Бетон на основе расширяющегося портландцемента для замоноличивания стыков сборных сооружений
Стыки сборных железобетонных резервуаров, напорных труб, тюбингов и др. должны обладать не только повышенной прочностью сцепления, но и высокой водонепроницаемостью. Для обеспечения этих требований рекомендуется применение специальных строительных материалов, в частности плотных бетонов на основе расширяющихся цементов.
Расширяющиеся цементы обладают рядом ценных строительных свойств; увеличением объема цементного камня при твердении, высокой прочностью и плотностью. Наибольшее распространение в нашей стране получили два вида цемента: водешепролнцаемый расширяющийся цемент ВРЦ и гипсоглицоземнетый расширяющийся цемент.
Однако водонепроницаемый расширяющийся цемент изготовляется по сложной технологии, схватывается в короткие сроки, что затрудняет его применен не для замоноличивания стыков. Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент не обеспечивает защиту арматуры от коррозии при строительстве шаземиых железобетонных сооружений [2, 3], не дает расширения в воздушно-влажтых условиях твердения, даже при повышенных значениях относительной влажности окружающей среды.
Для замоно.шчмвания стыков и гидроизоляционных работ при сооружении сборных железобетонных резервуаров в лаборатории спец.чатериалов ВНИИСТа разработан новый состав расширяющегося портландцемента (МРТУ 51-185-66), который -устойчиво расширяется как в нормально-влажных, так и в воздушно- влажных, условиях твердения. Опытно- производственные партии такого портландцемента выпущены заводом расширяющегося цемента в г. Электросталь. На строительных объектах его можно получать путем тщательного перемешивания в смесительных аппаратах портландцемента М400 и ныше (75—80%) и гипсоглиноземнетого цемента (25— 20%), выпускаемого Пашниским цементно-металлургическим заводом.
Расширение этого цемента при твердении в значительной степени определяется кинетикой образования высокосульфатноя формы кальция в среде, насыщенной гидратом окиси кальция в основном заканчивается через 1—3 сут. с момента затвердение.
Кинетика загустевавня бетонной смеси па расширяющемся портландцементе мало отличается от кинетики бетонной смеси на обычном портландцементе. Допустимый срок выдерживания бетонной смеси с момента приготовления до укладки в Дело составляет около 1 ч.
Перевозка, укладка я уплотнение бетонной смеси осуществляются, так же как и бетонной смеси, на обычном поpтландцементе.
Влияние водоцементного фактора па прочность и интенсивность твердения бетона изучено на расширяющемся портландцементе, приготовленном на портландцементе марки 400 (ГОСТ 10178—02) Белгородского завода цементе марки 400 цементно-металлургического завода. Результаты этих исследований (табл. 2) говорят об идентичности прочности и интенсивности ее роста бетонов ма обычном и расширяющемся портландцементах.
Линейное расширение образцов-балочек 40X40X160 мм при твердении в воздушно-влажных условиях в возрасте 3 сут. составило: из раствора состава 1:2 (по весу) бетонных образцов с Ч/Ц — 0,45—0,43 мм/м (.рис. 1).
Сохранность арматуры изучалась при твердевши бетонов в воздушно-влажных, нормалвно-нлажцых условиях твердения я ,в морской воде. При визуальном осмотре арматуры, извлеченной нз бетонных образной через 2 года твердения н указанных выше условиях, на ее поверхности не обнаружено следов коррозии при толщине защитного слоя 1,5 г.н.
В ряде случаев применение расширяющего портландцемента для бетона стыка позволяет отказаться от предварительной обработки стыкуемых поверхностей. Результаты исследований (рис. 3) свидетельствуют о практически одинаковой прочности сцепления при использовании для бетона стыка обычного портландцемента с пескоструйной обработкой элементов и расширяющегося портландцемента без предварительной обработки поверхностей.
Низкая проницаемость бетона на основе расширяющегося портландцемента, высокая прочность сноп лоция его го старым бетоном, отсутствие коррозии арматуры позволили в 1966 г. его для замоноличивання стыков сборного железобетонного резервуара мод нефть емкостью 30 тыс. м (нефтепровод «Дружба»). При этом использовалась бетонная смесь состава 1 : 1,4 : : 2,5 (цемент, песок, щебень) по весу при водоцементном отношении 0,45 и расходе цемента 440 кг на 1 м3.
Подвижность бетонной смеси на участке укладки составляла 4—5 с,и. Уплотнение осуществлялось глубинным вибратором 1-Г-116. Гидравлические испытания резервуара показали падежность замоноличивания стыков бетоном на расширяющемся портландцементе. Применение его позволило сократить срок распалубки, исключить уход за свежеуложенным бетоном и значительно повысить качество работ.
Эффективно использование расширяющегося портландцемента при ремонтных работах по устранению дефектов, обнаруженных при гидравлических испытаниях резервуаров. Простота изготовления, наличие деформации расширения в воздушно-влажных условиях, повышенная водонепроницаемость открывают большие возможности для применения расширяющегося портландцемента в различных отраслях строительства.
Выводы
Для замоноличивания стыков сбор, пых железобетонных конструкций и различного рода гидроизоляционных работ предлагается расширяющийся портландцемент. разработанный ВНИИСТ (МРТУ 51-185-66).
Расширяющийся портландцемент обладает нормальными сроками схватывания, повышенной степенью водонепроницаемости, дает деформации расширения в воздушно-влажных условиях твердения, обеспечивает сохранность арматуры от коррозии.
При использовании расширяющего;:! портландцемента для нового бетон; значительно увеличивается прочности сцепления его со старым (до 20% даже при воздушно-влажных условиях твердения нового бетона)
При отсутствии механической обработки стыкуемых поверхностей примете пне расширяющегося цемента для ново го бетона позволяет получить такую же прочность сцепления ИЛИ даже большую, чем п.рн использовании обычного портландцемента, но с писскоструйной обработкой элементов.