетонных смесей следует применять бездобавочный портландцемент и
портландцемент с минеральными добавками по ГОСТ 23464-79, ГОСТ 10178-85, ГОСТ
2544-76, ГОСТ 969-77, ГОСТ 22266-76.
При агрессивных
воздействиях на бетонные и железобетонные конструкции в процессе эксплуатации
портландцемент выбирают в соответствии со СНиП 2.03.11-85.
3.3. Рекомендуется
применять портландцемент марок М400 для бетона класса B12,5 - B25 и М500 - B25
- B30. Для классов B25 - B30 допускается применение портландцементов марок М600
и М550.
3.4. Заполнители
для бетонов следует применять фракционированными и
чистыми, без примесей. Запрещается применять природную песчано-гравийную смесь
без фракционирования.
При выборе
заполнителей предпочтение следует отдавать материалам из местного сырья.
3.5. В качестве
плотного мелкого заполнителя используется песок, удовлетворяющий требованиям
ГОСТ 8735-85, ГОСТ 10268-80, ГОСТ 23735-79, ГОСТ 26873-86.
3.6. В качестве
плотного крупного заполнителя применяется щебень и гравий по ГОСТ 8267-82, ГОСТ
8268-82, ГОСТ 10260-82, ГОСТ 10268-80, ГОСТ 23735-79, ГОСТ 26873-86.
Пористые
заполнители должны соответствовать ГОСТ 9757-83, ГОСТ 9758-86, ГОСТ 9759-83,
ГОСТ 9760-86, ГОСТ 11991-83, ГОСТ 19345-83, ГОСТ 22263-76, ГОСТ 25820-83, РСТ
Арм. ССР 1089-89.
3.7. Реакционную
способность заполнителей определяют по ГОСТ 8735-88.
3.8. Марки по
прочности крупных плотных заполнителей, определяемые по дробимости при сжатии в
цилиндре, должны быть выше класса бетона по прочности на сжатие не менее чем в
1,5 раза для B12,5 и не менее чем в 2 раза - для B15 и выше.
Марки по прочности
крупных пористых заполнителей следует принимать по табл. 1.
Таблица 1
────────────────────────────────┬─────────────────────────────────
Проектный класс бетона │
Марка по прочности крупного
по прочности на сжатие │ пористого заполнителя
────────────────────────────────┼─────────────────────────────────
B12,5 │ П100
B15 │ П125
B20 │ П150
B22,5 │ П200
B25 │ П250
B30 │ П300
3.9. Максимальный
размер зерен крупного заполнителя 40 мм.
Зерен наибольшего
размера лещадной и игловатой форм должно быть не более 15% по массе.
3.10. Допускается
применение в качестве заполнителей для бетонов щебня из попутно добываемых
пород и отходов горно-обогатительных предприятий (ГОСТ 23254-78).
Рыхлые и слабосцементированные
заполнители, состоящие из окатанных в различной степени обломков горных пород и
зерен минералов, которые могут быть использованы в качестве сырья для
производства песка, щебня и гравия, должны отвечать требованиям ГОСТ 24100-80.
3.11. При
использовании горной породы в качестве крупного заполнителя для бетона
необходимо определять минералогический состав породы для оценки возможности ее
применения. С этой целью геологическая служба тоннельных отрядов должна
отбирать керны для предварительной оценки свойств породы
во время проходки опережающей транспортно-дренажной разведочной штольни или
опережающих скважин. Полученные предварительные данные о свойствах породы
уточняются путем отбора проб на отвале. Для получения крупного заполнителя из
горной породы рекомендуется использовать камнедробильные и сортировочные
установки на строительных площадках тоннельных отрядов. Для комплектации
передвижного узла переработки заполнителей целесообразно использовать агрегаты
типа СМ739 и СМ740.
Целесообразно
дополнительно обогащать крупные и мелкие заполнители непосредственно перед
подачей в расходные бункера бетоносмесителя.
Дополнительное
обогащение заполнителей, т.е. рассев на фракции щебня с отбором фракций менее 5
мм и отсев от песка фракций крупнее 5 мм, может быть организовано с промывкой
или без нее.
Дополнительное
обогащение заполнителей следует производить с помощью обогатительной установки
или отдельного грохота на технологической линии подачи заполнителей со склада
на бетоносмесительный узел без промежуточных складских помещений.
При
транспортировании бетонной смеси по трубопроводу максимальное содержание
плотного крупного заполнителя на 1 м3 бетонной смеси должно быть не более
значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
────────────────┬──────────────────────────────────────────────────────────
│ 3 3
Максимальный
│ Объем крупного
заполнителя, м /м , при модуле
размер зерен
│ з б
крупного
│ крупности
мелкого заполнителя
заполнителя,
мм
├─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬────────
│ 1,4
│ 1,6 │
1,8 │ 2,0
│ 2,4 │
2,8
────────────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼────────
10
│ 0,55 │
0,52 │ 0,48
│ 0,45 │
0,42 │ 0,4
20
│ 0,65 │
0,63 │ 0,6
│ 0,58 │
0,56 │ 0,54
────────────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴────────
3.12. Цемент необходимо
хранить по видам и маркам раздельно не более 2-х месяцев во избежание его
слеживания и потери активности в условиях, исключающих распыление и увлажнение.
3.13. Заполнители
хранятся в специально отведенных местах с твердым покрытием в штабелях или буртах.
Увлажнение, загрязнение и разрушение заполнителей во время хранения не
допускается, так как ведет к значительному ухудшению их качества.
Открытые площадки
для хранения заполнителей должны быть ограждены для предотвращения смешивания с
заполнителями других фракций и карьеров.
В районах с
суровыми зимними условиями складские помещения с заполнителями необходимо
оборудовать отопительными приборами.
3.14. Вода для
приготовления бетонной смеси должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732-79.
3.15. Для
армирования монолитных железобетонных обделок должна применяться арматурная
сталь, удовлетворяющая требованиям СНиП 2.03.01-84, ГОСТ 13015.0-83, ГОСТ
13015.1 - 3-81, ГОСТ 13015.4-84.
3.16. Виды
арматурной стали для армирования обделок:
стержневая гладкая
классов А-1 - ГОСТ 5781-82*;
стержневая
периодического профиля классов Ас-II, А-II, А-III,
А-IV, А-IIIв - ГОСТ 6727-80*;
стержневая термически упрочненная периодического профиля класса Ат-IIIс, Ат-IIIв
- ГОСТ 10884-81;
проволочная периодического профиля из низкоуглеродистой стали класса Вр-I
диаметром 3 - 5 мм - ГОСТ 6727-80*.
3.17. Марки
арматурных сталей для армирования монолитных обделок:
класс А-I - Ст3пс3;
Ст3сп3; Ст3кп3; ВСт2сп2; ВСт3кп2; ВСт3пс2; ВСт3Гпс2;
класс А-II - ВСт5сп2; ВСт5пс2; 18Г2С;
класс Ас-II - 10ГТ;
класс А-14, А -
35ГС; 25Г2С;
класс А-IV - 80с; 20ХГ2Ц;
класс А-IIIв - 25Г2С; 35ГС;
класс Ат-IIIС - БСт5пс; БСт5сп;
класс Ат-IIIв - 25Г2С; 20ХГС2.
3.18. При выборе
вида и марок стали для закладных деталей и арматуры, устанавливаемой по
расчету, должны учитываться температурные условия эксплуатации тоннелей и
характер их нагружения.
При сооружении
тоннелей в суровых зимних условиях не допускается применение стали марки
ВСт3пс2.
3.19. Арматуру
классов А-IV, А-III применяют в качестве продольной,
классов А-I, А-II - поперечной и продольной арматуры. Арматуру классов А-III, Вр-I, А-II и А-I рекомендуется применять в виде
сварных каркасов и сварных сеток.
В качестве
конструктивной арматуры применяется проволока класса В-I.
3.20. Сварные арматурные
изделия - сварные рулонные сетки и плоские каркасы и
отдельные стержни со сварными соединениями и закладные детали должны
удовлетворять требованиям ГОСТ 10922-75, ГОСТ 8478-81.
3.21. Для закладных
деталей применяется прокатная углеродистая сталь ВСт3кп2; ВСт3пс6; ВСт3гпс5;
ВСт3сп5 в соответствии с ГОСТ 380-71.
3.22. Для
технологических и монтажных петель должна приниматься горячекатаная арматурная
сталь класса А-I марок ВСт3сп2 и ВСт3пс2 или класса
Ас-II марки 10ГТ.
3.23. На элементах
арматурных изделий и закладных деталях не должно быть отслаивающихся ржавчины и
окалины, следов масла, битума и других загрязнений.
Перед
возобновлением бетонирования после вынужденного перерыва арматура должна быть
повторно очищена от ржавчины и загрязнений.
3.24. При эксплуатации
тоннелей в условиях химической агрессии арматурные изделия необходимо защитить
от коррозии в соответствии со СНиП 2.03.11-85.
3.25. Защита
арматуры от коррозии осуществляется нанесением на ее поверхность
неметаллических покрытий или изменением химического состава металлов в
поверхностных слоях: оксидированием; азотированием, фосфатированием.
При сульфатной
агрессии грунтовых вод необходимо применять сульфатостойкие портландцементы.
3.26.
Транспортирование и хранение арматуры выполняют по ГОСТ 7566-81.
3.27. Типы,
конструктивные элементы и способы сварки соединений, выполняемых контактной,
точечной и ванной сваркой, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 14098-91.
3.28. Для повышения
класса бетона на осевое растяжение и повышения трещиностойкости в бетонную
смесь следует вводить дисперсные металлические волокна-фибры длиной 30 - 50 мм,
диаметром 0,3 - 0,5 мм в количестве 0,5 - 2% от объема бетонной смеси. Фибры
могут быть круглого поперечного сечения (при изготовлении их из проволоки),
прямоугольного (при изготовлении из листовых материалов) или фрезерованные.
3.29. С целью
регулирования подвижности бетонной смеси, снижения расхода цемента, повышения
прочности, водонепроницаемости и морозостойкости в бетонную смесь следует
вводить химические добавки.
Химические добавки
выбирают с учетом следующих факторов: технологического эффекта; возможности
поставки; имеющихся на объекте условий приемки, хранения, приготовления и
дозирования добавок в бетонную смесь; отсутствия негативного эффекта
воздействия на природную среду и организм человека в стадиях возведения и
эксплуатации тоннельной конструкции.
3.30. В качестве
добавок к бетону рекомендуется применять индивидуальные продукты (или их
сочетания), номенклатура которых приведена в табл. 3, а дозировки - в табл. 4.
Таблица 3
Номенклатура
химических добавок
────────────┬───────┬───────────────┬────────┬─────────────┬───────────┬────────────────
Добавки
│Услов- │ Стандарт или │Содер- │Вид поставки │ Основной │
Достигаемый
│ное │
технические
│жание │ │ характер │
эффект
│обозна-│ условия
│сухого │ │воздействия│
│чение │ │вещес- │ │на бетонную│
│
│ │тва,
% │ │ смесь
│
│ │ │от массы│ │ │
│ │ │цемента │ │ │
────────────┼───────┼───────────────┼────────┼─────────────┼───────────┼────────────────
Лигно- │ЛСТМ-2
│13-287-85 │47 - 50
│В железно- │Пластифи- │Снижение рас-
сульфонат │
│ │ │дорожных │кация │хода цемента,
технический │
│ │ │цистернах │ │повышение
модифици- │ │ │ │ │ │прочности
рованный │ │ │ │
│ │
│ │ │ │
│ │
Суперпласти-│ С-3
│ТУ 6-14-625 │ 33 │В цистернах │То же │Снижение рас-
фикатор │ │ │ │или стальных
│ │хода цемента,
│ │ │ │бочках
по │ │повышение
│ │ │ │ГОСТ 13950-76│ │прочности
│ │ │ │
│ │
Сульфитно- │
СДБ │ОСТ 13-183-83 │50 - 76 │В
бумажных │ " │Улучшение удобо-
дрожжевая
│ │ │ │мешках или │ │укладываемости,
бражка │ │ │ │цистернах │ │снижение расхода
│ │ │ │
│ │цемента
│ │ │ │ │ │
Смола │
СНВ │ТУ 81-05-7-74 │
100 │В деревянных
│Воздухо-
│Повышение
нейтрализо- │
│ │ │бочках │вовлечение │морозостойкости
ванная │
│ │ │ │ │
воздухо- │ │ │ │
│ │
вовлекающая
│ │ │ │ │ │
│ │ │ │
│ │
Смола │
СДО │ТУ 13-0502-183
│ 50 │В железно- │То же │Повышение
древесная
│ │ │ │дорожных │ │морозостойкости
омыленная
│ │ │ │цистернах, │
│и коррозионной
│ │ │ │деревянных │ │стойкости
│ │ │ │бочках │ │
│ │ │ │
│ │
Мелассная │
УПБ │ОСТ 18-126-83 │50 - 60 │В
бочках или │Повышение
│Улучшение
упаренная │
│ │ │железно- │стабили- │удобоуклады-
после- │ │ │ │дорожных │зации, │ваемости,
дрожжевая │ │ │ │цистернах │уплотнения │снижение расхода
барда │ │ │ │
│бетонной │цемента
│ │ │ │
│смеси │
│ │ │ │ │ │
Щелочной │ ЩСПК │ТУ │40 - 70 │В цистернах,
│Воздухово- │Повышение
сток │ │113-03-488-84 │
│металлических│влечение, │водонепрони-
производства│ │ │ │бочках │пластифи- │цаемости и
капролактама│ │ │ │ │кация │морозостойкости
│ │ │ │
│ │
Микрокремне-│ МК
│ТУ 14-5-157-87 │ 100 │В мешках или
│Повышение │Повышение
зем │ │ │ │цистернах │связности, │прочности, водо-
│ │ │ │
│уплотнение │непроницаемости,
│ │ │ │
│бетонной │снижение расхода
│ │ │ │
│смеси │цемента
│ │ │ │
│ │
Ацетофор- │ АЦФ-3 │ТУ │65 - 85 │В
металли- │Повышение │Повышение
водо-
мальдегидная│ │59.02.039.57-83│ │ческих бочках│удобоукла- │непроницаемости,
смола │ │ │ │
│дываемости,│прочности,
│ │ │ │
│жизнеспо- │морозостойкости,
│ │ │ │
│собности │снижение
расхода
│ │ │ │
│бетонной │цемента
│ │ │ │
│смеси │
│ │ │ │
│ │
Альфа │"Альфа"│ТУ
11-91 │ 6 - 20 │В цистернах
│Повышение
│Предотвращение
│ │ЕТО.029.026 ТУ │ │или метал- │стабили- │расслаивания
│ │ │ │лических │зации, │бетонной смеси,
│ │ │ │(пластмас- │уплотнение │повышение водо-
│ │ │ │совых)
бочках│бетонной │непроницаемости
│ │ │ │
│смеси │и
прочности
Таблица 4
Дозировки
химических добавок
────┬────────────────┬────────────────────────────────────────────
N
│ Добавка │ Количество компонентов добавок в
пересчете
п.п.│ │ на сухое вещество, % от массы цемента
────┼────────────────┼────────────────────────────────────────────
1 │С-3 │0,3 - 1,0
2 │ЛСТМ-2 │0,1 - 0,3
3 │СДБ │0,1 - 0,3
4 │АЦФ-3 │0,1 - 0,2
5 │СНВ + СДБ │(0,003 - 0,03) + (0,1 - 0,3)
6 │СНВ + ЛСТМ-2 │(0,003 - 0,03) + (0,1 - 0,3)
7 │СНВ + С-3 │(0,003 - 0,03) + (0,3 - 1,0)
8 │С-3 + МК <*> │(0,3 - 1,0) + (8 - 20)
9 │С-3 + ЩСПК │(0,3 - 0,5) + (0,1 - 0,3)
10 │"Альфа" │0,04 - 0,6
11 │С-3 + "Альфа" │(0,5 - 1,0) + (0,04 - 0,6)
12 │УПБ │0,1 - 0,3
13 │СДО │0,003 - 0,05
--------------------------------
<*>
Для неармированных конструкций. Допускается применение МК в армированных
конструкциях в опытном порядке при дозировке, не превышающей 15% от массы
цемента.
Объем вовлеченного
воздуха в бетонной смеси, предназначенной для получения морозостойких бетонов с
F200 и больше, должен составлять 2 - 5%.
4.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ДОБАВОК
4.1. Методика
подбора и пример состава бетона с химическими добавками приведены
в рекомендуемом Приложении 5.
4.2. Добавки
вводятся в бетонную смесь, как правило, с водой затворения, в виде 5 - 20%-ных
водных растворов. При использовании комплексных добавок растворы их
компонентов, как правило, готовятся и дозируются отдельно. Необходимая
концентрация достигается путем растворения определенного количества добавки в
воде. Концентрацию добавок контролируют также по плотности приготовленных
растворов. Плотность водных растворов различных добавок в зависимости от
концентрации приведена в справочном Приложении 6.
4.3. Схема
установки для приготовления и объемного дозирования в бетонную смесь водных
растворов одного из сухих компонентов комплексной добавки приведена на рис. 1.
Добавка растворяется в приготовительной емкости 6, снабженной устройством 11
для подогрева раствора до 50 - 70 °C. Добавку вводят через люк 5 в корзину 7.
Раствор перемешивается механической мешалкой 1, снабженной электродвигателем 4,
который закреплен на крышке 3. Воду подают через трубку 2. Приготовленный
раствор перекачивается центробежным насосом 8 через фильтр 9 в расходную
емкость 12, снабженную датчиком уровня 13. Из расходной емкости раствор через
гидрораспределитель 15 направляется в объемный дозатор 14. Отмеренная доза
подается в дозатор воды 16, а оттуда вместе с водой затворения - в
бетоносмеситель. Для слива остатков раствора и промывки емкости имеется трубка
10.
Рис. 1.
Схема установки для приготовления водных
растворов
химических добавок:
1 - лопастная
мешалка; 2 - трубка подачи воды;
3 - рамка; 4 -
электродвигатель; 5 - загрузочный люк;
6 - приготовительная
емкость; 7 - корзина для растворения
твердой добавки; 8
- центробежный насос; 9 - фильтр;
10 - дренажные
трубы; 11 - нагревательное устройство;
12 - расходная
емкость; 13 - мембранные датчики уровня;
14 - объемный
дозатор; 15 - гидрораспределитель;
16 - водный дозатор
4.4. Содержание
добавки в приготовленном растворе определяют по плотности раствора, измеренной
ареометром при температуре 20 °C (см. Приложение 6).
4.5. По мере
приготовления растворы добавок поступают в расходные емкости, а оттуда через
дозаторы направляются в бетоносмеситель с водой затворения.
4.6. Необходимые
количества растворов вводятся в бетонную смесь на БСУ с помощью объемных или
весовых дозаторов.
Техническая
характеристика весового дозатора 6.145 АД-30-2БЖ, выпускаемого промышленностью,
приведена в справочном Приложении 7.
4.7. Объемное
дозирование рекомендуется осуществлять с помощью дозатора ЦНИИС, который
автоматически отмеряет любые заданные дозы в диапазоне
от 0,5 до 20 л и выдает их в бетоносмеситель. При этом отпадает необходимость
устройства расходных баков в бункерном отделении БСУ, т.к. функции перекачки и
дозировки раствора сосредоточены в одном блоке.
4.8. Погрешность
дозирования соответствует ГОСТ 7473-85. Дозаторы могут применяться на БСУ
циклического и непрерывного действия.
4.9. Перед
перекачиванием растворов добавок из одной емкости в другую их следует тщательно
перемешивать.
При перемешивании
растворов поверхностно-активных веществ (ЛСТМ-2, СНВ, С-3, СДО и др.)
необходимо учитывать возможность пенообразования, особенно при барботировании
сжатым воздухом. Для уменьшения вспенивания рекомендуется врезку трубопроводов
подачи растворов добавок предусматривать в нижней части емкости.
При механическом
перемешивании лопасти мешалки следует располагать как можно ближе к днищу
приготовительной емкости. Скорость вращения вала мешалки не должна превышать 60
об/мин.
Растворы добавок
надо хранить в чистых емкостях при положительной температуре.
Концентрация водных
растворов добавок устанавливается в зависимости от возможностей обеспечения
точности дозирования и от консистенции раствора, удобной для его хранения и
перекачивания.
Время наполнения и
опорожнения дозаторов для добавок не должно превышать соответствующего времени
работы водного дозатора.
4.10. При наличии
расходных баков их объем устанавливается в зависимости от производительности
БСУ из расчета получения раствора добавки на срок не менее одной смены.
4.11. Емкости
следует регулярно промывать водой. Для этого необходимо предусмотреть очистные
сооружения перед отводом стоков в канализацию.
5.
ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ
5.1. Бетонную смесь
приготавливают, транспортируют и укладывают в соответствии с ГОСТ 7473-85, СНиП
3.03.01-87 и настоящими Правилами.
5.2. Приготовление
бетонной смеси осуществляется бетоносмесительными узлами общего назначения
требуемой производительности.
Узел должен быть
оборудован технологической линией приема, приготовления, дозирования и введения
в бетонную смесь поверхностно-активных добавок и других добавок согласно
проекту.
5.3. Дозирование
компонентов бетонной смеси следует производить по массе. Точность дозирования
должна быть не менее 2% для цемента, воды и добавок и не менее 2,5% для
заполнителей. Допускается дозирование по объему воды и добавок, вводимых в
бетонную смесь в виде водных растворов. Дозировку компонентов следует
корректировать в процессе приготовления бетонной смеси с учетом данных контроля
показателей свойств цемента, влажности, гранулометрии заполнителей и контроля
прочности (Приложение 8).
5.4. Порядок
загрузки компонентов бетонной смеси в бетоносмеситель должен устанавливаться
строительной лабораторией для конкретных материалов и применяемого
бетоносмесительного оборудования путем оценки подвижности, однородности и
прочности бетона. Продолжительность перемешивания следует устанавливать по
методике, изложенной в рекомендуемом Приложении 9.
5.5. Бетонную смесь
целесообразно приготавливать в бетоносмесителях циклического действия или
автобетоносмесителях непосредственно на объекте.
5.6. Рекомендуется
применять отечественные бетоносмесительные установки, технические
характеристики которых приведены в Приложении 10.
5.7. Бетонная
смесь, доставленная к месту укладки, должна иметь степень расслоения не более
5%, водоотделение не более 2% и отклонение от заданной подвижности не более 2
см.
Для предотвращения
расслоения бетонную смесь необходимо транспортировать с минимальным количеством
перегрузок.
5.8. Бетонную смесь
с добавками необходимо укладывать за опалубку не позднее чем через 1,5 ч после
ее приготовления. При необходимости более длительной транспортировки смеси
требуется увеличение ее исходной подвижности, что ведет к повышенным расходам
цемента.
6.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ
И УКЛАДКИ БЕТОННОЙ
СМЕСИ
Технологические
схемы организации и производства работ
6.1.
Технологические схемы производства бетонных работ при сооружении тоннелей
следует назначать в зависимости от крепости пород, способов проходки, глубины
заложения, протяженности и профиля тоннеля, а также от применяемых средств
механизации.
Выбор схемы
осуществляют на основании технико-экономических расчетов в зависимости от
перечисленных факторов.
6.2. Возведение
монолитной обделки следует производить по одной из технологических схем:
по параллельной - возведение обделки сразу
после крепления выработки;
по
последовательной - с отставанием во времени от проходки и крепления выработки.
6.3. Бетонирование
очередного участка осуществляют после завершения следующих работ:
доработки контура
выработки до проектного очертания;
отвода источников
обводнения выработки путем местного дренажа;
очистки бетонного
основания от битума, масел, льда, промывки и насечки;
установки
арматурных каркасов, рабочей и конструктивной арматуры;
установки опалубки
в проектное положение с нанесенной антиадгезионной смазкой;
перекладки
магистральных трубопроводов.
Транспортирование
бетонной смеси
6.4. Бетонную смесь
следует приготавливать на бетонном узле, расположенном непосредственно на
строительной площадке.
Допускается
доставлять бетонную смесь с централизованных бетоносмесительных узлов, при этом
более целесообразно доставлять сухую смесь.
Введение химических
добавок и фибр в бетонную смесь целесообразно осуществлять непосредственно на
строительной площадке при затворении бетонной смеси. Допускается введение фибр
на централизованных бетонных узлах как в сухую, так и
затворенную бетонную смесь.
6.5. Бетонную смесь
доставляют на строительную площадку в автобетоносмесителях. Сухую смесь при
передвижении не перемешивают, затворение смеси водой производят непосредственно
на строительной площадке. При доставке затворенной бетонной смеси необходимо, чтобы
время с момента приготовления до начала укладки не превышало: для тяжелого
бетона - 1,5 ч, для легкого - 1,0 ч.
При
транспортировании фибробетонной смеси следует использовать автобетоносмесители,
имеющие скорость вращения барабана до 20 об/мин. Загружать барабан
рекомендуется на 70 - 80% его вместимости.
Время с момента
приготовления до начала укладки бетонной смеси устанавливается лабораторией в
зависимости от качества цемента и дальности подачи бетонной смеси.
6.6. Бетонную смесь
следует транспортировать в автобетоносмесителях, технические характеристики
которых приведены в Приложении 11.
6.7. Скорость
вращения барабана автобетоносмесителя при перемешивании смеси должна быть 11 -
14 об/мин.
6.8. Коэффициент
использования смесительного барабана зависит от вида смеси и изменяется в
пределах: 0,53 - 0,57 - при загрузке сухой смесью; 0,65 - 0,70 - при загрузке
частично затворенной смесью; 0,75 - 0,80 - при загрузке готовой смесью.
6.9. Бетонную смесь
доставляют к месту укладки по готовому тоннелю, по штольням, через стволы шахт
и подходные выработки или через специально пробуренные скважины:
в подвижных
вертикальных пневмобетоноподатчиках, входящих в проходческий комплекс и не
имеющих принудительного перемешивания;
в
пневмобетононагнетателях с горизонтальным валом для принудительного
перемешивания;
в опрокидных
вагонетках.
Бетонирование и
применяемое оборудование
6.10. Комплекс
оборудования для укладки бетонной смеси должен включать: металлическую
опалубку; бетоноукладочную установку; бетоноводы; вибраторы.
6.11.
Опалубка должна обеспечить форму обделки с предусмотренными проектом людскими
нишами, камерами, отводами и т.п. Необходимый класс и допуски на установку
опалубочных систем и арматурного каркаса определяют коэффициентом точности:
,
где
- суммарный допуск;
,
,
,
- единичные допуски соответственно на
изготовление элементов опалубки, геодезические разбивочные работы, монтаж
деталей опалубки и отклонения опалубки от вертикали.
6.12. Опалубка
должна иметь механизмы ее отрыва от затвердевшего бетона, перемещения и
фиксирования в рабочем положении.
6.13. Для
обеспечения требований пп. 6.11 и 6.12 должны применяться передвижные
крупногабаритные блочные, объемно-переставные или скользящие опалубочные
комплексы в соответствии с ГОСТ 23478-79. При невозможности использования
механизированных передвижных опалубок применяют инвентарные мелкощитовые
опалубки универсального назначения по ГОСТ 23477-79.
6.14. При выборе
типа опалубки следует руководствоваться скоростью проходки тоннеля и
требованием минимального времени выдержки бетона в опалубке.
При достаточном
фронте работ опалубка выбирается наибольшей длины с тем, чтобы обеспечить
минимальное количество технологических швов обделки. При бетонировании у забоя
ширина секции должна быть не более 1 метра.
6.15. Наиболее
эффективные, апробированные конструкции опалубок приведены в рекомендуемом
Приложении 12.
При сборке,
эксплуатации и монтаже следует руководствоваться инструкцией
завода-изготовителя.
Арматурные работы
6.16.
Железобетонные обделки армируются однорядной и двухрядной рабочей и
конструктивной арматурой в соответствии с проектом. При однорядном армировании
для фиксирования положения вертикальных сеток относительно опалубки применяют
фиксаторы защитного слоя, а относительно противоположной стороны - гнутые
пространственные или плоские каркасы.
При двухрядном
армировании защитный слой обеспечивают установкой фиксаторов с обеих сторон, а
фиксированное расстояние между сетками - с помощью каркасов.
6.17. В качестве
фиксаторов положения арматуры должны использоваться специальные кронштейны,
скобы, пружины из пластмассы решетчатые, цилиндрические или из
цементно-песчаного раствора.
Величина отклонения
арматуры от проектного положения принимается в соответствии с требованиями
главы СНиП 3.03.01-87.
Бетоноукладочные
установки
6.18.
Бетоноукладочные установки должны комплектоваться на базе
высокопроизводительных и надежных бетононасосов и пневмобетононагнетателей.
6.19. Пневмобетононагнетатели предназначены для приема готовой бетонной
смеси с бетоносмесительного узла, расположенного за пределами тоннеля,
дополнительного перемешивания, подачи смеси в заопалубочное пространство и
частичного уплотнения ее.
6.20.
Пневмобетононагнетатели монтируются на рельсовом и пневмоходу. Состоят из
сосуда высокого давления, смесителя, привода смесителя и пульта управления.
Сосуды оборудованы загрузочными и очистными люками с самоуплотняющимися
крышками, системой подачи воздуха под давлением, выпускным патрубком для
бетонной смеси, регулировочными клапанами. В комплект пневмобетононагнетателя
входят бетоноводы, собираемые из жестких (стальных) и
мягких (резиновых) секций.
6.21.
Пневмобетононагнетатели являются агрегатами циклического действия. Загружаемая
порция бетонной смеси (до 3,3 м3) подается к месту укладки. Затем цикл
повторяется с загрузки очередной порции смеси.
Технические
характеристики пневмобетононагнетателей приведены в рекомендуемом Приложении
13.
6.22. Бетононасосы
предназначены для дополнительного перемешивания, непрерывной подачи за опалубку
бетонной смеси, поступающей от бетонного узла. Бетононасосы монтируются на рельсовом и пневмоходу. Они состоят из загрузочной емкости,
двухцилиндрового насоса с выпускными клапанами, привода, пульта управления,
бетоноводов. Загрузочная емкость имеет защитную решетку для отделения и
удаления частиц заполнителя, превышающих допустимый размер.
6.23. Тип бетононасоса
выбирают в зависимости от требуемой производительности, дальности подачи по
вертикали и по горизонтали.
Технические
характеристики бетононасосов приведены в рекомендуемом Приложении 13.
Бетоноукладочные
установки должны монтироваться и эксплуатироваться в строгом соответствии с
инструкцией завода-изготовителя.
6.24. Бетоноводы
составляют из жестких и гибких секций. Гибкие секции включают для возможности
маневрирования бетоноукладочной машиной относительно бетоновода.
Жесткие секции
выполняют прямыми длиной 3; 1,5; 0,9; 0,6 и 0,3 м и угловыми (колена) под углом
90°, 45°, 22°30', 11°15'. Для дополнительного поддува в
изломе бетоновода должны применяться секции с вваренным патрубком воздуховода,
а для оперативного разъединения бетоновода - быстроразъемные секции. В комплект
бетоновода входит устройство для очистки и ликвидации пробок.
6.25. Бетоноводы
должны монтироваться с минимальным числом изгибов и наименьшей протяженности.
При этом достигается наименьшее давление выдавливания бетонной смеси, снижение
расслаивания, повышение производительности агрегата и его безопасности.
Характерная схема бетоноводов приведена на рис. 2.
Рис. 2. Схема
расположения бетоновода
при укладке
бетонной смеси:
1 - опалубка; 2 -
бетоновод диаметром 150 мм;
3 - отвод под углом
45°, радиус гнутья 1,8 м;
4 - отвод под углом
90°, радиус гнутья 1,8 м;
5 - вариант
расположения бетоновода;
6 - быстроразъемное
звено; 7 - агрегат для укладки бетона
Бетононагнетатель 7
соединяется с бетоноводом 2 гибким шлангом 6. Для подъема на
отметки бетонирования, близкие к 10 м, выполняют два отвода 3 под углом 45° и
радиусом гнутья 1,8 м. В другом случае, как вариант 5, выполняются два отвода 4
под углом 90°. По мере бетонирования бетоновод и бетононагнетатель смещаются в
сторону опалубки 1 без нарушения герметичности за счет гибкой вставки или
снимается одна секция бетоновода. Наклонная и верхняя части бетоновода
могут опираться на специальную подвижную раму.
6.26. Главным
элементом бетоновода является соединение (стык) между секциями.
Гибкие шланги
оборудованы резьбовыми муфтами (рис. 3, а), жесткие секции соединяют с помощью
хомутов с замыкающими клиньями (рис. 3, б), муфтами из полуколец с накидной
гайкой (рис. 3, в) или быстродействующими замками (рис. 3, г).
а
б
в
г
Рис. 3. Варианты
стыков элементов бетоновода:
а - резьбовая муфта
гибкого шланга; б - хомут с замыкающим
клином для жестких
секций; в - соединительная
муфта;
г - быстроразъемное соединение;
1 - резиновое уплотнение;
2 - соединительная муфта
6.27. Перед началом
бетонирования по бетоноводу пропускают некоторое количество воды,
проталкивающее мягкий пыж и порцию мелкозернистого бетона с повышенным
содержанием цемента для смазки труб. Используется также продувка бетоновода.
После окончания
работы бетоновод промывают водой.
Техническая
эксплуатация бетоноводов осуществляется в соответствии с инструкцией
завода-изготовителя.
Бетонирование
6.28. При
организации бетонирования предпочтение следует отдавать размещению оборудования
в последовательности: проходческий комплекс - бетоноукладчик - опалубка (рис.
4, а). В сложных горно-геологических условиях опалубка размещается
непосредственно за проходческим комплексом (рис. 4, б).
а
б
Рис. 4.
Технологические схемы размещения
оборудования для
бетонирования обделки:
а - первая схема; б
- вторая схема;
1 - проходческий
комплекс; 2 - опалубка;
3 -
бетоноукладочная установка
6.29. В процессе
бетонирования предусматриваются деформационные и антисейсмические швы.
6.30.
Деформационные швы следует предусматривать в местах примыкания притоннельных
сооружений к тоннелям, в местах резкого изменения типа конструкции или вида
грунта для предотвращения неравномерной деформации обделки. Расстояние между
деформационными швами должно быть не более 60 м.
6.31. При
сооружении тоннелей в районах с повышенной сейсмичностью в монолитных бетонных
и железобетонных обделках необходимо устраивать поперечные деформационные швы,
которые допускают взаимное продольное смещение смежных участков обделки без
силового воздействия их друг на друга и нарушения гидроизоляции. Расстояние
между антисейсмическими швами назначают в соответствии с ВСН 193-81, но не
менее 16 м.
6.32. Технологические
швы возникают в результате перерывов при бетонировании обделок.
6.33. Протяженность
технологического шва
зависит от длины заходки бетонирования,
прочности сопротивления сдвигу бетона, модуля упругости и усадочной деформации
бетона.
6.34. Оптимальное
водоцементное отношение
, при
котором ранее уложенный бетон и бетон зоны технологического шва имеют высокую
прочность сцепления, однородность структуры и высокую водонепроницаемость,
должно быть в пределах:
.
6.35. При
достаточном фронте работ должно быть организовано бетонирование с применением
механизированной объемно-переставной опалубки.
6.36. Для расчета
параметров бетонирования необходимо:
определить
распалубочное время
(Приложение 14);
выбрать опалубку и
длину секции,
;
задать необходимую
скорость бетонирования,
;
выбрать
оборудование для механизированной подачи бетонной смеси в соответствии с
необходимым объемом укладки;
определить
интенсивность бетонирования,
;
определить
необходимое число секций опалубки
;
определить длину
участка бетонирования
.
6.37. В процессе
укладки бетонной смеси необходимо вести наблюдение за состоянием опалубки.
Возникающие деформации опалубки должны быть немедленно устранены, для чего
необходимо приостановить бетонирование.
6.38. Укладка
бетона должна вестись одновременно с двух сторон горизонтальными слоями от пят
к замку с перестановкой бетоновода по высоте через 2 метра.
При подведении стен
под готовый свод в месте примыкания должен быть оставлен зазор до 400 мм,
который заполняется тщательно уплотняемой жесткой бетонной смесью после установки
трубок для последующего нагнетания за обделку.
6.39. Уплотнение
бетонной смеси осуществляют глубинными вибраторами - не менее трех
одновременно. Расстояние между вибраторами и шаг их перестановки должны быть
равны радиусу действия, который указан в паспорте. Следует учитывать, что
радиус действия вибратора не превышает 25 - 35 см. Высота слоя бетона не должна
превышать 0,8 высоты рабочей части вибратора. Заглубление вибратора в
предыдущий слой должно быть не менее 5 см.
Следует избегать
касания вибраторами стержней арматуры, чтобы не допускать чрезмерного
разжижения смеси и снижения ее сцепления с затвердевшим бетоном.
Уплотнение бетонной
смеси площадочными вибраторами, устанавливаемыми на опалубках специальной
конструкции, допускается при подвижности бетонной смеси более 15 см по осадке
конуса и при толщине обделки не более 30 см.
7.
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ БЕТОНИРОВАНИЯ
МОНОЛИТНЫХ БЕТОННЫХ
И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОБДЕЛОК
7.1.
Требования настоящего раздела распространяются на производство бетонных работ
при температуре окружающего грунта и воздуха в подземных выработках от +5 °C до
-5 °C и предусматривают обеспечение набора прочности бетоном по всем сечениям
конструкций в заданные сроки при минимальном расходе тепла.
7.2. В указанных в
п. 7.1 условиях необходимо использовать специальные способы обеспечения
температурных условий транспортирования, укладки и твердения бетона в
соответствии со СНиП 3.03.01-87. В качестве основного способа следует, как
правило, применять подогрев укладываемой бетонной смеси. Температурный режим
бетонирования должен быть приведен в проекте производства работ. При нормальных
температурных условиях в выработке, но при пониженной температуре воздуха на
дневной поверхности надо подогревать бетонную смесь до температуры, предотвращающей
ее остывание ниже +5 °C в процессе транспортирования.
7.3. При
температуре в выработке ниже -5 °C грунтовый массив и воздух перед укладкой
бетона следует подогревать до пределов, указанных в п. 7.1. В малотрещиноватых
скальных грунтах, не теряющих устойчивости при оттаивании, массив и воздух
целесообразно подогревать до положительной температуры. В противном случае
температура массива после подогрева не должна превышать 0 °C, что обеспечивает
устойчивость горного массива.
7.4. К параметрам
теплового режима, устанавливаемым при производстве работ, следует относить:
начальную
температуру подогрева бетонной смеси при ее выгрузке из бетоносмесительной
установки;
температуру
бетонной смеси по окончании транспортирования;
то же по окончании
бетонирования конструкции;
расчетную конечную
температуру бетона в момент снятия опалубки;
время выдержки
бетона в опалубке, обеспечивающее набор бетоном необходимой распалубочной
прочности при выбранных температурах твердения.
Указанные параметры
следует определять в такой последовательности:
назначение
распалубочной прочности бетона в конструкции;
определение
расчетной конечной температуры бетона и времени выдержки его в опалубке;
установление
температуры бетонной смеси в момент окончания бетонирования;
то же в момент
окончания транспортирования;
определение
начальной температуры бетонной смеси.
7.5. Расчетную
конечную температуру бетона
следует определять предварительно по табл. 5,
исходя из условия обеспечения требуемой распалубочной прочности бетона в
установленный срок. Принятую температуру
следует корректировать по результатам
испытаний на сжатие бетонных образцов, хранившихся в течение срока выдержки на
месте укладки бетона при одинаковой с ним температуре. Если прочность образцов
окажется не ниже распалубочной, в качестве
следует принимать температуру, которую имел
бетон конструкции в момент снятия опалубки. В противном случае необходимо
увеличить срок выдержки бетона или повысить температуру в зоне укладки бетона и
повторить испытания образцов.
Таблица 5
────────────┬─────────────────────────────────────────────────────
Расчетная
│ Прочность бетона на
сжатие, % от R нормального
конечная
│ 28
температура
│ твердения, при выдержке бетона
на портландцементе
T , °C
│ без ускоряющих
добавок, сут.
р
├──────┬───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬──────
│ 2
│ 3 │
5 │ 7
│ 10 │
15 │ 28
────────────┼──────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼──────
1
│ - │
10 │ 20
│ 30 │
38 │ 50
│ 65
5
│ - │
15 │ 28
│ 40 │
50 │ 60
│ 80
10
│ - │
25 │ 38
│ 48 │
60 │ 70
│ 90
15
│ 25 │
33 │ 50
│ 60 │
72 │ 82
│ 100
20
│ 30 │
40 │ 55
│ 68 │
80 │ 90
│ 105
25
│ 35 │
45 │ 60
│ 75 │
85 │ 95
│ 110
30
│ 40 │
55 │ 65
│ 80 │
89 │ 97
│ -
35
│ 45 │
60 │ 70
│ 85 │
92 │ 100
│ -
При переменных
толщине конструкции и температуре бетона за
следует принимать минимальную
температуру. При этой же температуре должны выдерживаться и бетонные образцы.
7.6. Для уменьшения
расхода тепла на подогрев воздуха в тоннеле рекомендуется поддерживать
повышенную температуру только на участке производства бетонных работ. С этой
целью участок бетонирования рекомендуется ограждать от остальной части
выработки шторными завесами и подавать подогретый воздух на этот участок по
специальному утепленному воздухопроводу, отделенному от общей вентиляционной
сети.
7.7.
Температуру бетонной смеси в момент окончания бетонирования обделки тоннеля
, °C,
следует определять по формуле
,
где A и B -
коэффициенты, принимаемые по табл. 6 и 7.
Таблица 6
─────────────────┬─────────────────────────────────────────────────────────
Температура
│ Значения коэффициентов A и B для неутепленной опалубки
в выработке, °C │ при продолжительности твердения бетонов
тау, ч
───────┬─────────┼───────────┬───────────┬───────────┬───────────┬─────────
до │с момента│ 18
│ 24 │
36 │ 48
│ 72
укладки│
укладки │ │ │ │ │
бетона,│
бетона,
├─────┬─────┼─────┬─────┼─────┬─────┼─────┬─────┼────┬────
t
│ t │
A │ B
│ A │
B │ A
│ B │
A │ B │ A
│ B
1
│ 2 │
│ │ │
│ │ │
│ │ │
───────┼─────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼────┼────
-3
│ -3 │0,36 │-1,9 │0,28
│-2,2 │0,17 │-2,6 │0,12 │-2,5
│0,08│-2,8
-3
│ +5 │0,38 │-1,1 │0,34
│-1,1 │0,27 │-0,7 │0,25 │-0,4 │0,18│
0,2
-3
│ +10 │0,38 │-0,7 │0,34
│-0,5 │0,27 │ 0,2 │0,25 │ 0,6 │0,18│
1,5
-3
│ +15 │0,39 │-0,5 │0,34 │
0,2 │0,28 │ 1,5 │0,25 │ 1,6 │0,18│ 3,1
-3
│ +20 │0,40 │-0,2 │0,34 │
0,8 │0,29 │ 1,8 │0,25 │ 2,7 │0,18│ 4,5
0
│ +5 │0,38 │ 0,2 │0,32 │
0,3 │0,24 │ 0,4 │0,20 │ 1,2 │0,14│ 1,7
+5
│ +5 │0,38 │ 2,4 │0,31 │
2,8 │0,19 │ 3,2 │0,12 │ 4,2 │0,08│ 4,2
Примечания. 1.
Коэффициенты A и B при промежуточных значениях
,
и
определяются линейной интерполяцией.
2. Рекомендуется
учитывать, что вследствие прогрева выработки воздухом с температурой
в период, предшествующий бетонированию,
естественная температура пород, находящаяся в пределах от -5 до +5 °C,
существенного влияния на температуру твердеющего бетона не оказывает.
Таблица 7
─────────────────┬─────────────────────────────────────────────────────────
Температура в
│ Значения коэффициентов A
и B для опалубки, утепленной
выработке, °C
│слоем пенопласта толщиной 3 см, при продолжительности
│ твердения бетона тау, ч
───────┬─────────┼───────────┬───────────┬───────────┬───────────┬─────────
до │с момента│ 18
│ 24 │
36 │ 48
│ 72
укладки│
укладки │ │ │ │ │
бетона,│
бетона,
├─────┬─────┼─────┬─────┼─────┬─────┼─────┬─────┼────┬────
t
│ t │
A │ B
│ A │
B │ A
│ B │
A │ B
│ A │ B
1
│ 2 │
│ │ │
│ │ │
│ │ │
───────┼─────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼────┼────
-5
│ -5 │0,48 │-2,2 │0,45
│-2,3 │0,42 │-2,2 │0,40 │-2,3
│0,36│-2,7
0
│ 0 │0,47 │-0,2 │0,45
│-0,2 │0,43 │-0,1 │0,40 │-0,2
│0,35│-0,2
+5
│ +5 │0,52 │ 1,2 │0,49 │
1,6 │0,46 │ 1,8 │0,41 │ 2,0 │0,35│ 2,3
+10
│ +10 │0,58 │ 2,3 │0,52 │
2,8 │0,45 │ 3,7 │0,41 │ 4,2 │0,35│ 4,6
Примечание.
Коэффициент теплопроводности
= 0,1 ккал/(м x ч x °C).
7.8. Допускается снижение температуры
против значений, указанных в п. 7.7, в случае
укладки бетонной смеси с высокой экзотермией цемента в конструкции толщиной
свыше 0,5 м, а также применения тепловой защиты опалубки в виде теплоизоляции
ее поверхности (войлоком, поролоном и др.), шторных завес из плотной ткани на
участках бетонирования и т.д. Величина
при этом должна быть установлена опытным путем
и быть такой, чтобы к моменту распалубки температура бетона была не ниже
.
7.9. Температура
бетонной смеси в момент окончания транспортирования должна приниматься на 1 - 2
°C выше температуры
с учетом остывания смеси в процессе ее укладки
в опалубку
.
7.10.
Температуру подогрева бетонной смеси
, °C,
следует назначать с учетом ее остывания в процессе транспортирования. При
транспортировании смеси в емкостях 2 - 3 м3 и более
рекомендуется рассчитывать по формуле
,
где
- температура воздуха, °C;
- время транспортирования смеси, мин.
При температуре
воздуха
следует принимать
.
7.11. Примеры
расчета температурного режима бетонирования конструкций и выдерживания бетона
приведены в Приложении 15.
7.12. Температуры
,
и
,
установленные расчетом, должны корректироваться в производственных условиях с
учетом результатов измерения температуры бетона.
7.13. Подогрев
бетонной смеси в бетоносмесительных установках до температуры
не допускается во избежание быстрого
схватывания.
7.14. Подогрев
бетонной смеси следует осуществлять путем подогрева воды и заполнителей.
Допускается применение сухих заполнителей, содержащих наледи на зернах, в
неотогретом состоянии при условии обеспечения требуемой температуры подогрева
бетонной смеси. Запрещается применять заполнители, содержащие смерзшиеся комья.
8.
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ МОНОЛИТНЫХ БЕТОННЫХ
И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
ОБДЕЛОК ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
8.1. При возведении
подземных конструкций необходимо предусматривать их защиту от агрессивного
воздействия подземных вод и обводненности и связанных с нею мерзлотно-наледных
явлений.
8.2. При разработке
мероприятий по защите бетонных конструкций от агрессивного воздействия
подземных вод надлежит руководствоваться главой СНиП 2.03.11-85 по защите
строительных конструкций от коррозии.
8.3. Оценку степени
агрессивного воздействия подземных вод необходимо производить с учетом
химического состава и температуры подземных вод, а также величины
гидростатического давления на обделку.
8.4. Химическому
анализу должна подвергаться вода со всех обводненных участков тоннельных
выработок, отбираемая из наиболее крупных течей. Отбор проб и химический анализ
следует производить заблаговременно (до бетонирования), оставляя возможность
реализации, в случае необходимости, защитных мероприятий при возведении
обделки.
8.5. Отбор проб
следует производить непосредственно из фонтанирующих и ниспадающих течей. В
случае растекания течи по стене в устье источника должна быть укреплена
водоотводная трубка. Пробы из источников с открытой поверхностью отбирают
бутылкой (банкой) без всяких приспособлений.
Отбор проб воды из
неглубоких скважин следует производить откачкой. Из глубоких скважин воду
отбирают с помощью пробоотборников желоночного типа.
8.6. В процессе
химических анализов определяют:
физические свойства
воды (температуру, мутность, цвет, запах, вкус);
водородный
показатель pH;
сухой остаток;
содержание гидрокарбонат-иона
;
карбонат-иона
; ионов
;
сульфатных ионов
; ионов
кальция
,
магния
;
натрия
; калия
;
содержание
свободной углекислоты
и сероводорода
.
8.7. Физические
свойства воды, показатель pH, содержание свободной углекислоты, ионов
и
должны определяться на месте отбора пробы в
течение 20 - 30 мин, остальные анализы разрешается проводить позднее, в
лаборатории.
8.8. Степень
агрессивности подземных вод к бетонным конструкциям при гидростатическом
давлении до 0,1 МПа следует устанавливать по СНиП 2.03.11-85, при этом
суммарное содержание ионов
и
разрешается принимать равным менее 200 мг/л.
8.9. Фактический
коэффициент фильтрации бетона следует определять в соответствии с ГОСТ
12730.5-84.
8.10. Для разработки мероприятий по предотвращению вредного воздействия
замерзания подземных вод в тоннельных выработках в период эксплуатации
необходимо с начала строительства тоннелей проводить контроль
обводненности тоннельных выработок. Форма журнала обследования обводненности
тоннеля приведена в Приложении 16.
8.11. Выбор и
выполнение перечисленных мероприятий, осуществляемых по специальным
инструкциям, должны быть предусмотрены в проекте организации работ с тем, чтобы
в эксплуатацию сдавался тоннель с "сухой" обделкой, так как ремонт
тоннельных обделок на эксплуатируемых линиях весьма сложное и трудоемкое дело.
9. КОНТРОЛЬ
ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ И КАЧЕСТВА БЕТОНА
9.1. Производство
работ и качество бетона контролируют в соответствии с требованиями СНиП
3.03.01-87 и настоящих Правил.
9.2.
Инженерно-технические работники тоннельных отрядов при приготовлении бетонных
смесей осуществляют контроль за:
качеством
материалов, применяемых при приготовлении бетонных смесей, предназначенных для
сооружения обделки;
состоянием
оборудования для дозирования и перемешивания составляющих бетонной смеси;
состоянием ранее
уложенного бетона;
подготовкой
арматуры и опалубки;
качеством и
правильностью приготовления бетонной смеси (удобоукладываемость,
расслаиваемость и т.д.) и ее транспортирования;
правильностью
дозирования рабочих растворов добавок и очередностью их введения (если добавка
комплексная);
соответствием
подвижности бетонной смеси требуемым значениям;
температурными
условиями приготовления, укладки бетонной смеси и режимом ее твердения;
отбором контрольных
кубиков бетона;
ведением
исполнительной технической документации.
9.3. В состав
исполнительной технической документации по производству бетонных работ входят:
паспорта,
сертификаты, заключения о пригодности заполнителей и цемента для приготовления
бетонной смеси, акты на испытания материалов;
акты на приемку
опалубки, приемку арматурного каркаса, приемку подготовки поверхностей ранее
уложенного бетона;
карточка подбора
состава бетонной смеси;
акты на
изготовление и испытание контрольных образцов бетона;
акт приемки бетона
после снятия опалубки.
9.4. При
приготовлении добавок контролируют готовность узла по приготовлению химических
добавок и соответствие концентрации добавок установленной величине.
9.5. При
транспортировании бетонных смесей с добавками контролируют готовность
транспортных средств и время с момента приготовления бетонных смесей до
укладки.
9.6. При укладке
бетонных смесей с добавками контролируют удобоукладываемость,
воздухосодержание, расслаиваемость (связность), температуру.
9.7. При твердении
бетона контролируют температурно-влажностный режим твердения; прочность при
распалубке и в 28-суточном возрасте; водонепроницаемость; морозостойкость.
9.8. Материалы для
бетонных работ допускается применять только после их всестороннего исследования
и установления соответствия требованиям ГОСТа или ТУ на эти материалы. Контроль за их соответствием требованиям ГОСТа или ТУ
производится строительной лабораторией.
9.9. Объем партии
материалов, от которой необходимо отбирать пробы для проведения контрольного
испытания, устанавливается на основании указаний ГОСТа или ТУ на этот материал.
9.10. Поступающий
на строительство цемент должен испытываться в соответствии с ГОСТ 310.1-4-76,
ГОСТ 310.2-76, ГОСТ 310.3-76, ГОСТ 310.4-81.
Для ускоренного
определения прочности цементного камня можно пользоваться оперативными
методиками по Приложению 17.
Если срок хранения
цемента превышает 2 месяца, необходимо проводить контрольные испытания.
9.11. Влажность и
насыпную плотность заполнителей для корректирования номинального (проектного)
состава бетонной смеси определяют ежесменно.
Влажность
заполнителей можно определять оперативными способами - электронным емкостным
влагомером типа ЭВП-4М2 или нейтронным влагомером МИВ-1 МП.
9.12. Отбор проб
бетонной смеси проводят по ГОСТ 10180-78.
Подвижность,
среднюю плотность, показатель пористости и расслаиваемости определяют
соответственно по ГОСТ 10181.0-81, ГОСТ 10181.1-81, ГОСТ 10181.2-81, ГОСТ
10181.3-81, ГОСТ 10181.4-81. Подвижность бетонной смеси следует проверять не
реже 1 раза в смену, а также при каждом изменении состава бетона.
Продолжительность и качество перемешивания бетонной смеси проверяется два раза
в смену.
9.13. На бетонном
узле вывешивается табличка с указанием числа, месяца, номинального состава
бетонной смеси, расхода материалов на замес, количества вводимых добавок,
показателя подвижности бетонной смеси на выходе из бетоносмесителя.
9.14. Не реже
одного раза в месяц должна проверяться правильность работы дозаторов цемента,
заполнителей, воды и добавок по ГОСТ 24619-81. Каждая проверка оформляется
соответствующим актом.
9.15. При
дискретном дозировании цемента или других компонентов бетонных смесей для учета
нарастающего итога массы следует использовать устройство для автоматического
учета расхода цемента "УРЦ". Техническая характеристика и принцип
работы устройства приведены в справочном Приложении 18.
9.16. На узле
приготовления водных растворов добавок вывешивается табличка с указанием числа,
месяца, наименования добавки и плотности ее водного раствора. При составлении
комплексной добавки указывается расход отдельных компонентов.
9.17. Контроль за качеством водных растворов добавок состоит в
проверке ее плотности. Концентрацию рабочего раствора добавок определяют
ареометром по ГОСТ 18481-81Е и табл. 1 справочного Приложения 6. Не допускается
использование растворов добавок, концентрация которых отличается от заданной. При отличии плотности от
заданной она должна быть доведена до заданной в расчете. Растворы добавок
необходимо периодически перемешивать.
9.18. Контроль
воздухосодержания бетонной смеси проводят по ГОСТ 10181.3-81 не реже 1 раза в
смену на выходе из бетоновода.
Подвижность и
воздухосодержание дополнительно определяются при переходе на приготовление
смеси из новой партии материалов.
9.19. Прочность
бетона на сжатие контролируют по ГОСТ 18105-86 и ГОСТ 10180-78 на контрольных
образцах.
Оценку прочности с
учетом однородности следует проводить по ГОСТ 18105.0-80 и ГОСТ 18105.2-80.
9.20. Для
изготовления контрольных бетонных образцов должны применяться формы,
удовлетворяющие требованиям ГОСТ 22685-77.
9.21. Для
ускоренного определения значений прочности бетона на сжатие следует
пользоваться неразрушающими методами по ГОСТ 22690-88 (на контрольных образцах)
или ГОСТ 17624-87 (непосредственно в конструкции) или по Приложению 17.
9.22. Для
определения коэффициента проницаемости бетона зоны
технологического шва проводят две серии испытаний на бетонных
образцах-цилиндрах (по 3 образца в серии) диаметром и высотой 150 мм. Первая
серия изготавливается без швов, вторая - со швами с фиксированием времени
перерыва. Образцы испытываются по методикам ГОСТ 21153.2-84 и ГОСТ 10180-78.
Определение сцепления бетона по швам производится по методу раскалывания.
9.23. Марка бетона
по водонепроницаемости определяется по ГОСТ 12730-84 в 28-суточном возрасте, а
по морозостойкости - в соответствии с ГОСТ 10060-86 по достижении проектной
прочности.
Прочность,
морозостойкость и водонепроницаемость бетона рекомендуется также определять на
кернах, выбуренных из обделки.
9.24. Фактические
марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости определяют при подборе
составов бетона и в дальнейшем контролируют не реже одного раза в квартал.
Испытания на морозостойкость и водонепроницаемость проводятся также при
изменении любого элемента технологии.
Для ускоренного
определения марки бетона по морозостойкости следует пользоваться методикой,
изложенной в Приложении 19.
9.25. Средняя
плотность бетона определяется по ГОСТ 27005-86.
9.26. Перед началом
бетонирования необходимо провести проверку состояния поверхности породы,
арматуры и опалубки. Результаты проверки оформляются актом на скрытые работы
при участии представителей строительной лаборатории и заказчика.
9.27. Температуру
транспортируемой бетонной смеси измеряют техническим термометром по ГОСТ
2823-73Е, погружая его в смесь на глубину не менее 5 см.
9.28. Контроль за режимом твердения бетона непосредственно в
обделке осуществляется путем измерения температуры бетона и воздуха в
тоннельной выработке в течение 28 суток (до набора марочной прочности).
9.29. При
проведении контроля обводненности должны быть зафиксированы обводненные участки
тоннелей и источники обводненности. К обводненным
относятся участки с влажными пятнами на поверхности выработки или обделки,
мокрыми поверхностями (покрытыми пленкой струящейся воды), а также участки, в
пределах которых действуют следующие источники обводненности:
редкий капеж (не
более 1 капли за 2 с в отдельных местах);
частый капеж (более
2 капель за 2 с в отдельных местах);
сплошной капеж (при
наличии более 10 мест капежа на участке выработки длиной 10 м);
течь (расход воды
до 1 л/мин);
сильная течь
(расход воды более 1 л/мин).
9.30. Контроль
обводненности следует производить ежемесячно с занесением результатов в
специальный журнал (см. Приложение 16). В процессе обследования обводненности
должны быть выявлены границы обводненных участков, характер обводненности
каждого участка (наличие мест капежа, течей, дебит и температура источников) и
степень обводненности участков, которая оценивается по результатам нескольких
обследований в разные периоды года.
9.31. Участки и источники
обводненности должны быть нанесены на схему-развертку тоннеля (карту
обводненности), составленную с соблюдением и обозначением продольного и
поперечного масштаба.
На развертке
следует указывать пикетаж, инженерно-геологическую и гидрогеологическую
характеристики трассы тоннеля, границы обводненных участков, места расположения
источников с присвоенными им номерами, характер обводненности, степень
обводненности.
Карта
обводненности составляется 2 - 3 раза в год для наиболее характерных в
конкретной местности периодов наибольшей и наименьшей обводненности.
9.32. Результаты
контроля обводненности передаются проектной организации, которая принимает
решение о мерах по предотвращению вредных воздействий от проникновения
подземных вод в выработку.
В качестве таких
мер могут быть: устройство заобделочного дренажа, цементация бетона и
окружающих пород, силикатизация бетона, кольматация за счет интенсивной сушки
поверхности, зачеканка дефектов расширяющимся цементом, инъекция трещин
эпоксидной смолой, заделка дефектов полимерными составами (преимущественно на
эпоксидной смоле), нанесение на внутреннюю поверхность гидроизоляционных
покрытий. Для выбора мероприятий следует использовать данные, приведенные в
табл. 8.
Таблица 8
Мероприятия по
защите от проникновения вод через обделку
в зависимости от
характера обводненности
────────┬────────┬─────────────────────────┬───────────────────────────────
Степень
│Характер│Проявление обводненности │ Рекомендуемые мероприятия
обвод- │обвод- │ │ по защите от проникновения
ненности│ненности│ │ вод через обделку
────────┼────────┼─────────────────────────┼───────────────────────────────
I │Очень │Стены и свод выработки │Тщательное соблюдение
│слабая │сухие. Иногда в отдельных│технологии
бетонирования
│ │местах появляется редкий │
│ │капеж │
II
│Слабая │Поверхность
выработки │Применение для
обделки бетонов
│ │влажная. Отдельный капеж
│марки по водонепроницаемости
│ │наблюдается в наиболее │не ниже W6, тщательное
│ │влажное время года │соблюдение технологии бето-
│ │на площади до 30% │нирования, повышение плотности
│
│поверхности выработок
│бетона в местах контакта све-
│ │ │жего бетона с
ранее уложенным
III
│Средняя │Поверхность влажная. │То же с применением дренажных
│ │Капеж в отдельных точках
│устройств в местах течей
│ │или 1 - 2 слабые течи │и сгущения капежа
│ │наблюдается почти │
│ │круглый год │
IV
│Сильная │Стены и свод мокрые, │То же с применением дренажных
│ │сплошной капеж, │штолен и каптажных скважин
│ │несколько слабых или │на протяжении всего
│ │1 - 2 сильные течи │обводненного участка
V │Очень │Стены и свод тоннеля │Устройство гидроизоляции
│сильная │мокрые. Сплошной
капеж, │
│ │слабые и сильные течи │
9.33. Для
контролирования бетонных работ рекомендуется вести специальные рабочие журналы
(Приложение 20).
9.34. Результаты
контроля бетонных работ передаются проектной организации, которая намечает меры
по устранению обнаруженных дефектов и недостатков.
10. ТЕХНИКА
БЕЗОПАСНОСТИ
10.1. Работы по
возведению монолитных обделок тоннелей должны выполняться в соответствии с
действующими правилами техники безопасности и мероприятиями по безопасности
труда на строительстве транспортных тоннелей и согласно требованиям СНиП
III-4-80*, а также Правил по охране труда при производстве железобетонных и
бетонных изделий (М., Минтрансстрой СССР, 1991).
10.2. Территория
строительной площадки должна быть оборудована в соответствии со СНиП
3.01.01-85, СНиП III-4-80* и оснащена средствами пожаротушения в соответствии с
требованиями СНиП 2.01.02-85.
10.3. Вентиляция и
отопление производственных помещений должны удовлетворять СНиП 2.04.05-86 и
обеспечивать требуемые ГОСТ 12.1.005-76 метеорологические условия.
10.4. Естественное
и искусственное освещение территории площадки и внутри помещений должно
соответствовать требованиям СНиП II-4-79. Освещение в ночное время обязательно.
Строительная площадка должна быть оборудована аварийным и эвакуационным
освещением.
10.5. Содержание
вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых
концентраций (ПДК) по ГОСТ 12.1.005-76.
10.6. Рабочие,
руководители, специалисты и служащие должны быть обеспечены спецодеждой,
спецобувью и другими средствами индивидуальной защиты, соответствующими ГОСТ 12.4.011-87.
При работе с пылящими материалами рабочие должны быть обеспечены респираторами
по ГОСТ 12.4.034-85 и защитными очками по ГОСТ 12.4.013-85Е.
10.7. При
производстве бетонных работ необходимо соблюдать правила техники безопасности
согласно СНиП III-4-80*, ГОСТ 12.4.001-80, ГОСТ 12.1.004-85, ГОСТ 12.0.004-79.
10.8. Складские
помещения цемента и заполнителей должны быть оснащены в соответствии с ГОСТ
22237-85. Арматурная сталь хранится в штабелях по видам и сортам.
10.9. При
проектировании складских зданий для хранения добавок надо соблюдать требования
СНиП II-90-81. При проектировании и эксплуатации узлов для переработки водных
растворов химических добавок следует выполнять "Единые требования
безопасности и производственной санитарии к конструкциям машин, проектируемых и
изготовляемых в транспортном строительстве" (М., ВПТИтрансстрой, 1991).
10.10. Перед
допуском к работе весь обслуживающий персонал должен пройти обучение
по производству работ и инструктаж по технике безопасности в
соответствии с требованиями ГОСТ 12.0.004-79.
10.11. Работы,
связанные с обслуживанием типовых машин, механизмов и приспособлений, должны
выполняться в соответствии с требованиями инструкций и указаний по технике
безопасности для данного оборудования.
При обслуживании
нестандартного оборудования, механизмов и приспособлений, изготовленных на
месте, следует руководствоваться требованиями инструкций, утвержденных главным
инженером строительной организации.
10.12. Установки и
аппараты должны иметь паспорта и инструкции по обслуживанию. До начала работ
все установки и аппараты должны быть проверены, а выявленные неисправности
устранены. Установки, работающие под давлением, должны быть подвергнуты
гидравлическим испытаниям на давление, в 1,5 раза превышающее рабочее.
10.13. Запрещается
пользоваться установками и аппаратами, работающими под давлением, при
отсутствии или неисправности манометров. Исправность манометров необходимо
проверять ежедневно перед началом работы.
10.14. Запрещается
работать без заземления электросетей и электроустановок.
Бетоносмесительные
узлы необходимо оборудовать в соответствии с ГОСТ 12.1.089-86.
10.15. Для подъема
обслуживающего персонала к механизмам смесительных установок устраиваются
прочные, надежно закрепленные лестницы с врезными ступенями и перилами высотой
1 м.
10.16. При
организации и ведении технологических процессов приготовления бетонных смесей
на плотных пористых заполнителях должны быть обеспечены следующие условия:
содержание пыли в
воздухе рабочей зоны - не более 6 мг/м3; герметичность трактов подачи
материалов; безопасные условия труда в зонах приготовления бетонной смеси и ее
выдачи; применение средств индивидуальной защиты работающих: одежда по ГОСТ
12.4.085-80 и ГОСТ 12.4.086-80, сапоги по ГОСТ 12.4.72-79*, рукавицы по ГОСТ
12.4.010-75*.
10.17. Перед
началом работы материальные трубопроводы и шланги должны быть продуты сжатым
воздухом. Запрещается перегибать материальные шланги, а также устранять пробки
путем подачи воздуха под давлением, превышающим рабочее.
10.18. Во время
продувки материального шланга в начале и в конце работы или после устранения
пробки запрещается держать в руках сопло или свободный конец материального
шланга. Они должны быть отведены в сторону от места нахождения или постоянного
движения людей и закреплены.
10.19. При
креплении подземной выработки на высоте более 2 м работы должны вестись со
специальных подмостей или технологической тележки.
10.20. Передвижение
технологической тележки или перемещение подмостей на очередной участок
бетонирования можно осуществлять только с разрешения лица, ответственного за
ведение работ по креплению, после осмотра закрепленного участка и
соответствующей записи в журнале.
10.21. Все площадки
на тележке на высоте более 1,5 м должны быть оборудованы ограждающими перилами
высотой не менее 1 м и сплошным настилом с бортовой доской высотой не менее 15
см.
10.22. В помещении
или непосредственно у рабочего места моториста, обслуживающего бетоносмесители,
должны быть вывешены инструкции о порядке пуска и остановки двигателей и
значении сигналов. Включатели сигнализации следует располагать непосредственно
у рабочего места моториста.
10.23. При подаче
бетонной смеси пневмоукладчиками необходимо до начала работы испытать бетоновод
при гидравлическом давлении, в 1,5 раза превышающем рабочее.
10.24. При
уплотнении бетонной смеси электровибраторами следует соблюдать следующие
правила:
не прижимать руками
поверхностные вибраторы;
перемещение
вибраторов во время виброуплотнения производить при помощи гибких тяг;
во избежание отрыва
провода и поражения вибраторщиков током не перетаскивать вибратор за шланговый
провод и кабель;
не обмывать
вибратор водой;
через каждые 30 -
35 мин вибратор выключать на 5 - 7 мин для охлаждения.
При появлении
каких-либо неисправностей в вибраторе работа должна быть прекращена.
10.25. При
приготовлении смесей с химическими добавками необходимо выполнение следующих
требований:
помещения, где
готовятся и хранятся растворы химических добавок, оборудовать приточно-вытяжной
вентиляцией;
запрещается
принимать пищу в этих помещениях;
должна быть
исключена возможность попадания добавок в питьевую воду;
остерегаться
попадания добавок на кожу;
к работе с
добавками могут допускаться лица не моложе 18 лет, прошедшие медобследование и
инструктаж по технике безопасности при работе с добавками;
рабочие, занятые
приготовлением растворов добавок, должны пройти обучение и специальный
инструктаж;
все рабочие,
занятые на работах с химическими добавками, должны быть обеспечены спецодеждой,
спецобувью и защитными очками;
мерные сосуды для
приготовления растворов добавок должны быть герметичными и окрашены в яркие
цвета.
Вблизи места, где
производятся работы с добавками, должны находиться бак с чистой водой и
специальные нейтрализующие растворы для оказания первой помощи. Части тела, на
которые попали добавки, тщательно промываются водой.
10.26. На рабочих
местах должны быть вывешены плакаты и инструкции по технике безопасности.
10.27. В зоне
работы машин и в месте укладки бетонной смеси запрещается находиться
посторонним лицам.
10.28. В местах
укладки бетона источники света должны быть расположены так, чтобы на рабочие
поверхности не падали тени от работающего инструмента или элементов
оборудования.
10.29.
Вентиляционные устройства должны содержаться в состоянии полной исправности,
систематически подвергаться осмотру и чистке, а в случае повреждения -
немедленно ремонтироваться. Без разрешения лица, ответственного за состояние
вентиляционных установок, проводить ремонт или вносить какие-либо изменения в
систему не разрешается.
10.30. В
помещениях, где в воздух выделяется пыль, должно проводиться систематическое
исследование воздушной среды в сроки, согласованные с органами санитарно-эпидемиологической
службы.
10.31. Запрещается
допускать к работе людей, не знакомых с условными обозначениями сигналов.
Пользоваться криком, как разновидностью сигнала, не разрешается.
10.32.
Административно-технический персонал обязан обеспечить безопасные условия труда
всех рабочих и служащих в соответствии с ОСТ 21.112.0.004-83 и создать службу
техники безопасности по ОСТ 21.112.0.002-82.
Приложение
1
Рекомендуемое
ПРИМЕРЫ
КОНСТРУКЦИЙ ТОННЕЛЬНЫХ ОБДЕЛОК
А
Б
Рис. П.1.1. А. а) f
= 6 - 8; б) f = 3 - 5; в) f = 1,5 - 3;
Б. Конструкция
обделки однопутного железнодорожного тоннеля
для суровых
климатических условий
а)
б)
в)
г)
Рис. П.1.2.
Конструкции обделок двухпутных
железнодорожных
тоннелей:
а) для суровых
климатических условий;
б) f > 6; в) f =
3 - 5; г) f = 1,5 - 3
а)
б)
в)
г)
д)
Рис. П.1.3.
Конструкции обделок двухполосных
автодорожных
тоннелей:
а) f = 1,5 - 3; б)
f = 1,5 - 3; в) f = 3 - 5;
г) f = 5 - 6; д) f
= 6 - 8
Рис. П.1.4.
Конструкции монолитных обделок
перегонных тоннелей
метрополитенов:
а - для пород
крепостью f = 3 - 5;
б - для пород крепостью f = 1,5 - 3
а)
б)
в)
г)
Рис. П.1.5.
Конструкции трехсводчатых станций
метрополитенов
колонного типа:
а) монолитный
железобетон; б) комбинированная;
в) монолитный
бетон; г) монолитный бетон
Примечание: а, б -
конструкции станций мелкого заложения; в, г -
конструкции станций глубокого заложения.
Рис. П.1.6.
Конструкции односводчатых станций метрополитенов
мелкого заложения
из монолитного железобетона
Приложение
2
Обязательное
РАСЧЕТНЫЕ
СОПРОТИВЛЕНИЯ БЕТОНА
Таблица
П.2.1
───────────────────┬────────────┬──────────────────────────────────────────
Расчетные
сопротив-│
Вид │ Значения R
и R при классе бетона
ления
бетона │ бетона │ b bt
для
предельных │ │ по прочности на сжатие, МПа
состояний
первой │
├─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬──────
группы │ │B12,5│ B15 │ B20
│B22,5│ B25 │B27,5│ B30
───────────────────┼────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼──────
При
осевом сжатии │тяжелый │
- │ 8,5 │11,5
│12,5 │14,5 │15,7 │ 17,0
R
├────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼──────
b │легкий │ 7,5 │ 8,5 │11,5
│12,5 │14,5 │15,7 │ 17,0
───────────────────┼────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼──────
При
осевом │тяжелый │
- │ 0,75│ 0,9 │
0,97│ 1,05│1,13 │ 1,2
растяжении
├────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼──────
R │легкий при │
│ │ │
│ │ │
bt │мелком │ │
│ │ │
│ │
│заполнителе:│ │
│ │ │
│ │
│плотный │ 0,66│ 0,75│ 0,9
│ 0,97│ 1,05│1,13 │
1,2
│пористый │ 0,66│ 0,74│ 0,8 │
0,85│ 0,9 │0,95 │ 1,0
Таблица
П.2.2
───────────────────────┬────────────┬──────────────────────────────────────
Нормативные R
, R │ Вид
│ Значения R , R и R
,R
bn btn │
бетона │ bn
btn b,ser bt,ser
и расчетные R ,
│ │ при классе бетона по прочности
b,ser │ │ на сжатие, МПа
R
сопротивления │
├─────┬────┬────┬─────┬────┬─────┬─────
bt,ser │ │B12,5│B15 │B20
│B22,5│B25 │B27,5│ B30
бетона для предельных
│ │ │
│ │ │
│ │
состояний
второй группы│
│ │ │
│ │ │
│
───────────────────────┼────────────┼─────┼────┼────┼─────┼────┼─────┼─────
При
осевом сжатии │тяжелый
│ - │11,0│15,0│16,7
│18,5│19,2 │22,0
R , R
├────────────┼─────┼────┼────┼─────┼────┼─────┼─────
bn
b,ser
│легкий │ 9,5
│11,0│15,0│16,7 │18,5│19,2 │22,0
───────────────────────┼────────────┼─────┼────┼────┼─────┼────┼─────┼─────
При
осевом растяжении │тяжелый
│ - │1,15│1,40│1,50
│1,60│1,70 │1,80
R , R
├────────────┼─────┼────┼────┼─────┼────┼─────┼─────
btn
bt,ser │легкий │ │
│ │ │
│ │
│при мелком │
│ │ │
│ │ │
│пористом │
│ │ │
│ │ │
│заполнителе:│
│ │ │
│ │ │
│плотном │ 1,0
│1,15│1,40│1,50 │1,60│1,70 │1,80
├────────────┼─────┼────┼────┼─────┼────┼─────┼─────
│пористом │ 1,0
│1,10│1,20│1,27 │1,35│1,42 │1,50
Таблица
П.2.3
─────────────────┬────────────────────────────────────────────────
Вид
сопротивления│ Значения R при классе бетона по прочности
│ bt
│ на растяжение, МПа
├─────────┬──────────┬────────┬────────┬─────────
│
B0,8 │ B1,2
│ B1,6 │
B2,0 │ B2,4
─────────────────┼─────────┼──────────┼────────┼────────┼─────────
Растяжение
осевое│ 0,62 │
0,93 │ 1,25
│ 1,55 │
1,85
Примечание.
Значения
не зависят от вида бетона.
Приложение
3
Обязательное
ПРОЕКТНЫЕ
МАРКИ БЕТОНА ОБДЕЛОК ПО МОРОЗОСТОЙКОСТИ
───────────────────────────────┬──────────────────────────────────
Условия работы конструкции │
Проектные марки бетона
│ по морозостойкости при
средней
│ температуре воздуха самого
│ холодного месяца
├────────────────┬─────────────────
│ -15 °C и выше │
ниже -15 °C
───────────────────────────────┼────────────────┼─────────────────
Попеременное
замораживание и │ 200
│ 300
оттаивание
в водонасыщенном │ │
состоянии
│ │
Попеременное
замораживание и │ 150
│ 200
оттаивание
в воздушно-влажном
│ │
состоянии
│ │
При
отсутствии знакопеременной │ 100
│ 150
температуры
в тоннеле │ │
Приложение
4
Обязательное
ЗНАЧЕНИЯ
НАЧАЛЬНОГО МОДУЛЯ УПРУГОСТИ БЕТОНА
ПРИ СЖАТИИ И
РАСТЯЖЕНИИ
───────┬─────────┬─────────────────────────────────────────────────────────
Бетон │
Марка │Начальный модуль
упругости бетона при сжатии и растяжении
│бетона по│ -3
│ средней
│ E x 10 , МПа, при классе бетона по прочности на
сжатие
│плотности│ b
│
├────────┬───────┬──────┬───────┬────────┬────────┬───────
│ │ B12,5 │
B15 │ B20 │ B22,5 │ B25
│ B27,5 │ B30
───────┼─────────┼────────┼───────┼──────┼───────┼────────┼────────┼───────
Тяжелый│Д2200
- │ -
│ 23,0 │ 27,0 │
28,5 │ 30,0
│ 31,2 │
32,5
│ Д2500 │ │ │ │ │ │ │
Легкий
│Д1600 │ 13,2
│ 14,0 │ 15,5 │
16,0 │ 16,5
│ 17,0 │
17,5
│Д1700 │
14,0 │ 14,7 │ 16,2 │ 16,8 │
17,5 │ 18,0
│ 18,5
│Д1800 │
14,7 │ 15,5 │ 17,0 │ 17,7 │
18,5 │ 19,0
│ 19,5
│Д1900 │
15,8 │ 16,7 │ 18,3 │ 19,0 │
19,7 │ 20,0
│ 20,7
│Д2000 │
17,0 │ 18,0 │ 19,5 │ 20,2 │
21,0 │ 21,5
│ 22,0
Приложение
5
Рекомендуемое
ПОДБОР
СОСТАВА БЕТОНА С ХИМИЧЕСКИМИ ДОБАВКАМИ
И ПРИМЕР ПОДБОРА
СОСТАВА БЕТОНА
А. Подбор состава
бетона
Подбор состава
бетона следует производить в соответствии с ГОСТ 27006-86.
Целью подбора
состава бетона является определение такого соотношения между исходными
материалами, при котором гарантируется необходимая прочность, морозостойкость и
водонепроницаемость бетона в монолитных конструкциях с учетом технологии
изготовления и укладки бетонной смеси, а также экономичности бетона
(минимальный расход цемента или минимальная стоимость).
Составы бетонов с
пластифицирующими добавками подбирают так же, как и для обычного бетона, а
затем проводят пробные замесы и в случае необходимости - корректировку состава.
При использовании
воздухововлекающих, а также некоторых пластифицирующих добавок в составе
бетонной смеси следует учитывать соответствующее количество вовлеченного
воздуха.
Расход воды и
объемное содержание песка в смеси заполнителей рекомендуется определять в
зависимости от наибольшего размера зерен крупного заполнителя по таблице.
──────────┬────────────┬─────────────────────────┬─────────────────────────
Наибольший│Водопотреб- │Объемное содержание песка│ Содержание фракций
размер │ность бетон-│
в смеси заполнителей, %,│в крупном заполнителе, %,
зерен │ной смеси, │
при воздухосодержании │ при размере зерен, мм
заполни- │л/м3
├────────┬────────┬───────┼────────┬────────┬───────
теля,
мм │ │ 2
│ 4 │
6 │ 5 - 10 │10 - 20
│20 - 40
──────────┼────────────┼────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼───────
10
│ 225 │
40 │ 35
│ 33 │
100 │ -
│ -
20
│ 215 │
38 │ 34
│ 32 │25 - 40 │65 - 75 │ -
40
│ 200 │
36 │ 33
│ 31 │15 - 25 │20 - 35 │40 - 65
Примечания.
1. Таблица составлена для бетонных смесей подвижностью 10 - 15 см,
приготовленных на щебне с водопоглощением до 1,5%, песка с модулем крупности 2
и цементе с нормальной густотой 26 - 28%.
2. При изменении
модуля крупности на +/- 0,1 объемное содержание песка изменяется соответственно
на +/- 0,5%.
При изменении
нормальной густоты цементного теста на +/- 1% расход воды следует изменить
соответственно на +/- 3 - 5 л на 1 м3.
При использовании
суперпластификаторов водопотребность равноподвижных смесей снижается на 15 -
25%.
Расход цемента Ц определяется из следующего соотношения:
, кг, (1)
где В - содержание воды, л;
- количество вовлеченного воздуха, %,
устанавливаемое в зависимости от требуемой морозостойкости и
водонепроницаемости (в соответствии с ВСН 150-93);
и
- соответственно проектная прочность бетона в
возрасте 28 суток и активность цемента, МПа.
По формуле (2)
определяется абсолютный объем заполнителей
, л, (2)
где
- плотность цемента, г/см3.
Расход песка и
щебня устанавливается по формулам:
, кг; (3)
, кг, (4)
где r - объемное
содержание в смеси заполнителей;
и
- соответственно плотность песка и щебня, г/см3.
Оптимальная
дозировка пластифицирующей добавки выбирается в соответствии с табл. 4 ВСН
150-93 и должна соответствовать возможно меньшему расходу
воды на 1 м3 бетонной смеси по сравнению с равноподвижной смесью,
приготовленной без добавок при сохранении прочности бетона в возрасте 28 сут.
Дозировка
воздухововлекающей добавки устанавливается в зависимости от требуемого
воздухосодержания (см. ВСН 150-93). При этом следует иметь в виду, что
воздухосодержание увеличивается с ростом подвижности бетонной смеси,
увеличением количества песка в смеси заполнителей и при более интенсивном
перемешивании и понижается с увеличением расхода цемента, повышением температуры
бетонной смеси, увеличением времени транспортировки и виброукладки бетонной
смеси.
Необходимое
количество (по массе) дозируемого раствора добавки
, кг, определяется по формуле
, (5)
где Д - дозировка добавки, % массы цемента;
Ц - расход цемента на 1 м3 бетона, кг;
С - концентрация раствора добавки, %.
Если раствор
добавки дозируется по объему
, л, то последний рассчитывается по формуле
, (6)
где
- плотность раствора, г/см3.
В случае
необходимости сокращения цикла бетонирования и, в частности, времени выстойки
монолитного бетона в опалубке в бетонную смесь вводят микрокремнезем, при
применении которого следует учитывать возможное влияние на процессы отвердения,
сокращение "жизнеспособности" бетонной смеси - времени (с момента
приготовления), в течение которого сохраняются необходимые по технологии
формовочные свойства бетонной смеси.
Путем проведения
пробных замесов определяют подвижность и воздухосодержание бетонной смеси и в
случае необходимости корректируют расход воды, объемное содержание песка и
дозировку добавок.
Б. Пример подбора
состава бетона
Необходимо
подобрать состав бетона класса B25 (30 МПа), морозостойкостью F200. Бетонная смесь подается в опалубку пневмобетононасосом и должна
иметь подвижность 10 см. Для приготовления бетона используются портландцемент
марки 400 с плотностью 3,1 г/см3 и нормальной густотой цементного теста 27%,
природный песок с модулем крупности 2,2 (плотность породы 2,65 г/см3),
гранитный щебень фракции 5 - 20 (плотность породы 2,57 г/см3).
1. По табл. 1
приложения 1 ВСН 150-93 определяем первоначальную
водопотребность бетонной смеси
= 175 л.
2. По табл.
4 ВСН 150-93 устанавливаем, что при В/Ц 0,41 - 0,50 и наибольшей крупности
щебня 20 мм воздухосодержание бетонной смеси Д для
получения морозостойких бетонов (F до 300) должно составлять 2 - 4%.
3. По формуле (1)
рассчитываем расход цемента
.
4. Определяем
водоцементное отношение
.
Это В/Ц соответствует выбранному по п. 2 и не требует
корректировки водопотребности согласно примечанию к таблице.
5. По формуле (2)
рассчитываем абсолютный объем заполнителей
.
7. По табл. 2
приложения 1 ВСН 150-93 находим объемное содержание песка в смеси заполнителей
.
После корректировки
по примечанию 2 к таблице:
= 43%.
8. По формулам (3)
и (4) вычисляем расходы песка и щебня:
,
.
9. При расходе
комплексной добавки (ЛСТМ-2 + СНВ) соответственно 0,2 и 0,005% от массы цемента
их количество в пересчете на сухой продукт составит 1,05 и 0,026 кг.
При использовании
ЛСТМ-2 и СНВ в виде растворов соответственно 10 и 5% концентрации их объем
составит согласно формулам (5) и (6):
,
.
Приложение
6
Справочное
ЗАВИСИМОСТЬ
ПЛОТНОСТИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ДОБАВОК
ОТ ИХ КОНЦЕНТРАЦИИ
Таблица
П.6.1
───────┬──────────────────────────────────────────────────────────
Добавка│ Плотность растворов добавок, кг/м3, при концентрации, %
├─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬────┬─────
│
5 │ 7
│ 10 │ 15 │ 20
│ 25 │ 30 │ 35
│ 40 │ 45
───────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼────┼─────
С-3 │1020 │1030 │1045
│1069 │1090 │1116 │1148 │1180
│1205│ -
ЛСТМ-2
│1021 │1029 │1043 │1067 │1091 │1117
│ - │
- │ - │
-
СДБ │1021 │1029 │1043
│1068 │1091 │1117 │1144 │1173
│1202│1266
СНВ │1015 │1021 │1030
│1045 │1060 │1075 │1089 │1105
│1120│ -
СДО │1008 │1012 │1017
│1025 │1034 │1043 │1052 │1060
│1069│ -
УПБ │1019 │1028 │1040
│1061 │1083 │1106 │1129 │1154
│1179│1232
ЩСПК │1031 │1046 │1066
│1099 │1132 │1165 │1198 │ -
│ - │ -
АЦФ-3 │1020 │1026 │1033
│1058 │1088 │ - │
- │ -
│ - │ -
Таблица П.6.2
Таблица перехода
количества добавки "Альфа"
на жидкое вещество
с сухого в зависимости от концентрации
(содержания сухого
остатка в добавке)
─────────────┬────────────────────────────────────────────────────
Количество
│ Количество
добавки "Альфа" на сухое вещество,
добавки
│ % от массы цемента,
при концентрации
"Альфа", % │ (содержании сухого остатка), %
от массы
├─────────────┬───────────┬────────────┬─────────────
цемента
│ 4 │ 5
│ 6 │ 7
─────────────┼─────────────┼───────────┼────────────┼─────────────
0,25
│ 0,0100 │
0,0125 │ 0,0150
│ 0,0175
0,50
│ 0,020 │
0,025 │ 0,030
│ 0,035
0,75
│ 0,030 │
0,0375 │ 0,0450
│ 0,0525
1,00
│ 0,040 │
0,050 │ 0,060
│ 0,070
2,00
│ 0,080 │
0,100 │ 0,120
│ 0,140
4,00
│ 0,160 │
0,200 │ 0,240
│ 0,280
6,00
│ 0,240 │
0,300 │ 0,360
│ 0,420
8,00
│ 0,320 │
0,400 │ 0,480
│ 0,560
10,00
│ 0,40 │
0,50 │ 0,60
│ 0,70
15,00
│ 0,60 │
0,75 │ 0,90
│ 1,05
20,00
│ 0,80 │
1,00 │ 1,20
│ 1,40
25,00
│ 1,00 │
1,25 │ 1,50
│ 1,75
30,00
│ 1,20 │
1,50 │ 1,80
│ 2,10
35,00
│ 1,40 │
1,75 │ 2,10
│ 2,45
50,00
│ 2,00 │
2,5 │ 3,0
│ 4,0
75,00
│ 3,00 │
3,75 │ 4,50
│ 5,25
100,00
│ 4,00 │
5,0 │ 6,0
│ 7,0
Приложение
7
Справочное
ДОЗАТОР
ВЕСОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ 6,145 АД-30-2БЖ
Техническая
характеристика
Вид . . . . . . . . . . . .
. . станционный, дискретного действия,
двухкомпонентный
Дозируемые продукты . . . .
. . жидкие
Химические добавки . . . . . . растворы солей, суспензии,
эмульсии
поверхностно-активных веществ
Концентрация растворов, % . . . 0,5 - 20
Вязкость . . . . . . . . . . . близка к
вязкости воды
Плотность, г/см3 . . . . . . . 1 - 1,3
Пределы дозирования, кг . .
. . 1,5 - 30
Длительность цикла
дозирования, с . . . . . . . . не более 45
Объем грузоприемного
устройства, л . . . . . . . . . 50
Цена деления шкалы
циферблатного указателя, кг
. . 0,1
Класс точности
. . . . . . . . 1,5
Управление дозатором . . . . . электропневматическое
Питание . . . . . . . . . . . . от сети переменного
тока напряжением 220 В,
частотой 50 Гц
Потребляемая мощность, кВт . . 0,5
Питание воздухом . . . . . . . от пневмосети давлением
0,4 - 0,6 МПа
Расход воздуха
(по всасыванию), м3/г . . .
. . не более 0,5
Габаритные размеры, см . . . . 1375 x 1300 x 1500
Масса дозатора, кг . . . . . . 280
Количество задаваемых доз
исполнение
1 . . . . . . . . до трех
исполнение
2 . . . . . . . . до шести
Требуемое
исполнение указывается заказчиком, при отсутствии указания поставляется
исполнение 1.
Дозатор должен работать
в комплекте с весовыми автоматическими дозаторами для остальных составляющих
бетонной смеси. Управление осуществляется с пульта оператора БСУ.
Приложение
8
Рекомендуемое
ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
ХИМИЧЕСКИХ ДОБАВОК
Для дозирования
водных растворов химических добавок в бетонную смесь используется установка,
разработанная ВНИИ транспортного строительства на базе серийно выпускаемого
дозировочного агрегата НД.
Установка
обеспечивает объемное напорное дозирование нейтральных и слабоагрессивных
жидкостей и суспензий с концентрацией твердой неабразивной фазы до 10% по массе
и кинематической вязкостью до
м2/сек.
Дозаторы осуществляют
автоматическое отмеривание любых заданных доз в диапазоне от 0,5 до 20 л и их
подачу в бетоносмеситель. При этом отпадает необходимость предварительной
подачи и устройства расходных баков в бункерном отделении БСУ, т.к. функции
перекачки и дозирования раствора сосредоточены в одном блоке.
Погрешность
дозирования не превышает норм, предусмотренных ГОСТ 7473-85.
Управление работой
устройства выведено на пульт оператора БСУ.
Установка
отличается простотой и надежностью в эксплуатации, может использоваться на
бетонных заводах как периодического, так и непрерывного действия с рабочей
производительностью до 40 м3/час.
Техническая
характеристика
Потребляемая мощность, кВт . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 2,2
Масса, кг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 150
Габаритные размеры, мм:
длина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 900
ширина . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
высота . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 800
высота подачи
раствора, м . .
. . . . . . . . . . . . . . до 50
Пульт управления 1
(рис. П.8) расположен в кабине оператора БСУ. Необходимая доза добавки
устанавливается согласно заданию двумя галетными переключателями Г1 и Г2. Для включения дозирующего агрегата 2 нажимается
пусковая кнопка. В процессе работы установки с помощью датчика 3 на
индикаторных лампах высвечиваются цифры, показывающие объем отдозированной
жидкости, которая одновременно перекачивается из приготовительной емкости 5
всасывающим 4 и нагнетательным 6 шлангами в бетоносмеситель 7. Когда цифры на индикаторных лампах достигнут величины заданной
дозы, установка прекращает работу автоматически. Затем аппарат автоматически
устанавливается в исходное положение, на индикаторных лампах высвечиваются нули,
установка готова к следующему дозированию.
Рис. П.8.
Принципиальная схема дозирующего устройства:
1 - пульт
управления с цифровым индикатором
и галетными
переключателями; 2 - дозировочный агрегат;
3 - датчик качков;
4 - всасывающий шланг;
5 - емкость с
химической добавкой;
6 - нагнетательный
шланг; 7 - бетоносмеситель
Время работы
установки связано с циклом дозирования компонентов и приготовления бетонной
смеси. Затраты времени на подачу добавки из расходной емкости в бетоносмеситель
минимальны. В частности, для отмеривания и перекачки 10 л раствора добавки
требуется не более 10 - 15 секунд.
Приложение
9
Рекомендуемое
РЕЖИМЫ
ПЕРЕМЕШИВАНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ
Продолжительность
перемешивания должна определяться строительной лабораторией опытным путем.
За начало
перемешивания принимается момент окончания загрузки всех материалов в
смеситель, за окончание перемешивания - начало выгрузки из него смеси.
Критерием качества
перемешивания бетонной смеси рекомендуется считать величину коэффициента
вариации прочности в серии контрольных образцов-кубов, приготовленных из одного
замеса. Опытное определение продолжительности перемешивания в
производственных бетоносмесителях следует осуществлять, удостоверившись, что
коэффициент вариации прочности образцов-близнецов, приготовленных в
лаборатории, не превышает 4 - 5%.
Для установления
необходимой продолжительности перемешивания рекомендуется опытным путем
определить зависимость V = f(t), где V - коэффициент вариации
образцов-близнецов, изготовленных из проб одного замеса; t - продолжительность
перемешивания.
Достаточной
является продолжительность перемешивания, соответствующая выполаживанию кривой
на графике (рис. П.9).
Рис. П.9. График
зависимости коэффициента вариации
прочности V от
продолжительности перемешивания t
Для построения
зависимости V = f(t) готовят несколько замесов бетонной смеси с различной
продолжительностью перемешивания, например 45, 60, 75, 90, 120 с. Каждой из них
должны соответствовать три опытных замеса.
Минимальную
продолжительность перемешивания рекомендуется принимать для бетоносмесителей
принудительного перемешивания 45 с, для гравитационных - 60 с.
Пробы для
изготовления контрольных образцов-кубов следует отбирать сразу после
перемешивания. Пробы должны отбираться равномерно по мере выгрузки замеса из
всех его частей. Для изготовления образцов нужно отобрать не менее 10 проб, а
образцов-кубов из одного замеса - не менее 20.
Изготовление и
испытание образцов следует производить по ГОСТ 10180-78.
Для ускорения
получения результатов рекомендуется испытывать образцы на прочность после 7
суток хранения в нормально-влажных условиях или после тепловлажностной
обработки в лабораторной камере.
В последнем случае
необходимо соблюдать одинаковый режим обработки для всех образцов, а испытание
проводить не ранее чем через 4 ч после окончания тепловлажностной обработки.
Коэффициент
вариации прочности образцов бетона, приготовленных из проб, соответствующих
каждой продолжительности перемешивания, принимается равным
среднему из трех, полученных в каждом опытном замесе.
При отсутствии
данных опытной проверки наименьшая продолжительность перемешивания в смесителях
циклического действия принимается по таблице.
──────────────┬───────────────────────────────────────────────────
Объем
готового│ Продолжительность перемешивания, с, в
смесителях
замеса
├────────────────────────────┬──────────────────────
смесителя, л │ гравитационных │
принудительного
├────────────────────────────┤ перемешивания
│ смеси с осадкой конуса, см │
├────────┬──────────┬────────┤
│менее 2 │ 2 - 5
│более 6 │
──────────────┼────────┼──────────┼────────┼──────────────────────
500
и менее │ 100
│ 75 │
60 │ 60
Более
500 │ 150
│ 120 │
90 │ 60
Рекомендуется
периодически проверять качество перемешивания, зависящее от износа и
правильности установки лопастей бетоносмесителя. Подобная проверка заключается
в сравнении содержания крупного заполнителя в пробах, отобранных в начале,
середине и конце выгружаемого замеса.
Количество крупного
заполнителя в пробе определяется мокрым рассевом на сите с отверстиями 5 мм.
Разность в содержании крупного заполнителя в трех пробах не должна превышать
5%.
Приложение
10
Справочное
ТЕХНИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНОСМЕСИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
────────┬────────┬────────┬────────┬───────┬──────┬─────────────┬───────────────
Марки │Произво-│Кол-во │Макси-
│Устано-│Масса,│
Тип │Завод-
бетоно- │дитель- │фракций │мальная │вленная│ т
│
│изготовитель
смеси- │ность, │заполни-│круп- │мощ-
│ │ │
тельных
│м3/ч │телей │ность │ность, │ │ │
устано- │
│
│заполни-│кВт
│ │ │
вок │ │ │теля, мм│ │ │ │
────────┼────────┼────────┼────────┼───────┼──────┼─────────────┼───────────────
СБ-140А │ До 12
│ 3 │
70 │ 27,1 │
9 │Цикличная, │Славянский
│ │ │ │ │ │мобильная, │завод
│ │ │ │ │ │зимняя до │Минстройдормаша
│ │ │ │ │ │минус 15 °C │
СБ-185 │
22,5 │ 4
│ 70 │
36 │ 17,5 │Цикличная,
│Тюменский завод
│ │ │ │ │ │инвентарная,
│Минстройдормаша
│ │ │ │ │ │летняя │
СБ-176 │ 20
│ 4 │
70 │ 50
│ 31,5 │Цикличная, │Тюменский завод
│ │ │ │ │ │блочно-пере-
│Минстройдормаша
│ │ │ │ │ │базируемая, │
│ │ │ │ │ │зимняя │
│ │ │ │ │ │-20 °C │
СБ-167 │ 60
│ 4 │
70 │ 215
│ 100
│Цикличная,
│Славянский
│ │ │ │ │ │блочно-пере-
│завод
│ │ │ │ │ │базируемая, │Минстройдормаша
│ │ │ │ │
│зимняя │
│ │ │ │ │ │-30 °C │
СБ-164 │
120 │ 3
│ 120 │
300 │ 180 │Цикличная, │Славянский
│ │ │ │ │ │мобильная, │завод
│ │ │ │ │ │летняя │Минстройдормаша
СБ-171 │ 60
│ 4 │
70 │ 110
│ 95 │Цикличная, │Славянский
│ │ │ │ │ │зимняя, │завод
│ │ │ │ │
│до -15 °C │Минстройдормаша
СБ-145:
│ │ │ │ │ │ │
2
│ 40 │
4 │ 70
│ 87 │
48 │Цикличная, │Славянский
│ │ │ │ │ │блочно-пере-
│завод
│ │ │ │ │ │базируемая │Минстройдормаша
│ │ │ │ │ │до -30 °C │
3
│ 40 │
4 │ 70
│ 90 │
50 │Цикличная, │Славянский
│ │ │ │ │
│блочно-пере- │завод
│ │ │ │ │ │базируемая, │Минстройдормаша
│ │ │ │ │ │зимняя до │
│ │ │ │ │ │-30 °C │
СБ-109Б
│ 135 │
3 │ 70
│ 290 │ 136
│Непрерывного │Славянский
│ │ │ │ │ │действия, │завод
│ │ │ │ │ │мобильная, │Минстройдормаша
│ │ │ │ │
│летняя │
БСУ-1
│ 52 │
4 │ 70
│ 125 │
50 │Цикличная, │Минуралсибстрой
(М-1)
│ │ │ │ │ │мобильная, │
│ │ │ │ │ │летняя │
5817
│ 32 │ 4
│ 70 │
50 │ 27,6
│Цикличная, │Рижский
(Н-500)
│ │ │ │ │ │перебази- │ремонтно-
│ │ │ │ │ │руемая, │механический
│ │ │ │ │ │летняя │завод
│ │ │ │ │ │ │Минтрансстроя
│ │ │ │ │ │ │по кооперации
│ │ │ │ │ │ │с германской
│ │ │ │ │ │ │фирмой
АБСУ-750│ 15
│ 4 │
70 │ 53
│ 32 │Цикличная, │Тульский
│ │ │ │ │ │зимняя до │ремонтно-
│ │ │ │
│ │-15 °C │механический
│ │ │ │ │ │ │завод
│ │ │ │ │ │ │Минтрансстроя
СБ-75А │ 30
│ 3 │
40 │ 37,5 │ 21,5 │Непрерывного
│Славянский
│ │ │ │ │ │действия, │завод
│ │ │ │ │ │летняя │Минстройдормаша
АБСУ-15
│ 15 │
5 │ 70
│ 60 │
81 │Цикличная, │Тульский
│ │
│ │ │ │зимняя до │ремонтно-
│ │ │ │ │ │минус 15 °C │механический
│ │ │ │ │ │ │завод
│ │ │ │ │
│ │Минстройдормаша
Примечания. 1.
Бетоносмесительная установка СБ-145-3 выпускается с микропроцессорной системой
управления и дозаторами с тензометрическим способом взвешивания.
2. СБ-167 оборудована двумя принудительными смесителями роторного типа
СБ-138А.
3. СБ-171 оборудована принудительным смесителем роторного типа (объем
готового замеса 1250 л) и дозаторами с тензометрическим способом взвешивания
(см. Приложение 6).
4. СБ-164
выпускается в блочно-мобильном исполнении с гравитационным
бетоносмесителем (объем готового замеса 5000 л), оборудована управляющей
вычислительной системой.
5. СБ-109Б
выпускается с гравитационным смесителем непрерывного действия в блочном
исполнении.
6. БСУ-1 оборудована бункерно-дозировочно-смесительным блоком, паропроизводящим
контейнером, двумя силосами для хранения цемента.
7. Установка 5817
типа Н-500 партерного типа с секторным складом заполнителей, оборудованным
стреловым скрепером, смесительно-дозировочным узлом и двумя силосами цемента.
СБ-145
СБ-171
БСУ-20
СБ-109Б
Рис. П.10. Общие
виды бетоносмесительных установок:
СБ-145 - 1 - блок
бункеров заполнителей; 2 - галерея
с ленточным
конвейером; 3 - смесительно-дозировочный блок;
4 - воронка; 5 -
блок химических добавок;
6 - склад цемента;
7 - блок управления;
СБ-171 - 1 - блок
заполнителей; 2 - блок управления;
3 - смесительно-дозировочный
блок;
4 - расходные
бункера цемента;
БСУ-20 - 1 - блок
заполнителей; 2 - блок смесительный;
3 - конвейер; 4 -
склад цемента; 5 - блок управления;
6 - блок химической
добавки; 7 - бетоносмеситель;
8 -
загрузочная воронка; 9 - система технологического
водоснабжения; 10 -
скип;
11 - блок
водоснабжения и дозаторный;
СБ-109Б - 1 -
конвейер; 2 - бункера заполнителей;
3 - блок
дозирования цемента; 4 - блок управления;
5 - галерея с
ленточным конвейером; 6 - смесительный блок
9. Автобетононасос
"Роборама"
(модель WP-74,
фирма "Вортингтон", Италия)
Автобетононасос
"Роборама" предназначен для возведения монолитных обделок в готовой
выработке шириной 4,8 и высотой 5,5 м. Для фиксации автошасси размах выносных
опор достигает 11 м (рис. П.13.6).
Автобетононасос
оборудуется стрелой типа 1 (BTS) и стрелой типа 2 (WPSO).
Рис. П.13.6.
Автобетононасос "Роборама":
1 - автошасси; 2 -
выносные опоры; 3 - загрузочный бак;
4 - бетоновод; 5 -
стрела; 6 - насосный агрегат
Основные
характеристики автобетононасоса,
оборудованного стрелой
типа 1
Эффективная производительность (м3/ч) при давлении
до 4 МПа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 50
Емкость загрузочного бункера, м3 . . . . . . . . . .
. . . . . 0,5
Максимальная крупность, мм:
гравия . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
щебня . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 50
Основные
характеристики автобетононасоса,
оборудованного
стрелой типа 2
Производительность бетононасоса (м3/ч)
при давлении 0,6 - 0,7 МПа . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Максимальная крупность заполнителя (мм) при диаметре
трубопроводов 77 мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. до 15
Маневренность
рабочего органа:
продольный ход
телескопа брандспойта - 2,0 м;
продольная
ориентация брандспойта - 90°;
поперечное вращение
стрелы - до 300°.
При наращивании
трубопроводов: производительность - до 46 м3/ч, дальность подачи бетонной смеси
по горизонтали - до 400 м, по вертикали - до 80 м при максимальном давлении
31,5 МПа.
Вариант
автобетононасоса "Роборама" в зимнем исполнении представлен на рис.
П.13.7.
Рис. П.13.7.
Автобетононасос "Роборама" в зимнем исполнении.
Общий вид
10. Автобетононасос
СБ-126А (СБ-1706-1)
Автобетононасос
СБ-126А в соответствии с ТУ 22-4876-80 Минстройдормаша предназначен для подачи
бетонной смеси в горизонтальном и вертикальном направлении к месту укладки с
помощью стрелы инвентарного бетоновода. Насос
монтируется на автошасси КамАЗ-53213. Распределительная стрела 5 монтируется на
раме 9 шасси 1 через поворотное устройство. Автобетононасос оборудуется
приемной воронкой 7, баком для воды 6, выносными опорами 3, которые управляются
гидроцилиндрами 8, и гидробаком 4. Работа насоса и перемещение стрелы
обеспечиваются двигателем автомобиля через коробку отбора мощности 2.
Техническая
характеристика
Производительность, м3/ч . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Дальность подачи бетоноводом, м:
по
горизонтали . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 180 - 360
по
вертикали . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 50 - 80
Рабочее давление, МПа . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . до 6
Диаметр бетоновода, мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Бетонная смесь:
осадка
конуса, см . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 12
наибольшая
крупность заполнителя, мм . . . . . . . . . . 40
Объем загрузочной воронки, м3 . . . . . . . . . . .
. . . . 0,6
Высота загрузки, м
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,4
Дальность подачи стрелой, м:
по
горизонтали . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 26
по
вертикали . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 21
Поворот стрелы, град:
в
вертикальной плоскости . . . . . . . . .
. . . . . . . 90
в
горизонтальной плоскости . . . . . . . .
. . . . . . . 355
Мощность двигателя, кВт . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 100
Распределение масс, т:
на переднюю
ось . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4,3
на задний
мост . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 12,7
Скорость движения, км/ч . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 60
Габаритные размеры, м:
длина . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
ширина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 2,5
высота . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3,8
Масса, т:
технологического оборудования . . . . . . . . . . . . . . 9,8
конструктивная общая . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 16,8
Модификация
СБ-126Б-1 автобетононасоса оборудована герметичной кабиной для управления
технологическим оборудованием и системой обогрева оборудования для работы при
температурах до -30 °C.
11. Автобетононасос
БН-80-20
Бетононасос
предназначен для подачи бетонной смеси к месту укладки с помощью стрелы или
бетоновода в горизонтальном и вертикальном направлениях при возведении
сооружений из монолитного бетона и железобетона (рис. П.13.8).
Рис. П.13.8.
Автобетононасос БН-80-20:
1 - автомобиль
КрАЗ-257; 2 - коробка отбора мощности;
3 - стрела; 4 -
бетоновод; 5 - патрубок для заливки
пусковой смеси; 6 -
задняя выносная опора;
7 - пульт
управления бетононасосом; 8 - несущая рама;
9 - гидравлическая
насосная станция;
10 - передняя
выносная опора;
11 - регулятор
частоты вращения двигателя
Оборудование
собственно бетононасоса 7, стрела 3, бетоновод 4 с патрубком для заливки
пусковой смеси 5 и гидравлическая станция 9 смонтированы на несущей раме 8 и
установлены на автомобиле КрАЗ-2571. Работа насоса обеспечивается двигателем
автомобиля с регулятором частоты вращения 11 через коробку отбора мощности 2.
Устойчивость агрегату при установке стрелы в заданное положение придают задние
6 и передние 10 выносные опоры.
Техническая характеристика
Производительность, м3/ч . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 65
Дальность подачи, м:
стрелой: по
горизонтали . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 17
по
вертикали . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 20
бетоноводом:
по горизонтали . . . . . . . . . . . . .
. . . 500
по вертикали . . . . . . . . . .
. . . . . . . 180
Емкость приемного бункера, м3 . . . . . . . . . . . . . . . . 0,4
Высота загрузки, м . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 1,4
Диаметр бетоновода, мм . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 125
Мощность привода насоса, кВт . . . . . . . . . . . .
. . . . . 180
Габаритные размеры, м:
длина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 11,1
ширина . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,6
высота . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,8
Масса, т . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 22,6
Приложение
14
Рекомендуемое
МЕТОДИКА
ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПАЛУБОЧНОЙ
ПРОЧНОСТИ БЕТОНА
1. Функция
неразрушимости обделки обеспечивается неравенством
, (1)
где R - прочность
бетона, МПа;
q - максимальные
действующие напряжения в обделке, МПа.
В процессе
твердения бетона несущая способность и напряженное состояние обделки являются
функцией модуля упругости бетона:
и
. (2)
Для построения
зависимостей (2) обделку рассчитывают при различных модулях упругости E в
интервале
-
МПа. Напряжения рассчитывают по нагрузкам,
принимаемым по СНиП II-40-80. По результатам расчета при каждом значении модуля
упругости определяют максимальные величины напряжений и по
ним строится кривая
(рис. П.14.1), в этих же координатах строится
график
.
Рис. П.14.1. График
определения минимально допустимой
прочности бетона
при распалубке
1 -
; 2
-
2. Значения
прочности бетона R принимают с коэффициентом запаса K, определяемым проектом.
3. Параллельно оси
ординат (R, q) строится шкала времени T по опытным данным, полученным при
определении R (см. п. 1), что дает возможность определить минимально допустимые
сроки выдержки бетона в опалубке.
4. Ниже приводится
порядок определения времени распалубки с помощью метода расчета, основанного на
теории механики сплошной среды; принимается, что нарастание горного давления на
обделку происходит вследствие ползучести окружающего выработку грунта.
При этом в системе
"крепь-грунт" происходит ряд физико-механических процессов, от
взаимодействия которых зависит время распалубки бетона. Это процесс набора
прочности бетона, характеризуемый изменением предельного напряжения сжатия
во времени и изменением во времени модуля
деформации бетона
.
Происходят также процессы ползучести бетона и ползучести окружающего выработку
грунта, последний из которых является нагружающим
фактором. Время распалубки определяется из условия того, что
действующие в распалубочном бетоне напряжения
,
растущие во времени, становятся меньше или равными предельным
. (3)
При этом напряжение
зависит как от изменения модуля деформации
бетона
, так и
от ползучести грунта, окружающего выработку. Предельное напряжение
связано исключительно с набором бетоном
прочности (рис. П.14.2).
Рис. П.14.2.
Зависимость предельного сжатия
от t
Для круглого
поперечного сечения выработки в условиях неравнокомпонентного бытового напряженного
состояния грунта максимальные напряжения сжатия в обделке можно выразить
следующим образом:
, (4)
где
- удельный вес грунта;
H - глубина
заложения выработки;
r - радиус
выработки;
h - толщина
обделки;
L - относительная
жесткость системы "крепь-грунт",
;
- коэффициент Пуассона грунта;
- мгновенный модуль деформации грунта;
E - модуль
деформации грунта;
- коэффициент бокового давления
.
Ползучесть грунта
описывается с помощью метода переменных модулей, согласно которому
, (5)
где F(t) - функция
ползучести, которую предлагается принять в виде Абелева
ядра
.
Здесь
и
- параметры ползучести.
Предполагается
далее, что мгновенные упругие деформации массива грунта произошли до момента
сооружения обделки, и она нагружается лишь вследствие ползучести грунта. При
этом ползучесть бетона не учитывается, что идет в запас прочности.
Набор прочности
бетона, т.е. возрастание величины
во времени, описывается для различных марок
бетона и температур зависимостями, которые аналитически можно приближенно
представить в виде уравнения
, (6)
где
,
- предельное напряжение сжатия в бетоне в
возрасте 28 сут.
Возрастание модуля
деформации бетона, связанное с набором прочности, описывается эмпирической
зависимостью
, (7)
при этом
выражается в МПа. Таким образом, путем решения
уравнения (3) с учетом зависимостей (4), (5), (6) и (7) относительно времени,
находится необходимое время распалубки бетона
.
При этом надежность
системы может быть обеспечена принятием в расчете коэффициентов, которые при
условии прочности типа (3) могут быть сведены к коэффициенту запаса
. В
этом случае уравнение (3) можно записать в виде
. (8)
Пример расчета.
Параметры ползучести
грунта (алевролита):
= 0,71;
= 0,008.
Модуль деформации
грунта
МПа.
Коэффициент
Пуассона
= 0,5.
Выработка заложена
на глубине H = 15 м, удельный вес грунта
= 2,5 тс/м3, радиус выработки r = 2,95 м,
толщина обделки 0,35 м. В выражении функции набора прочности уравнения (6)
показатель степени n = 0,7. Расчетная прочность
в бетоне в возрасте 28 сут принята 30 МПа.
Коэффициент однородности принимается
= 3. Решение уравнения (3) на ЭВМ дает
значение
.
Приложение
15
Рекомендуемое
ПРИМЕРЫ
РАСЧЕТА
ТЕМПЕРАТУРНОГО
РЕЖИМА ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА
Пример 1
Исходные данные:
естественная
температура пород от 0 до -5 °C;
температура воздуха
в выработке
перед укладкой бетона на поверхность с
температурой 0 °C;
то же в период
твердения бетона
= +5 °C;
то же наружного
воздуха
= -20 °C;
расчетная
температура бетона
по условиям распалубки через 72 ч = +5 °C;
продолжительность
транспортирования бетонной смеси от завода к месту укладки
= 15 мин;
утепление опалубки
отсутствует.
Требуется
определить начальную температуру бетонной смеси и температуру свежеуложенного
бетона. По табл. 6 настоящего ВСН при
= 72 ч,
= 0,
= +5 °C находим: A = 0,14; B = 1,7. По формуле
определяем
.
Температуру
определяем путем последовательных приближений
(см. п. 7.10). Назначив в качестве первого приближения
= 30°, получаем
°C.
Таким образом,
начальная температура бетонной смеси должна быть
= 30 °C, температура к концу транспортирования
- не ниже 26 °C, температура свежеуложенного бетона - не ниже 24 °C.
Пример 2
Исходные данные те
же, что и в примере 1, но
= 0.
Требуется
определить те же параметры, что и в примере 1.
Ввиду того, что
,
принимаем опалубку с утеплением. По табл. 7 настоящего ВСН при
= 72 ч и
=
= 0 находим: A = 0,35; B = -0,2. Определяем
(см. п. 7.7)
°C.
Требуется
= 16 - 17 °C.
В качестве первого
приближения назначаем
= 20 °C, тогда
°C,
что согласуется с
требуемым
= 17 °C.
Таким образом,
значения температуры бетонной смеси должны быть:
= 20 °C;
= 17 °C;
= 15 °C.
Пример 3
Исходные данные те
же, что и в примере 1, но
= -2 °C, т.е. температура воздуха, как и
температура пород, до бетонирования и при твердении бетона отрицательна.
Требуется
определить те же параметры, что и в примере 1.
Для неутепленной
опалубки по табл. 6 с помощью интерполяции при
= 72 ч находим: A = 0,09; B = -2,5. Определяем:
°C.
Поскольку такая
температура не может быть реализована, необходимо найти другие пути.
При применении
утепленной опалубки по табл. 7 (с интерполяцией) находим: A = 0,35; B = -1,2. В
этом случае
°C;
= 19 - 20 °C.
Первое приближение
= 20 °C;
°C.
Второе приближение
= 22 °C;
°C,
что удовлетворяет
требуемому.
Таким образом,
= 22 °C;
= 20 °C;
= 17,7 °C.
Пример 4
Исходные данные те
же, что и в примере 3, но
= 15 °C, т.е. осуществляется подогрев воздуха
на участке твердения бетона или нагрев поверхности опалубки. Требуется
определить те же параметры, что и в примере 1. По табл. 7 через 72 ч находим A
= 0,18; B = 4,5. Тогда:
°C.
Температуру
определяем путем последовательных приближений.
Назначив в качестве первого приближения
= 15 °C, получаем:
°C,
или почти на 3 °C
больше требуемого.
Второе приближение
= 14 °C;
°C.
Таким образом, на
выходе из бетонного завода температура бетонной смеси должна быть не ниже
= 14 °C, к концу транспортирования
= 12 °C и в момент укладки
= 10,6 °C.
Приложение
16
Рекомендуемое
ФОРМА
ЖУРНАЛА ОБСЛЕДОВАНИЯ ОБВОДНЕННОСТИ ТОННЕЛЯ
_____________________________________________________________
название
──────┬────────────────────┬──────┬───────┬─────────────────────────────────────────
Номер │Положение
источника │Дата │Началь-│Дебит источника по периодам года, л/мин
источ-├──────┬─────┬───────┤обсле-│ный ├────────────────────┬────────────────────
ника │забой │пикет│распо- │дова- │дебит, │ 199____ г. │
199____ г.
обвод-│(учас-│ │ложение│ния │л/мин
├────┬────┬────┬─────┼────┬────┬────┬─────
нен- │ток)
│ │в │ │ │ян-
│март│июнь│сен- │ян- │март│июнь│сен-
ности │ │ │сечении│ │ │варь│ │
│тябрь│варь│
│ │тябрь
──────┼──────┼─────┼───────┼──────┼───────┼────┼────┼────┼─────┼────┼────┼────┼─────
│ │ │ │ │ │ │
│ │ │
│ │ │
Примечания. 1.
Номер источника обводненности указывается следующим образом: тоннель, источник
N 1 - ТИ-1; тоннель, источник N 2 - ТИ-2; штольня, источник N 1 - ШИ-1 и т.д.
2. Выбор времени
измерения дебита источников должен определяться конкретными климатическими
условиями объекта. Необходимо измерять дебит в наиболее характерные по
обводненности периоды года (таяние снегов, обильные дожди, сухая погода и
т.п.).
Приложение
17
Справочное
МЕТОДЫ
ОПЕРАТИВНОГО
ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА ЦЕМЕНТА
И ПРОЧНОСТИ БЕТОНА
──────────┬──────┬───────────────────────────────┬──────────────────────┬────────────────
Наимено- │Время
│ Порядок проведения испытаний
│ Оценка результатов │
Примечание
вание │испы- │ │ │
метода │тания │ │ │
──────────┴──────┴───────────────────────────────┴──────────────────────┴────────────────
1. Методики оперативного
определения активности цемента
1.1.
Метод 24 ч Изготавливаются образцы-кубы Испытывают 12 Форма для
ЦНИИПС-2 (2 x 2 x 2 см) из цементного образцов через 24 ч, изготовления
теста нормальной густоты
- при этом образцов показана
12 шт. Режим твердения: 20
ч
, на рис. П.17.1,
твердения в нормальных где К - по
графику зависимость
условиях при в зависимости от
-
t = 20 °C +/- 2 °C,
на рис. П.17.2.
W = 90 - 100%; 6
образцов
Расход цемента
подвергаются ТВО в
течение 200 г
4 ч, а оставшиеся 6 образцов
-
нормальное твердение
1.2. Метод 6
ч Изготавливаются
образцы-кубы Прочность на сжатие Пропарочная
НИИцемента 7 x 7 x 7 см - 3 шт. состава равноценна прочности камера должна
Ц:П
= 1:3, В/Ц = 0,4. Режим в 3- или
7-суточном иметь наружный
твердения:
термовлажностная возрастах (в зависи- обогрев
обработка: 2 ч образцы в мости от
активности
формах
в выключенной камере по ГОСТ
310.4-81)
+ 3 ч прогрев + 1 ч
остывание
,
при t = +20 °C +/- 2 °C. где
- предел
прочности
при сжатии
образцов,
подвергшихся
прогреву, кгс/см2;
К - переходный
коэффициент
1.3.
Моди- 4 ч Изготавливают образцы-балочки То же То же
фикация 30 мин 4 x 4 x 16 см из состава
метода аналогично п. 1.2. Режим
НИИцемента твердения: 2 ч ТВО, равномерный
подъем температуры до кипения
воды + 2 ч изотермический
прогрев при температуре
кипения воды. Через 30 мин
после ТО образцы
распалубливают и испытывают
1.4.
Метод 9 ч Изготавливаются образцы- Погрешность оценки Необходимо
"Оргэнер- цилиндры
11,3 x 10,0 мм, активности без построение
гостроя" прессуются при усилии предварительной градуировочных
до 50 кН, насыщаются
водным градуировки - 16%, зависимостей для
раствором поташа, с предварительной различных групп
выдерживаются в сушильном
градуировкой - 12% цемента
шкафу при t = (50 + 5) °C в
течение 4 - 8 ч в зависимости
от группы цемента и
испытываются
1.5.
Метод 8 ч Изготавливаются образцы- Погрешность Комплект для
"ВНИИФТРИ" цилиндры и образцы-кубы определения ускоренной оценки
10 x 10 x 10 см; образцы- активности цемента
цилиндры помещают в через 4 ч - 15%,
контрактомер,
образцы-кубы прочности бетона -
(из бетона) - контрольные. через 8 ч - 12%.
Загрузка образцов С
предварительной
в контрактомер и камеру
ТВО градуировкой - 10%.
одновременно.
Определение Погрешность
контракции - через 3 ч, уменьшается в 1,5
прочности - через 8
часов раза при наличии
данных о виде и
группе цемента
1.6. Метод 10 мин Изготавливают
пробы цементного Оценка прочности
по Выполняется при-
"Прогноз" теста нормальной густоты, градуировочным бором "Прогноз",
помещают в диэлектрическую зависимостям, возможно
ячейку; при t = 30 °C - построенным
на основе определять класс
начальное значение, измерения времени бетона по проч-
при t = 70
°C (разогрев резистивного ности на сжатие
электротоком) - конечное. По
электропрогрева пробы при любом режиме
полученным значениям цементного теста ТВО и возрасте.
построение
градуировочной при t = 30 - 70 °C Прибор разработан
зависимости "прочность
- ОНИЛ
"Рапид" НИСИ
коэффициент
прогнозирования"
2. Методы оперативного
определения прочности бетона
2.1. от Приборы -
склерометр Шмидта; Прочность Необходима
Склеромет-
2 мин ударный молот ХПС; ударный определяется предварительная
рический до молоток с эталонным стержнем и в поверхностном слое градуировка
(приборами 20 мин т.д. в зависимости на контрольных
механи- от
величины отскока образцах
ческого
специального бойка, по ГОСТ
22690-88
действия) диаметра отпечатка на
бетоне и т.д.
2.2.
Метод 7 ч Изготавливают бетонные Прочность бетона
Книга образцы-кубы 10 x 10 x 10 см; после ТВО
через 10 мин после введения соответствует
воды затворения образцы
в прочности в 28-
закрытых формах
устанавливают суточном возрасте
в пропарочную камеру. Режим
ТВО: 1 ч - подъем до
температуры 90 °C; 5 ч -
выдерживание при t = 90 °C;
0,5 ч - охлаждение; 0,5 ч - в
распалубленном состоянии
2.3. 10 мин Основан на скорости Прочность определяет- При использовании
Ультра-
прохождения ультразвука через ся
по эксперимен- цилиндрических
звуковой тело
бетона. Непосредственно в тальным
градуировоч-
контактных
импульсный конструкции - метод ным зависимостям преобразователей
метод поверхностного прозвучивания "скорость распростра-
необходимо
ГОСТ или метод продольного нения УЗК - прочность выравнивать
17624-87 профилирования. Прибор - бетона" или "время поверхность
"Бетон-22".
Звуковые распространения
УЗК бетона в местах
преобразователи и
приемник на постоянной базе контакта и
должны быть установлены
на прозвучивания - наносить на
одной прямой прочность бетона". поверхность
Зависимости строятся
преобразователей
по испытаниям смазку. Общий вид
контрольных образцов прибора
10 x 10 x 10 см, представлен на
изготовленных рис. П.17.3
в соответствии
с ГОСТ 10180-78*
2.4.
Метод 10 мин См. п. 1.6 См. п. 1.6 См. п. 1.6
"Прогноз"
Рис.
П.17.1. Форма для изготовления
образцов-кубов 20 x
20 x 20 мм:
1 - форма из Ст. 3 ГОСТ 380-71;
2 - пластина (2
шт.) толщиной 5 мм из Ст. 3 ГОСТ 380-71
Рис.
П.17.2. График для определения переходного коэффициента
от результатов
ускоренного анализа
к результатам
стандартных испытаний (метод ЦНИИС-2)
а) Общий вид
б) Блок-схема
Рис.
П.17.3. Портативный ультразвуковой прибор "Бетон":
а) общий вид: 1 -
числовой индикатор; 2, 3 - приспособления
для поверхностного прозвучивания - контактные преобразователи.
Габаритные размеры
250 x 210 x 110 мм; масса прибора 2,5 кг;
б) блок-схема: 1 -
синхронизатор; 2 - генератор
зондирующих
импульсов; 3 - излучающий пьезопреобразователь;
4 - тело бетона; 5
- приемный преобразователь;
6 - усилитель; 7 -
триггер ворот; 8 - генератор меток времени;
9 - временной
селектор; 10 - счетчик; 11 - цифровой индикатор
Приложение
18
Справочное
УСТРОЙСТВО
ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УЧЕТА РАСХОДА ЦЕМЕНТА "УРЦ"
Предназначено для
учета нарастающим итогом массы цемента или других компонентов бетонных смесей
при дискретном дозировании.
Устройства
устанавливаются на дозировочно-смесительных узлах и установках периодического
действия, оснащенных дозаторами типа АВДЦ-1200М и АД-600-2БЦ (ДБЦ-600) или
аналогичными, снабженными циферблатными указателями типа УЦК-ЦЦД.
Принцип работы
устройства УРЦ основан на измерении разности между показаниями циферблатного
указателя весов дозатора в моменты, соответствующие началу загрузки дозатора
материалом и началу выгрузки материала из бункера-дозатора в бетоносмеситель.
Для первичного
преобразования используется стандартный сельсин-датчик, входящий в комплект
циферблатного указателя весов дозатора.
Электрический
сигнал сельсина-датчика при начальном и конечном положениях стрелки
циферблатного указателя преобразуется в цифровые коды.
Разность этих
значений в каждом цикле дозирования суммируется в накопительном цифровом
счетчике, показания которого сохраняются при остановке процесса дозирования и
отключения сетевого питания.
Конструктивно
устройство "УРЦ" выполнено в общем корпусе шкафного типа, где
размещены его основные блоки: индикатор расхода цемента, блок
сельсинов-преобразователей, блок управления.
Техническая
характеристика
Измеряемая величина . . . масса цемента (или другого
материала),
дозированного
весовым дозатором дискретного
действия
Диапазон измерения, кг . .
150 - 1000
Входной сигнал . . . . . .
угол поворота сельсина в пределах 0 - 353°
Основная погрешность . . . +/- (0,01М + 1) кг, где М
- значение массы
дозы или суммы доз
Срок службы, лет . . . . . 8
Масса, кг . . . . . . . . в зависимости от
модификации 21 - 26
Габаритные размеры, мм . .
610 x 333 x 335
Соответствует
уровню мировых стандартов.
Приложение
19
Рекомендуемое
МЕТОДИКА
УСКОРЕННОГО
ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОРОЗОСТОЙКОСТИ БЕТОНА
Регламентированные
ГОСТ 10060-86 методы определения морозостойкости бетонов длительны и требуют
больших затрат. Например, на получение данных для бетонов с морозостойкостью
F300 требуется затратить более трех месяцев при трехсменной работе
испытательной лаборатории.
При таких методах
определения морозостойкости в случае получения неудовлетворительных результатов
невозможно оперативно вносить коррективы в состав бетонных смесей.
Для прогнозирования
морозостойкости бетонов по критерию морозостойкости (
) предложен
ускоренный метод, заключающийся в следующем.
Высокой
морозостойкостью будут обладать те бетоны, у которых объем резервных пор
в единице объема больше возможного приращения
объема
жидкой фазы, заполняющей поровое пространство
в единице его объема при полном переходе всей жидкости в твердое агрегатное
состояние. Это условие высокой морозостойкости бетона можно записать так:
, (1)
или
, (2)
где
- резервная (условно-замкнутая) пористость
бетона, образующаяся вследствие контракции;
- интегральная (открытая) пористость бетона.
Неравенство (2)
получено из выражения (1), поскольку очевидно, что
,
где
- плотность воды, кг/м3;
= 0,917 - плотность льда, кг/м3;
1000 - объем 1 м3
бетона, л.
,
где
- общая пористость бетона.
Из неравенства (2)
получается следующее выражение для критерия морозостойкости бетонов высокой
морозостойкости:
. (3)
Таким образом, чем
больше значения
бетона, тем больше его морозостойкость.
По значению
критерия морозостойкости
можно дать сравнительную оценку
морозостойкости бетона на стадии проектирования (выбора) его состава (1) и к
моменту начала его замораживания.
В случае
прогнозирования морозостойкости на стадии проектирования его состава или при
известных расходе цемента Ц и степени его гидратации
величину условно-замкнутой пористости можно
определить из выражения
, (4)
где 0,0041 -
коэффициент для бетонов без добавок,
.
Как следует из
уравнения (3), для вычисления значения критерия морозостойкости изготовленного
бетона необходимо знать общую и интегральную пористости данного бетона.
Общая пористость
бетона может быть экспериментально определена по известной средней плотности
сухого бетона и его истинной плотности. Интегральную пористость можно вычислить
по формуле
, (5)
где W -
водопоглощение бетона по массе, %;
- средняя плотность сухого бетона, кг/м3.
Условно-замкнутую
пористость определяют из уравнения
. (6)
При прогнозировании
морозостойкости затвердевшего бетона с воздухововлекающими добавками критерий
морозостойкости также вычисляют по формуле (3), так как степень возможного
обводнения воздушных пор соответственно определяют через водопоглощение бетона.
Между расчетным
критерием морозостойкости и фактической морозостойкостью бетона существует
самая тесная связь.
При этом
коэффициенты корреляции между этими величинами, полученные на основе обработки
экспериментальных данных, находятся в пределах 0,96 - 0,91, что указывает на
строгую связь между этими параметрами.
На рис. П.19
представлен график зависимости морозостойкости бетонов от критерия,
определенного по формуле (3).
Рис. П.19.
График зависимости морозостойкости
от ее
критерия
При вычислении
критерия морозостойкости для определения
использовано выражение (4) по известному
расходу цемента Ц и его степени гидратации, принятой
равной
= 0,55.
Интегральную
пористость
определяли из выражения (6) по известной общей
пористости
и полученной условно-замкнутой
пористости.
Как видно из рис.
П.19, результаты, полученные различными исследователями и обработанные по
критерию морозостойкости
,
подтверждают справедливость предложенного критерия.
Предложенный
критерий морозостойкости может быть использован для сравнительной оценки
морозостойкости бетона на стадии его проектирования и для оценки
морозостойкости затвердевшего бетона, не прибегая к длительным испытаниям с
многократным замораживанием и оттаиванием.