Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях


Выбор цемента для обделки тоннелей метро

Кандидаты техн. наук М. 3 КАГАН (Московский Метрострой), А. Е. ФЕДОРОВ (МИИТ)

Опыт применения при строительстве Московского метрополитена разновидности быстротвердеющего портландцемента—особо быстротвердеющего портландцемента (ОБТЦ) показал, что он имеет преимущество в темпах набора прочности по сравнению с обычным портландцементом (ПЦ), а также по сравнению с быстротвердеющим портландцементом (БТЦ).

ОБТЦ как высокомарочный цемент целесообразно также применять для приготовления бетонов высокой прочности.

К блокам тоннельной обделки метрополитена предъявляются высокие требования по прочности и водонепроницаемости. Марка бетона блоков назначается от М 400 и выше. Обеспечение этой прочности при наличии высококачественных заполнителей и ОБТЦ не представляет трудности.

За счет быстрого набора прочности таких бетонов удается ускорить оборачиваемость форм. На Черкизовском заводе ЖБК Московского Метростроя в производственных смесителях для блоков тоннельной обделки был приготовлен бетон марки М 700 следующего состава: цемент — 600 кг/м3, песок — 600 кг/м3, щебень гранитный — 1200 кг/м3, вода— 150 л/м3. Блоки изготавливались по бес- пропарочной технологии. Результаты испытаний образцов размером 15Х15Х Х15 см приведены ниже.


Образцы, выпиленные на заводе из блоков при помощи оборудования, применяемого для резки природного камня,показали прочность на сжатие У50 кгс/см2. Что же касается водонепроницаемости бетонов на ОБТЦ, здесь положение оказалось иным. Эксперименты по определению интегральной пористости показывают более низкие значения для бетонов на ОБТЦ. Некоторые специалисты сделали заключение, что водонепроницаемость образцов-кубов и блоков из бетона на ОБТЦ должна быть выше. В действительности же лишь отдельные испытания лабораторных образцов показали такие результаты, для реальных блоков тоннельной обделки подобные данные отсутствуют. При испытании образцов из бетонных цилиндров по ГОСТ 4800—59 и образцов из раствора и цементного камня с внутренним подводом воды получено более низкое значение водонепроницаемости для ОБТЦ.

По-видимому, это объясняется не только строением порового пространства цементного камня в бетоне, но и наличием дефектов, связанных с понижением трещиностойкости бетона на ОБТЦ. Именно низкая трещиностойкость структуры цементного камня на ОБТЦ является причиной того, что при более низком значении интегральной и дифференциальной пористости водонепроницаемость также имеет более низкое значение. По данным ЦНИИС, средняя предельная сжимаемость бетонов на ОБТЦ для блоков тоннельной обделки равна 1,35- 10_3, что ниже значений бетонов па ПЦ той же прочности. Таким образом, бетон на ОБТЦ менее деформативен. Приведенные в таблице результаты испытаний отдельных блоков на водонепроницаемость на стенде Черкизовского завода ЖБК показывают более низкое значение водонепроницаемости блоков, изготовленных на ОБТЦ.

Таким образом, из двух главных показателей прочности и водонепроницаемости ОБТЦ имеет преимущество по прочности, но уступает по водонепроницаемости обычному портландцементу. В настоящее время узким местом в технологии изготовления блоков тоннельной обделки является водонепроницаемость, а не прочность, и целесообразнее применять обычный портландцемент для блоков тоннельной обделки. Это утверждение не относится к другим видам тоннельных конструкций.


Одним из путей повышения водонепроницаемости блоков тоннельной обделки является использование специальных цементов, приготовленных на основе портландцементного клинкера с введением малых количеств молотых глиноземистых шлаков (глиноземистой добавки). Структура бетона на портландцементе с малым количеством тоикомолотой глиноземистой добавки отличается от структуры бетона на обычном портландцементе значительно более равномерным заполнением кристаллогидратами зоны капиллярного пространства. Она является более тонкопористой. При введении глиноземистой добавки значение интегральной пористости несколько увеличивается. Вместе с тем одновременно снижаются средние размеры пор и увеличивается их однородность по размерам.

При наличии глиноземистой добавки R процессе твердения бетонов увеличивается объем системы цемент — вода (сначала суспензии, а затем цементного камня), что позволяет относить такой цемент к расширяющимся. Одновременно происходит увеличение трещиностойкости. Определение этой характеристики по предложенной методике показало, что время появления трещин на образцах из цементного камня на портландцементе с 5%-ной глиноземистой добавкой составляет 83 ч, в то время как для обычного портландцемента оно составляет 70 ч.

Испытания на водонепроницаемость блоков на цементе с глиноземистой добавкой проводились на специальном стенде. Железобетонный блок, представляющий собой сегмент толщиной 0,2 м, шириной 1 м и длиной по дуге около 2,5 м, помещали в резервуар с герметизацией блока-сегмента по контуру за счет резинового уплотнения. Со стороны выпуклой поверхности подавалась вода. Водонепроницаемость оценивалась по появлению капель воды на противоположной, т. е. вогнутой, поверхности блока. Большинство испытанных блоков выдержали давление воды в 3 атм. Испытанию на стенде подвергались блоки двух типов: сплошного и ребристого сечений.

Бетон и железобетон, избранные статьи - 1977 г.

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????