Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.8.8.001-2020 Методические рекомендации по разработке составов бетонов высокой прочности на основе высокодисперсных и тонкопомолотых заполнителей (минеральные и техногенные вещества, в том числе молотый стеклобой) в дорожном строительстве.
ОДМ 218.8.8.001-2020
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
Методические рекомендации по разработке составов бетонов высокой прочности на основе высокодисперсных и тонкопомолотых заполнителей (минеральные и техногенные вещества, в том числе молотый стеклобой) в дорожном строительстве
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН обществом с ограниченной ответственностью Научно-исследовательская лаборатория "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ" (ООО НИЛ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ").
2 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства.
3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 14.12.2020 N 3797-р.
4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.
1 Область применения
1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее - методический документ) содержит рекомендации по разработке составов высокопрочных бетонов с активными тонкопомолотыми заполнителями, высокодисперсными техногенными веществами, показана возможность применения молотого стеклобоя.
1.2 Методический документ может быть использован при проектировании и строительстве мостов на сети федеральных, региональных и местных автомобильных дорог с использованием современных эффективных строительных материалов.
1.3 Положения настоящего методического документа предназначены для применения заводами-производителями бетона для нужд транспортного строительства, организациями, выполняющими работы по проектированию и строительству автомобильных дорог.
2 Нормативные ссылки
В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 12.4.011-89 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация
ГОСТ 12.4.021-75 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования
ГОСТ 12.4.028-76 Система стандартов безопасности труда. Респираторы ШБ-1 "Лепесток". Технические условия
ГОСТ 12.4.034-2017 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания
ГОСТ 12.4.103-83 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация
ГОСТ 12.4.153-85 Система стандартов безопасности труда. Очки защитные. Номенклатура показателей качества
ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия
ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний
ГОСТ 8735-88. Песок для строительных работ. Методы испытаний
ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости
ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия
ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытаний
ГОСТ 12730.5-2018 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости
ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности
ГОСТ 18105-2018 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности
ГОСТ 19433-88 Грузы опасные. Классификация и маркировка
ГОСТ 21286-82 Каолин обогащенный для керамических изделий. Технические условия
ГОСТ 22266-2013 Цементы сульфатостойкие. Технические условия
ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля
ГОСТ 22904-93 Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры
ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия;
ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия;
ГОСТ 25818-2017 Золы-уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия
ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия
ГОСТ 27006-2019 Бетоны. Правила подбора состава
ГОСТ 28570-2019 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций
ГОСТ 30090-93 Мешки и мешочные ткани. Общие технические условия
ГОСТ 30459-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Определение и оценка эффективности
ГОСТ 30515-2013 Цементы. Общие технические условия
ГОСТ 31108-2016 Цементы общестроительные. Технические условия
ГОСТ 31384-2017 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования
ГОСТ 31914-2012 Бетоны высокопрочные тяжелые и мелкозернистые для монолитных конструкций. Правила контроля и оценки качества
ГОСТ Р 56178-2014 Модификаторы органо-минеральные типа МБ для бетонов, строительных растворов и сухих смесей. Технические условия
ГОСТ Р 56592-2015 Добавки минеральные для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия
ГОСТ Р ИСО 9001-2015 Системы менеджмента качества. Требования
DIN EN 934-2-2012* Добавки к бетону, строительному раствору и жидкому строительному раствору. Часть 2. Добавки к бетону. Определения, требования, соответствие, маркировка и этикетирование
СП 28.13330.2017 Защита строительных конструкций от коррозии (актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85)
СП 12-135-2003 Безопасность труда в строительстве. Отраслевые типовые инструкции по охране труда
Примечание - При пользовании настоящим методическим документом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", которые опубликованы по состоянию на 1 января текущего года и по соответствующим ежемесячным информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании данным методическим документом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 высокопрочный бетон: Бетон класса по прочности на сжатие В60 и выше на основе портландцементного клинкера.
3.2 тонкомолотые заполнители (минеральные добавки): Дисперсный неорганический материал природного или техногенного происхождения, вводимый в бетонную или растворную смесь в процессе приготовления в целях направленного регулирования технологических свойств и (или) строительно-технических свойств бетонов и (или) придания им новых свойств.
3.3 зола-уноса: Тонкодисперсный материал, который образуется в результате сжигания твердого топлива на ТЭЦ из частиц размером 3-315 мкм.
3.4 высокодисперсные материалы: Тонкодисперсные или ультрадисперсные материалы с размером частиц менее 1 мкм, обладающие рядом свойств, в основе которых лежат молекулярные процессы и явления в поверхностном слое твердой частицы.
3.7 органо-минеральный модификатор: Высокодисперсный порошкообразный композиционный материал на органо-минеральной основе, минеральная часть которых состоит из микрокремнезема или его смеси с кислой золой-уноса или расширяющейся композицией, а органическая часть представлена суперпластификатором или его смесью с регулятором твердения и другими добавками.
3.8 метакаолин: Дисперсный материал, содержащий аморфные модификации оксида алюминия и оксида кремния, получаемый после специальной термической обработки и помола каолина.
3.9 добавки пластифицирующего и водоредуцирующего действия: Продукты органического происхождения, позволяющие повысить удобоукладываемость цементной системы пластичной консистенции при ее неизменном составе или уменьшить в ней содержание воды без потери удобоукладываемости.
3.11 минеральный порошок: Материал, полученный при помоле горных пород или твердых отходов промышленного производства с добавлением активирующих веществ, битуминозных пород, в том числе горючих сланцев.
3.12 морозостойкость бетона: Способность бетона переносить без снижения прочности повторные напряжения (как общие, так и локальные), возникающие при действии попеременного замораживания и оттаивания в результате замерзания воды, содержащейся в порах материала.
3.13 водонепроницаемость бетона: Способность затвердевшего бетона не пропускать воду.
3.14 пластичность: Свойство твердых тел под воздействием внешних сил изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и сохранять остаточные (пластические) деформации после устранения этих сил.
3.15 система: Два или более материала, используемые вместе или по очереди, для получения определенных физико-технических свойств материала.
3.16 бетон: Искусственный камневидный материал, состоящий из затвердевшей смеси вяжущих, воды затворения, заполнителей и различных добавок.
3.17 бетонная смесь: Смесь компонентов бетона, находящихся в пластичном состоянии, перемешивание которых закончено.
3.18 затвердевший бетон: Бетон в камневидном состоянии, имеющий определенную механическую прочность.
3.19 бетон, приготовленный на стройплощадке: Бетон, дозировка и перемешивание составляющих которого выполняется самим производителем работ.
3.20 готовые бетонные смеси: Товарный бетон, приготовленный в стационарных бетоносмесительных узлах или мобильных смесителях и транспортируемый в пластичном состоянии к месту производства работ (к потребителю).
3.21 сборный бетон и железобетон: Изделия, изготавливаемые на заводах или полигонах и далее транспортируемые к месту монтажа.
3.22 подбор состава бетона: Рациональный подбор компонентов бетонной смеси, обеспечивающий заданные проектом свойства материала исходя из технико-экономических показателей эффективности цемента, песка, щебня и добавки.
3.23 номинальный состав бетона: Состав бетона, рассчитанный исходя из абсолютно сухих заполнителей.
3.24 рабочий состав бетона: Состав бетона, учитывающий фактическую влажность заполнителей
3.25 корректировка состава бетона: Поправка расчетных значений компонентов бетонной смеси исходя из соотношения объемной массы полученной бетонной смеси к проектной.
3.26 бетон заданного качества: Бетон, требуемые характеристики которого задаются проектировщиком и потребителем.
3.28 распалубочная прочность: Прочность бетона монолитных конструкций или бетона сборных конструкций к моменту снятия опалубки.
4 Классификация минеральных и техногенных веществ, применяемых для производства высокопрочных бетонов
4.1 Для производства высокопрочных бетонов допускается применять минеральные и техногенные вещества (приложение А).
4.2 Добавки для высокопрочных бетонов для транспортного строительства можно разделить на три вида:
- химические, представляющие собой специально синтезированные органические и неорганические продукты постоянного состава с нормируемыми свойствами, вводимые в смеси в процессе их приготовления в количестве менее 5% по массе цемента;
- минеральные - дисперсные неорганические материалы природного или техногенного происхождения, вводимые в смеси в процессе их приготовления в количестве не менее 5% по массе цемента;
- органо-минеральные модификаторы - поликомпонентные материалы, включающие суперводоредуцирующие и активные минеральные добавки, вводятся в составы бетонных смесей в количестве от 5% до 25% по массе цемента [1].
4.3 Минеральные добавки следует классифицировать по основным признакам:
- происхождению;
- механизму и степени проявления активности.
4.4 По происхождению минеральные добавки подразделяют на природные и техногенные.
4.5 По механизму и степени проявления активности минеральные добавки делят на добавки:
- обладающие вяжущими свойствами;
- использующие расширяющие свойства;
- обладающие пуццоланическими свойствами;
- микронаполнители.
4.6 Минеральные добавки в высокопрочных бетонах должны иметь определенные заданные свойства, например вяжущие, и являться микронаполнителями. Следует классифицировать минеральные добавки по свойству, характеризующему основной эффект действия.
4.7 В зависимости от основных потребительских свойств высокопрочных бетонов для транспортного строительства органо-минеральные модификаторы подразделяют на классы:
- класс А - регулирующие технологические свойства смесей, повышающие прочность и другие эксплуатационные свойства и снижающие проницаемость бетонов и растворов;
- класс Б - регулирующие технологические свойства смесей, повышающие прочность и другие эксплуатационные свойства и снижающие проницаемость бетонов и растворов, а также способствующие получению напрягающих, расширяющихся бетонов и растворов, бетонов и растворов с частично компенсированной усадкой.
4.8 В зависимости от вещественного состава минеральной части классы органо-минеральных модификаторов подразделяют на виды:
• класс А:
- I - содержащий 100%-70% конденсированного микрокремнезема и 0%-30% золы-уноса;
- II - содержащий 69%-40% конденсированного микрокремнезема и 31%-60% золы-уноса;
- III - содержащий 39%-10% конденсированного микрокремнезема и 61%-90% золы-уноса;
• класс Б:
- I - содержащий 100% расширяющего компонента;
- II - содержащий 20%-25% конденсированного микрокремнезема и 80%-75% расширяющего компонента.
4.9 Органическая часть модификатора должна содержать химические добавки пластифицирующего или водоредуцирующего действия, соответствующие требованиям ГОСТ 24211-2015*. По согласованию с потребителем допускается введение в состав модификаторов других химических добавок, соответствующих требованиям ГОСТ 24211-2008, например, увеличивающих воздухосодержание смесей, регулирующих сохраняемость подвижности и т.д.
4.10 Микрокремнезем конденсированный, применяемый для производства высокопрочных бетонов или органо-минеральных модификаторов, должен соответствовать требованиям технических условий [2].
Микрокремнезем конденсированный поставляется в трех отпускных формах и соответственно маркируется:
- неуплотненный - МК-85, МК-65;
- уплотненный - МКУ-85, МКУ-65;
- в виде суспензии - МКС-85.
4.11 Нанокремнезем должен отвечать техническим условиям, стандарту организации, технологической карте или иным документам изготовителя, в которых приводится его классификация применительно к производству высокопрочных бетонов, в том числе для транспортных сооружений.
4.12 Метакаолин, применяемый для производства высокопрочных бетонов для транспортных сооружений, должен отвечать требованиям технических условий [3], стандарту организации, технологической карте, иным документам изготовителя, в которых содержится его классификация применительно к производству бетонов для транспортных сооружений.
4.13 Золы, используемые для получения высокопрочных бетонов или органо-минеральных модификаторов, должны соответствовать требованиям ГОСТ 25818-2017.
Золы по виду сжигаемого угля подразделяют:
- на антрацитовые, образующиеся при сжигании антрацита, полуантрацита и тощего каменного угля;
- каменноугольные - при сжигании каменного угля, кроме тощего;
- буроугольные - при сжигании бурого угля.
4.14 Золы в соответствии с химическим составом разделяют:
- на кислые - антрацитовые, каменноугольные и буроугольные, содержащие оксид кальция до 10%;
- основные - буроугольные, содержащие оксид кальция более 10%.
4.15 Золы в зависимости от качественных показателей подразделяют на четыре вида:
- I - для железобетонных конструкций и изделий из тяжелого и легкого бетонов;
- II - для бетонных конструкций и изделий из тяжелого и легкого бетонов, строительных растворов;
- III - для изделий и конструкций из ячеистого бетона;
- IV - для бетонных и железобетонных изделий и конструкций, работающих в особо тяжелых условиях (гидротехнические сооружения, дороги, аэродромы и др.).
5 Технические требования к исходным материалам и бетонной смеси
5.1 Общие положения
5.1.1 Материалы для приготовления бетонных смесей должны отвечать требованиям ГОСТ 7473-2010, ГОСТ 26633-2015 и (или) нормативно-технической документации на эти материалы, в том числе действующим государственным стандартам и техническим регламентам.
5.1.2 До начала работы по расчету состава бетона и приготовлению опытных замесов необходимо провести испытания материалов в соответствии со стандартами и техническими условиями с целью определения показателей их качества, необходимых для дальнейших расчетов и подборов.
5.1.3 При несоответствии отдельных составляющих бетона требованиям государственных стандартов и технических условий следует оценить их качество по результатам проведения испытаний и дать технико-экономическое обоснование возможности и целесообразности их применения для получения бетонных смесей и бетонов со всеми нормируемыми показателями качества [4].
5.2 Цемент
Цементы, выпускаемые по ГОСТ 31108-2016, следует применять при наличии в документе о качестве цемента дополнительных сведений, в том числе:
- класс бетона по средней прочности (активность) за предыдущий месяц по данным лаборатории завода-изготовителя;
- однородности по прочности (активности) за предыдущий месяц;
- содержанию трехкальциевого алюмината.
5.2.2. Для производства сборных конструкций, подвергаемых тепловой обработке, следует применять цементы I и II группы эффективности при пропаривании согласно классификации, приведенной в приложении А ГОСТ 10178-85.
5.2.3 Минимальный расход цемента для тяжелых бетонов, предназначенных для изготовления изделий и конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, следует принимать по ГОСТ 31384-2017.
5.3 Мелкий заполнитель
5.3.1 В качестве мелкого заполнителя необходимо применять песок, соответствующий требованиям ГОСТ 26633-2015. Для обеспечения однородности состава бетона и его водопотребности мелкий заполнитель следует получать постоянного качества [1].
5.3.2 Содержание пылевидных и глинистых частиц в мелком заполнителе должно соответствовать требованиям ГОСТ 26633-2015.
5.4 Крупный заполнитель
5.4.1 Крупный заполнитель для бетона мостовых конструкций исходя из конкретной производственной оснащенности предприятия рекомендуется применять из соотношений фракций 10-20 мм (60%-75%) и фракций 3 (5)-10 мм (25%-40%):
- если в щебне фракции 5-20 мм соотношение фракции 5-10 мм и 10-20 мм соответствует требованиям таблицы 2 ГОСТ 26633-2015, то щебень дозируется и подается одной фракцией;
- в виде обогащения фракции 5-20 мм фракцией 5 (3)-10 мм в соотношении, указанном в таблице 2 ГОСТ 26633-2015;
- в виде раздельно дозируемых фракций 5 (3)-10 мм и 10-20 мм в соотношении, приведенном в таблице 2 ГОСТ 26633-2015;
- в виде двух фракций 5 (3)-10 мм и 10-20 мм, полученных после гидравлической классификации щебня, в соотношении, данном в таблице 2 ГОСТ 26633-2015.
5.4.2 Наибольшая крупность зерен не должна превышать величин, указанных заказчиком, в том числе исходя из требования проекта:
- 2/3 наименьшего расстояния между стержнями арматурного каркаса;
- 1/3 толщины поперечного размера конструкции;
- 1/3 внутреннего диаметра бетоновоза при подаче бетонной смеси бетононасосами;
- 1/2 толщины защитного слоя.
5.4.3 В качестве крупного заполнителя бетона классов по прочности на сжатие В60 и выше следует применять щебень из плотных горных пород по ГОСТ 8267-93 марки по дробимости не ниже 1200.
5.4.4 Содержание зерен слабых пород в щебне для бетона классов В60 и выше не должно превышать 5% по массе.
5.4.5 Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм в крупном заполнителе не должно превышать 25% по массе, зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм в щебне для высокопрочных бетонов классов по прочности на сжатие В60 и выше - 15% по массе.
5.4.6 Для обеспечения стабильного состава приготавливаемой бетонной смеси рекомендуется использовать крупный заполнитель одного вида и осуществлять не реже одного раза в месяц контроль его качества в каждой вновь поступившей партии, в том числе с привлечением специализированных независимых лабораторий.
Заполнители с нового карьера следует предварительно проверить в аккредитованных лабораториях для определения допустимого содержания пород и минералов, отнесенных к вредным примесям в заполнителях, согласно требованиям ГОСТ 26633-2015.
5.4.7 Марка по морозостойкости крупного заполнителя, применяемого для высокопрочных тяжелых бетонов для транспортных сооружений, должна быть не ниже F300.
5.5 Химические добавки. Высокодисперсные и тонкомолотые заполнители
5.5.1 Химические и минеральные добавки и органо-минеральные модификаторы должны соответствовать требованиям ГОСТ 24211-2008, ГОСТ Р 56592-2015 и ГОСТ Р 56178-2014, а также стандартов или технических условий, по которым они выпускаются.
5.5.2 Эффективность действия добавок зависит от их химического, минералогического и дисперсного составов, активности, механизма действия, вида используемых цемента и заполнителей, технологии производства бетонных смесей, времени транспортирования, особенностей выпускаемых изделий и возводимых конструкций, технологии производства бетонных работ, условий выдерживания и других факторов, предусмотренных технической документацией.
5.5.3 Эффективность применения тонкопомолотых и высокодисперсных заполнителей, их оптимальное содержание в бетоне следует устанавливать опытным путем в процессе подбора состава.
5.5.4 Перед началом подбора состава бетона с добавками производят выбор вида и типа добавок или их комплекса для обеспечения требуемых характеристик смеси и бетона.
Применение конкретных видов и типов добавок для производства бетонов осуществляют на основании требований ГОСТ 26633-2015 к бетонам, предназначенным для бетонов дорожных и аэродромных покрытий, стандарта организации [5], основного и дополнительных эффектов действия добавок, приведенных в ГОСТ 24211-2008, ГОСТ Р 56592-2015, ГОСТ Р 56178-2014, а также в технических условиях, по которым они выпускаются.
5.5.5 Подбор состава бетона с конкретными добавками начинают с определения соотношения между цементом и добавкой, которое обычно выражается дозировкой добавки и указывается в процентном содержании добавки по массе цемента. Дозировку добавки назначают с учетом требований к свойствам смеси и бетона.
Оптимальную дозировку добавки или комплекса добавок определяют опытным путем на основании экспериментальных данных о характеристиках бетонной смеси и бетона. Для этого в существующий или подобранный состав бетона без добавок вводят добавку или комплекс добавок в различных дозировках в пределах рекомендуемого диапазона, который приводится в стандартах или технических условиях, по которым выпускается конкретная добавка.
При использовании одной добавки на основании полученных предварительных результатов экспериментальных исследований строят зависимости изменения характеристик бетонных смесей и бетона от количества добавки и выбирают ее оптимальную дозировку - минимальное количество добавки, при котором обеспечиваются все заданные характеристики бетонных смесей и бетона.
При использовании комплекса из нескольких добавок на основании полученных результатов строят плоские или объемные номограммы изменения характеристик бетонных смесей и бетона от дозировок добавок и выбирают их оптимальное соотношение.
Определять оптимальную дозировку добавок следует по методике ГОСТ 30459-2008 и уточнять при изменении качества используемых материалов для производства бетонных смесей.
5.5.6 В качестве химических добавок, улучшающих свойства бетонной смеси и бетона, следует применять:
- водоредуцирующие/пластифицирующие добавки, соответствующие требованиям ГОСТ 24211-2008 и (или) DIN EN 934-2-2012, а также технических условий производителя на эти добавки;
- для обеспечения требуемой морозостойкости бетона - воздухововлекающие или газообразующие добавки, соответствующие требованиям ГОСТ 24211-2008 и (или) DIN EN 934-2-2012 и технических условий производителя на эти добавки.
5.5.7 Для бетона покрытий автомобильных дорог и аэродромов должны применяться одновременно водоредуцирующие, пластифицирующие и воздухововлекающие (газообразующие) добавки по ГОСТ 26633-2015.
Аналогичные требования относятся к применению высокодисперсных и тонкопомолотых заполнителей, в том числе молотого стеклобоя.
5.5.8 Использование нового вида добавок, тонкопомолотых и высокодисперсных заполнителей следует осуществлять после согласования со специализированными научно-исследовательскими и проектно-технологическими институтами, лабораториями или иными профильными организациями.
5.5.9 Эффективность действия высокодисперсных и тонкопомолотых добавок необходимо проверять по ГОСТ 30459-2008, техническим условиям и иной технологической документации на эту добавку по всем показателям качества.
5.5.10 При изготовлении высокопрочных тяжелых бетонов для транспортных сооружений тонкопомолотые высокодисперсные заполнители, в том числе молотый стеклобой, следует применять для экономии цемента, заполнителей, улучшения технологических свойств бетонной смеси, а также эксплуатационных показателей качества бетонов.
5.5.11 Для конструкций подводных и внутренних зон гидротехнических сооружений следует применять кислую золу IV вида по ГОСТ 25818-2017.
5.5.12 Оптимальное содержание золы в высокопрочных тяжелых бетонах устанавливают в результате подбора составов на конкретных материалах при условии обеспечения требуемых показателей качества бетона и раствора в изделиях, конструкциях и коррозионной стойкости арматуры.
5.5.13 В целях обеспечения коррозионной стойкости ненапрягаемой арматуры в железобетонных конструкциях, эксплуатируемых в неагрессивных средах, содержание кислой золы в бетоне не должно превышать по массе расход портландцемента. При этом минимальный расход цемента устанавливают по ГОСТ 26633-2015. Возможность увеличения содержания золы в тяжелых бетонах сборных и монолитных железобетонных конструкций определяют после проведения специальных исследований по коррозионной стойкости арматуры, деформативным свойствам и долговечности бетонов, выполненных на конкретных материалах.
5.5.14 Применение кислой золы в бетонах железобетонных конструкций, в том числе преднапряженных, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах, может быть допущено при условии удовлетворения требований ГОСТ 31384-2017 и СП 28.13330.2017. Применение золы в бетонах преднапряженных конструкций, армированных термически упрочненной арматурной сталью, склонной к коррозионному растрескиванию, не допускается без проведения специальных исследований.
5.5.18 Микрокремнезем конденсированный должен удовлетворять требованиям ГОСТ Р 56178-2014 и техническим условиям [2].
5.5.19 Нанокремнезем должен соответствовать требованиям специально разработанной технической документации (технических условий, специальных технических условий, стандарта организации и пр.).
Нанокремнезем, получаемый в виде золя из геотермальных вод, может иметь химический состав сухого вещества, приведенный в таблице 1.
Таблица 1 - Химический состав сухого вещества золя
Химический состав сухого вещества золя, % |
| ||||
| |  | | п.п.п. | |
90-98 | 0,8-0,9 | 0,1-0,2 | 0,3-0,6 | 3-4 | |
5.5.20 Для производства высокопрочных бетонов для транспортных сооружений следует применять органо-минеральные добавки, отвечающие требованиям ГОСТ 24211-2008 и технических условий на эти добавки.
Модификаторы применяют для получения:
- высокопрочных, непроницаемых, коррозионностойких, напрягающих, расширяющихся, с частично компенсированной усадкой бетонов и растворов, применяемых в промышленном, гражданском, дорожном и других видах строительства, включая системы питьевого водоснабжения;
- бетонных смесей повышенных технологических свойств, в том числе высокоподвижных и самоуплотняющихся, обладающих высокой степенью сохраняемости, удобоукладываемости и сегрегационной устойчивости к водоотделению, расслаиваемости.
5.5.21 Органо-минеральный модификатор должен соответствовать требованиям ГОСТ Р 56178-2014, технических условий [5, 6, 7, 8] и иной соответствующей нормативно-технической документации.
5.5.22 Основные компоненты минеральной части, применяемые для изготовления модификаторов, должны удовлетворять требованиям ГОСТ Р 56178-2014.
5.6 Требования к воде затворения
Вода для приготовления всех видов бетонов должна отвечать требованиям ГОСТ 23732-2011.
5.7 Технические характеристики и рекомендуемые требования к молотому стеклобою как к активной минеральной добавке
5.7.1 Молотый стеклобой в качестве активной минеральной добавки может использоваться при производстве высокопрочных бетонов для транспортных сооружений при соблюдении изготовителем требований ГОСТ 56592-2015*, ГОСТ 24211-2008, ГОСТ 27006-2019, стандарта организации [5], рекомендаций [1] и настоящего методического документа.
Примерный химический состав и физические свойства молотого стеклобоя и портландцемента приведены в таблице 2.
5.7.4 Допускается применять в составе бетона до 10% по массе цемента молотого стеклобоя в качестве тонкопомолотого заполнителя для получения высоких эксплуатационных характеристик прочности, морозостойкости, водонепроницаемости, истираемости и деформативности.
Таблица 2 - Примерный химический состав и физические свойства молотого стеклобоя и портландцемента
Вяжущий материал |  | | | | | | | | Удельный вес, г/см  | Модуль поверхности, м /кг |
Портландцемент | 20,43 | 4,70 | 2,92 | 62,39 | 1,81 | 3,53 | 0,95 | 0,18 | 3,15 | 354 |
Молотый стеклобой | 74,07 | 1,97 | 0,44 | 13,56 | 1,26 | 0,20 | 0,62 | 7,19 | 2,54 | 410 |
Примечание - Химический состав молотого стеклобоя и портландцемента дан в процентах.
6 Общие требования по разработке высокодисперсных и сверхтонких заполнителей
6.1 К отбору золы-уноса первичной обработки рекомендуется предъявлять следующие требования исходя из известных технологических схем улавливания летучей золы:
- сухое улавливание - зола, поступающая с электрофильтров и из циклонов ТЭС в золосборники, направляется специальным пневмотранспортом в силосные склады, либо непосредственно в транспортные средства потребителей;
- гидроудаление - при очистке золосборников с помощью воды зола и шлак в виде золопульпы удаляется в отвалы.
6.2 Зола-уноса может подвергаться обработке, в том числе сепарации, просеиванию, сортировке, сушке, смешению, помолу или сокращению содержания несгоревшего угля либо комбинированием этих процессов на соответствующих производственных предприятиях.
6.4 Уплотненный микрокремнезем заданной насыпной плотности получают в результате уплотнения на вальцевых прессах или иных технологических линиях, обеспечивающих требования технической документации к наполнителю [9].
6.5 Принципиальная схема совмещения исходных компонентов и получения на их основе порошкообразного органо-минерального модификатора приведена на рисунке 1.
 |
Рисунок 1 - Принципиальная схема совмещения исходных компонентов и получения на их основе порошкообразного органо-минерального модификатора
Примечания
1 Компоненты А - дисперсная фаза; Б - фиксирующий стабилизатор; В - поверхностно-активное вещество.
2 Группы I, II, III, IV - фазовые состояния компонентов комплексных органо-минеральных модификаторов
6.6 В качестве фиксирующих стабилизаторов системы "дисперсная фаза - фиксирующий стабилизатор - ПАВ" обычно выбираются соли неорганических кислот, создающие кристаллическую структуру механически препятствующие седиментационным процессам.
6.7 Выпуск сухих форм всех полифункциональных модификаторов, в том числе на основе суперпластификаторов, может быть осуществлен с использованием технологии распределительной сушки. Органо-минеральные модификаторы, полученные по этой схеме, представляют собой микрогранулы с размером основной массы частиц от 200 до 300 мм. Продукты в виде порошка, полученные по указанной технологии, не слеживаются, легко растворяются в воде.
6.8 Для получения из бытовых отходов битого стекла активной минеральной добавки с определенной тонкостью помола и с гидравлической активностью следует применять шаровые мельницы и дезинтеграторы, а также турбинные установки ударного действия, обеспечивающие высокую эффективность и пониженные энергозатраты при получении продукта. Готовый продукт следует упаковывать в тару, аналогичную упаковочным материалам для вяжущих материалов и соответствующую требованиям ГОСТ 30090-93.
7 Требования к бетонным смесям для высокопрочного бетона
7.1 Классы бетона по прочности, марку бетона по морозостойкости и водонепроницаемости следует назначать в проекте с учетом условий эксплуатации конструкции по ГОСТ 7473-2010, ГОСТ 26633-2015 и рекомендаций настоящего методического документа.
7.2 Подбор составов бетона на заданные проектом требования необходимо выполнять согласно ГОСТ 27006-2019, рекомендациям [10], а также техническому заданию по рекомендуемой форме, приведенной в приложении Б. Гарантии по составу бетона заданного качества согласно ГОСТ 7473-2010 должны быть прописаны в договоре на поставку продукции изготовителя.
7.3 Технологической службой предприятия-изготовителя (лабораторией-изготовителем) должен осуществляться подбор состава высокопрочного бетона для дорожного строительства. Рекомендуется подбор состава бетона производить аккредитованной организацией при наличии эксперта, аккредитованного соответствующей полномочной организацией. Рекомендуемая форма карты подбора состава бетона приведена в приложении В.
7.4 Для приготовления бетонной смеси с новыми (ранее не применявшимися в производстве) видами тонкопомолотых высокодисперсных заполнителей, в том числе молотого стеклобоя, рекомендуется проектирование составов выполнять с привлечением аккредитованных лабораторий.
7.5 При производстве бетона на бетоносмесительном узле должен быть обеспечен соответствующий объем исходных материалов.
7.6 Хранение материалов следует организовать отдельно во избежание их перемешивания, загрязнения и порчи. Различные виды цемента (марки, классы) следует хранить и дозировать раздельно, цементные силосы - промаркировать.
Добавки необходимо хранить и использовать в соответствии с требованиями сопроводительной документации производителей.
7.7 Составляющие материалы должны проверяться на соответствие требованиям стандартов на эти материалы. Периодичность проверки - не реже одного раза в смену от поступающей на производство партии.
7.8. Цемент, заполнители, минеральные и органо-минеральные добавки в виде порошков дозируют по массе, жидкие добавки и воду - по массе или объему. Количество жидких добавок определяют по сухому веществу в процентах от массы цемента.
Точность дозирования исходных компонентов для технологического комплекса приведена в таблице 3.
Таблица 3 - Точность дозирования исходных компонентов бетона
Составляющие бетона | Точность дозирования, %, не более |
Цемент, вода, минеральные и органо-минеральные добавки, добавляемые в количестве более 5% по массе цемента | ±1 |
Заполнители и химические добавки, добавляемые в количестве менее или равными 5% по массе цемента | ±2 |
7.9 Метрологическую поверку, калибровку или аттестацию испытательного оборудования, а также поверку дозаторов технологических комплексов по производству бетона следует осуществлять согласно технической документации на данное оборудование.
7.10 Контроль технологии приготовления бетона, испытания бетонной смеси на плотность, пористость (воздухововлечение) и подвижность, а бетона на плотность, прочность, морозостойкость и водонепроницаемость должны выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 10181-2014, ГОСТ 10060-2012, ГОСТ 12730.5-2018.
7.11 Входной контроль поступающих материалов, операционный контроль производства и послеоперационный контроль бетона следует выполнять в соответствии с требованиями технологического регламента, разработанного производителем бетона.
8 Методика подбора состава высокопрочного бетона на основе применения высокодисперсных заполнителей
8.1 Особенности подбора состава высокопрочного бетона, приготовления, корректировки опытных замесов, оценки полученных результатов
8.1.1 Подбор составов высокопрочного бетона для дорожного строительства осуществляется по тем же принципам, которые лежат в основе метода подбора обычных бетонов с учетом особенностей, связанных с использованием высокодисперсных и тонкопомолотых заполнителей, а также дополнительными требованиями к качеству и количеству компонентов смесей [4], в том числе с учетом особенностей применения молотого стеклобоя.
8.1.2 При подборе составов следует предусматривать применение комплекса из химических и минеральных добавок, в частности водоредуцирующих, в сочетании с тонкопомолотыми высокодисперсными заполнителями или использование органо-минеральных модификаторов, содержащих вышеуказанные компоненты.
8.1.3 Рекомендуется назначать вяжуще-водное отношение (Ц+Д)/В, под которым понимается отношение общего расхода цемента и активной минеральной добавки или органо-минерального модификатора к расходу воды, в диапазоне от 2,5 до 4,0.
Цементно-водное отношение Ц/В, или отношение воды к вяжущему, под которым подразумевается общая (суммарная) масса цемента и активных минеральных добавок, в связи с применением водоредуцирующих добавок уменьшается [4].
8.1.4 Абсолютные объемы заполнителей в составе бетонной смеси рассчитывают с учетом активных минеральных или высокодисперсных заполнителей по формуле
8.1.5 Для подбора номинальных составов высокопрочных бетонов с тонкопомолотыми и высокодисперсными заполнителями строят зависимость прочности бетона от вяжуще-водного отношения (например, с органо-минеральным модификатором) (рисунок 2) и номограмму зависимости прочности бетона от расхода цемента и дозировки добавки (рисунок 3).
 |
Рисунок 2 - Пример зависимости прочности бетона с добавкой от вяжуще-водного отношения
8.1.6 На основании полученных зависимостей (см. рисунок 2) определяют вяжуще-водное отношение для получения бетонов классов, заданных проектом.
 |
Рисунок 3 - Пример зависимости прочности бетона от расхода цемента и дозировки добавки
(в скобках приведены значения прочности бетона при нормативном коэффициенте вариации 13,5%)
8.1.7 Расход материалов в номинальных составах бетона с тонкопомолотым и высокодисперсным заполнителем принимают с учетом технико-экономической эффективности на основании зависимости, приведенной на рисунке 3.
8.1.8 При использовании молотого стеклобоя его расход допускается принимать согласно имеющимся опытно-промышленным результатам с последующим согласованием ведущими научно-исследовательскими организациями.
8.1.9 Состав высокопрочного бетона подбирают без учета влажности мелкого и крупного заполнителей.
Корректировку влажности осуществляет технологическая служба предприятия, данные учитывают при подаче материалов на производство (технологический комплекс).
8.1.10 Полученные номинальные составы бетонов проверяют в заводских условиях перед началом выпуска бетонных смесей и оптимизируют в процессе производства, по мере получения данных статистического контроля.
Образцы, отобранные из одной партии бетона, оформляют актом и испытывают в промежуточном и проектном возрасте по ГОСТ 10180-2012. Оценку и контроль прочности бетона в образцах-кубах осуществляют согласно ГОСТ 18105-2018.
8.1.11 Стойкость бетона к попеременному замораживанию и оттаиванию в насыщенном водой состоянии является важным условием его долговечности в конструкциях и сооружениях.
Нормирование объема вовлеченного воздуха в диапазоне 4%-6% является фактором, определяющим морозостойкость и долговечность бетона транспортных сооружений. Воздухововлекающие добавки должны приниматься в расчет при подборе составов высокопрочных бетонов для транспортных сооружений.
8.2 Расчет составов высокопрочного тяжелого бетона для транспортных сооружений с активными высокодисперсными и тонкомолотыми заполнителями
8.2.1 В данном методическом документе приведены рекомендации по подбору состава бетона применительно к высокодисперсным заполнителям - минеральным добавкам (МД) - в качестве самостоятельного компонента бетона, а не в составе вяжущего [4].
8.2.2 Расчет и подбор начального номинального состава высокопрочного бетона начинают с определения исходного состава.
Исходным является производственный или лабораторный состав тяжелого бетона без минеральных добавок, обеспечивающий требуемую проектную прочность при заданной удобоукладываемости бетонной смеси.
8.2.4 Ориентировочное цементно-водное отношение Ц/В бетона с добавкой рассчитывают в размере общего количества цемента и минеральных добавок (Ц+МД=100%) по формуле
Таблица 4 - Ориентировочные значения коэффициента цементирующей эффективности минеральных добавок
Минеральные добавки | Коэффициент цементирующей эффективности обеспечения прочности бетона | |
| пропаренного | нормального твердения |
Зола-уноса кислая | 1,10-1,30 | 0,7-0,8 |
Зола-уноса высококальциевая | 0,80-0,90 | 0,5-0,6 |
Отвальная кислая зола | 0,4-0,7 | 0,2-0,3 |
Молотый песок | 0,2-0,3 | 0,1-0,6 |
Диатомит и трепел | 2,0-3,0 | 1,2-1,7 |
Таблица 5 - Соотношения между цементом и минеральной добавкой
Соотношение цемента и минеральной добавки | Доля МД в смеси с цементом, % | ||||||
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
 | 0 | 0,11 | 0,25 | 0,44 | 0,67 | 1 | 1,5 |
 | 0 | 9 | 4 | 2,33 | 14 | 1 | 0,67 |
8.2.5 Приготавливают два вспомогательных состава бетона с Ц/В, отличающихся от полученных на ±0,2. Расход песка в замесе и соотношение между песком и цементом этих составов определяют опытным путем, подбирая заданную удобоукладываемость бетонной смеси при принятых отношениях Ц/В и МД/Ц.
8.2.6 Из трех составов бетона изготавливают контрольные образцы для определения прочности через 4 ч после окончания тепловой обработки, а для бетона, твердеющего в нормальных условиях, - через 28 сут.
8.2.7 По результатам определения прочности составов бетона строят зависимость прочности от Ц/В. По этой зависимости определяют цементно-водное отношение Ц/В, обеспечивающее получение прочности бетона с добавкой, равной прочности исходного состава.
8.2.9 Для определения оптимальной дозировки минеральной добавки дополнительно приготавливают составы бетона с содержанием добавок в смеси с цементом, %:
- природных осадочного происхождения - 10, 20, 30 и 40;
- природных вулканического происхождения и искусственных молотых - 10, 20, 30, 40 и 50;
- высококальциевых зол-уноса - 20, 30, 40, 50 и 60;
- молотого стеклобоя - 5, 8, 10.
Цементно-водные отношения этих составов находят по формуле
Соотношение между песком и цементом в каждом дополнительном составе подбирают опытным путем, регулируя удобоукладываемость.
8.2.11 В качестве оптимального количества добавки в смеси с цементом принимают то количество, при котором получена максимальная прочность дополнительного состава бетона. Для этого состава рассчитывают фактический расход цемента и добавки по следующим формулам:
8.2.13 Корректировку состава бетона при введении микрокремнезема (МК) осуществляют по количеству микрокремнезема как заменителя цемента для снижения его расхода. Расход цемента определяют по формуле
В случае если минимальный расход цемента в бетоне для соответствующих сред эксплуатации составляет 300 кг и менее, то это значение при введении микрокремнезема следует снижать не более чем на 30 кг. Данное требование не зависит от значений, которые получены в результате вышеуказанных вычислений.
8.2.14 По результатам определения прочности бетона дополнительного оптимального состава и двух откорректированных строят базовые зависимости прочности бетона в отпускном и проектном возрасте и фактической средней плотности бетонной смеси в зависимости от Ц/В. По этим зависимостям определяют минимальное значение Ц/В, обеспечивающее получение бетона с заданной отпускной и проектной прочностью и соответствующее ему значение средней плотности бетонной смеси.
8.2.15 На основании определенного по базовой зависимости Ц/В и средней плотности бетонной смеси рассчитывают номинальный состав тяжелого высокопрочного бетона.
8.2.16 Приведенная методика требует корректировки состава бетона по фактически используемому количеству крупного заполнителя, водоредуцирующей и газообразующей добавок, задача которых - достижение высоких эксплуатационных показателей, в первую очередь морозостойкости, необходимых для бетона, применяемого в дорожном строительстве.
8.3 Особенности расчета составов высокопрочного тяжелого бетона для транспортных сооружений с органо-минеральным модификатором
8.3.1 Подбор составов высокопрочного бетона осуществляется по тем же принципам, которые лежат в основе метода подбора обычных бетонов с учетом особенностей, связанных с обязательным использованием добавок и дополнительными требованиями к качеству и количеству компонентов смесей.
8.3.2 Допускается назначение вяжуще-водного отношения, которое соответствует отношению общего расхода цемента и органо-минерального модификатора к расходу воды, в диапазоне от 2,5 до 4,0.
Водовяжущее отношение, которому соответствует суммарная масса цемента и высокодисперсных тонкопомолотых заполнителей, из-за применения водоредуцирующих добавок снижается.
8.3.4 Используемые материалы (цемент и заполнители) должны соответствовать требованиям ГОСТ 26633-2015.
8.3.7 В качестве мелкого заполнителя рекомендуется применять природные пески, пески из отсевов дробления по ГОСТ 8736-2014 и их смеси с модулем крупности в пределах от 2,2 до 3,0 с содержанием пылевидных и глинистых частиц до 2%, и наличием зерен известняка и других карбонатных пород до 5%.
8.3.8 В качестве крупного заполнителя в тяжелом бетоне рекомендуется применять щебень из плотных горных пород по ГОСТ 8267-93 фракции не более 20 мм марки по дробимости не ниже 1200 с содержанием зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм не более 15% и зерен слабых пород не более 5% по массе.
8.4 Экспериментальный подбор и корректирование нормируемых технологических показателей качества бетонной смеси
8.4.1 Подбор состава бетона состоит из нескольких принципиальных этапов:
- теоретический расчет состава бетонной смеси;
- экспериментальный подбор и корректировка нормируемых технологических показателей качества бетонной смеси;
- экспериментальная проверка соответствия начального номинального состава бетона требуемой прочности;
- проверка и корректировка начального номинального состава бетона на его соответствие всем другим нормируемым показателям качества;
- назначение и корректировка рабочих составов бетона;
- проверка и корректировка технологических показателей качества бетонной смеси рабочих составов на производстве.
 |
1 - цемент ЦЕМ 22,5; 2 - цемент ЦЕМ 32,5; 3 - цемент ЦЕМ 42,5; 4 - цемент ЦЕМ 52,5
Рисунок 4 - Зависимость прочности бетона через 28 сут нормального твердения от цементно-водного отношения и класса прочности цемента
8.4.3 Ориентировочный расход воды для расчета и подбора номинального начального состава бетона принимают по таблице 6 [4].
Таблица 6 - Водопотребность бетонной смеси
Марка бетона по | Осадка конуса, | Водопотребность бетонной смеси, л/м | ||
удобо- укладываемости | см | без добавок | с водоредуци- рующей добавкой по ГОСТ 24211-2008 | с суперводо- редуцирующей добавкой по ГОСТ 24211-2008 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Ж4 | 31-50 | 135 | - | - |
ЖЗ | 21-30 | 145 | - | - |
Ж2 | 10-20 | 155 | 145 | 130 |
Ж1 | 5-10 | 170 | 160 | 145 |
П1 | 1-4 | 185 | 165 | 150 |
П2 | 5-9 | 205 | 185 | 165 |
П3 | 10-15 | 215 | 200 | 170 |
П4 | 16-20 | 230 | 210 | 185 |
П5 | 21-25 | 240 | 215 | 190 |
Примечания
1 Табличные значения получены при применении фракции щебня 5 (3)-20 мм. При использовании щебня фракции 5 (3)-10 мм расход воды увеличивается на 10-15 л/м, фракции 5-40 мм - уменьшается на 10-15 л/м.
2 Водопотребность бетонной смеси с водоредуцирующими (пластифицирующими) добавками определена при применении песка с модулем крупности 2,0.
3 Примерный объем вовлеченного воздуха без воздухововлекающих добавок в зависимости от максимальной крупности заполнителей от 1% (фракции 5-40 мм) до 3% (фракции 5 (3)-10 мм).
4 Изготовление бетонных смесей марок по подвижности П3, П4 и П5, без водоредуцирующих/пластифицирующих добавок не рекомендуется.
Ц=(Ц/В)В. (10)
Долю песка в начальном составе бетонной смеси в зависимости от расхода цемента и наибольшей крупности заполнителя принимают по таблице 7.
Таблица 7 - Доля песка в смеси заполнителей
Расход цемента, кг/м | Наибольшая крупность щебня, мм | ||
| 10 | 20 | 40 |
| Доля песка в смеси заполнителей | ||
200 | 0,54 | 0,51 | 0,48 |
300 | 0,51 | 0,48 | 0,45 |
400 | 0,48 | 0,45 | 0,42 |
500 | 0,45 | 0,42 | 0,39 |
Примечание - При использовании гравия доля песка уменьшается на 0,03.
8.4.8 Расходы материалов при номинальном составе бетона проверяют на опытном замесе для уточнения подвижности бетонной смеси по ГОСТ 10181-2014. В случае если марка по удобоукладываемости бетонной смеси не соответствует заданной, производится корректировка начального номинального состава бетона. При этом увеличение подвижности бетонной смеси достигают за счет увеличения дозировки воды в пробном замесе, а снижение подвижности - за счет увеличения в пробном замесе доли заполнителей.
Изменение подвижности бетонной смеси начального номинального состава следует проводить один раз за замес (воды или песка). Когда разовое дозирование составляющих не приводит к требуемой удобоукладываемости, следует повторить откорректированный замес.
Если при корректировке замеса заданная удобоукладываемость бетонной смеси не была получена, замес повторяют, рационально поменяв расход компонентов смеси.
8.4.9 Удобоукладываемость (подвижность) бетонной смеси соответствует проектной при условии, что полученная фактическая подвижность находится в пределах заданной марки по удобоукладываемости.
8.4.10 Экспериментальная проверка соответствия начального номинального состава бетона требуемой прочности включает следующие этапы.
- Из выбранного начального состава с заданной удобоукладываемостью бетонной смеси изготавливают контрольные образцы для определения прочности бетона в проектном и промежуточном возрастах.
- Одновременно с начальным составом изготавливают дополнительные составы.
Дополнительные составы бетона рассчитывают, изменяя значение Ц/В, принятое в начальном составе, на ±(0,3-0,5) и принимая значения В и Щ по начальному составу. Значение П увеличивают или уменьшают на величину уменьшения или увеличения значения Ц.
- Из начального номинального состава изготавливают специальные серии контрольных образцов для определения и оценки соответствия бетона другим нормируемым в задании на подбор состава показателям качества.
При необходимости подбора состава класса бетона на прочность, соответствующего повышенным характеристикам (маркам по морозостойкости и водопроницаемости), формируют специальные серии контрольных образцов для определения и оценки соответствия рассчитанного номинального состава другим показателям качества.
- По результатам определения прочности бетона начального номинального и дополнительных составов строят базовые зависимости прочности бетона от Ц/В в возрасте 3; 7 и 28 сут. По этим зависимостям определяют значение Ц/В, обеспечивающее получение бетона с заданными промежуточной и проектной прочностями.
- По требуемой средней прочности класса бетона, указанного в задании на подбор, определяют Ц/В и рассчитывают состав бетона, обеспечивающий заданную проектную прочность в возрасте 28 сут.
В зависимости от технологии строительства и времени нагружения конструкции в проекте производства работ (ППР) назначают величину распалубочной прочности в процентах от требуемой средней прочности класса.
- На основании построенных базовых зависимостей и в пределах полученных прочностей возможен расчет не только одного номинального состава, но и производственных норм расхода составляющих бетона, обеспечивающих проектные требования по прочности в возрасте 28 сут
Образцы на стандартные испытания по водонепроницаемости и морозостойкости приготавливают сразу после изготовления образцов номинального начального состава и двух вспомогательных.
Перед производственным получением бетонной смеси определенного по таблицам состава производят ее корректировку по удобоукладываемости путем уменьшения или увеличения расхода воды затворения.
8.5 Проверка и корректировка начального номинального состава бетона на его соответствие всем другим нормируемым показателям качества бетона
8.5.1 В случаях когда результаты испытаний отобранных серий образцов бетона изначального номинального состава не подтверждают их соответствия требованиям задания на проектирование к другим (кроме прочности) нормируемым показателям качества, например по морозостойкости, водонепроницаемости, истираемости, необходимо скорректировать номинальный состав так, чтобы он обеспечивал все без исключения нормируемые показатели качества, указанные в техническом задании.
8.5.2 Корректировку составов бетона следует производить наиболее эффективными методами, в первую очередь путем корректировки и изменения количества водоредуцирующих и активных минеральных добавок, воздухововлекающих (газообразующих) добавок, повышающих морозостойкость бетона, а также органо-минеральных модификаторов, иных тонкопомолотых заполнителей (в том числе молотого стеклобоя).
8.6 Назначение и корректирование рабочих составов бетона
8.6.1 Рабочие составы бетона назначают на основании принятых номинальных лабораторных составов.
8.6.2 В случаях когда материалы, применяемые на производстве, по своим показателям качества не отличаются от использованных в лабораторных замесах, в рабочих составах учитывают только фактическую влажность заполнителей. При этом расход цемента в бетоне сохраняют по принятому начальному номинальному составу, а расходы воды и заполнителей определяют [3] по формулам
8.6.3 Рабочие составы бетона проверяют в лабораторных условиях на соответствие всем нормируемым технологическим показателям качества.
Допустимые отклонения фактических технологических свойств бетонной смеси от соответствующих требуемых значений принимают по таблицам 8 и 9 [4].
Таблица 8 - Допустимые отклонения заданных значений показателей удобоукладываемости бетонной смеси
Наименование показателя качества бетонной смеси | Номинальное значение | Допуски |
Осадка конуса, см | До 10 | ±1 |
| Более 10 | ±2 |
Расплыв конуса, см | Все значения | ±3 |
Коэффициент уплотнения | Более 1,25 | ±0,10 |
| От 1,11 до 1,25 | ±0,08 |
| До 1,10 | ±0,05 |
Жесткость, см | Более 10 | ±3 |
| До 10 | ±2 |
Таблица 9 - Допустимые отклонения заданных значений показателей качества бетонной смеси
Наименование показателя качества бетонной смеси | Номинальное значение | Допустимое отклонение |
Средняя плотность, кг/м | Все значения | ±20 |
Расслаиваемость, %: |
|
|
по водоотведению | Менее 0,4 | +0,1 |
| 0,4 и более | +0,2 |
по раствороотделению | Менее 4 | +0,5 |
| 4 и более | +1 |
Пористость, % | Все значения | ±1 |
Температура, °С | Все значения | ±3 |
Сохраняемость свойств во времени | Не менее 1 ч 30 мин | -10 мин |
| От 1 ч 30 мин до 3 ч 00 мин | -20 мин |
| Более 3 ч 00 мин | -30 мин |
8.6.4 Корректировку рабочего состава производят, если по данным входного контроля качества заполнителей и операционного контроля производства установлено изменение качества материалов более чем:
- на 2% - содержание песка в щебне или щебня в песке;
- 2% - нормальной густоты цементного теста;
- 1,5% - содержание илистых, глинистых и пылевидных частиц;
8.7 Проверка и корректировка технологических показателей качества бетонной смеси рабочих составов на производстве
8.7.1 После корректировки рабочие составы бетонной смеси следует проверять в условиях производства на бетоносмесительном узле (формовка опытных замесов).
8.7.2 Бетоносмесительные узлы и иные технологические комплексы, предназначенные для производства бетонов высокой прочности на основе высокодисперсных тонкопомолотых заполнителей (минеральных и техногенных веществ, в том числе молотого стеклобоя) в дорожном строительстве, должны соответствовать требованиям, предъявляемым к аттестации заводов-изготовителей согласно приложению Д.
8.7.3 Корректировку рабочих составов по результатам их проверки на опытных замесах проводят в случаях устойчивого (неслучайного) отклонения удобоукладываемости бетонной смеси и других технологических показателей от заданных интервалов.
Отклонение удобоукладываемости (подвижности или жесткости) бетонной смеси считают устойчивым, если:
- из последних десяти результатов определения показателя удобоукладываемости разных замесов три результата выходят за границу заданного интервала в одну и ту же сторону;
- подряд два результата определения показателя удобоукладываемости разных замесов выходят за границу заданного интервала в одну и ту же сторону.
9 Методы контроля качества
9.1 Система контроля качества должна включать требования соответствующей нормативно-технической документации, технологического регламента, проекта. Предприятие-изготовитель для стабильного выпуска бетона заданного качества должно обеспечить выполнение следующих требований:
В период текущего контроля следует проводить входной, операционный и приемочный контроль:
- входной контроль - подтверждение качества составляющих бетона;
- операционный контроль - определение соответствия технологических параметров заданным;
- приемочный контроль - контрольные испытания бетона в рамках приемочного контроля (изготовление контрольных образцов из бетона номинального состава с учетом влажности заполнителей; отбор проб, изготовление и хранение контрольных образцов следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ 10180-2012).
9.2 Контроль и оценку прочности высокопрочных бетонов, в том числе неразрушающий контроль осуществляют по ГОСТ 18105-2018, ГОСТ 31914-2012.
9.3 При контроле прочности бетона одного класса отбирают не менее одной пробы в смену как на предприятии - изготовителе бетонной смеси, так и на предприятии - изготовителе сборных конструкций.
9.4 В соответствии с ГОСТ 10180-2014* от каждой пробы бетонной смеси изготавливают по одной серии образцов для контроля:
- распалубочной прочности - для монолитных конструкций;
- отпускной прочности или передаточной прочности бетона на заводе по производству сборных железобетонных конструкций;
- прочности бетона в проектном возрасте для монолитных или сборных железобетонных конструкций.
9.5 Оценку соответствия прочности распалубочной (промежуточной) в возрасте 1; 3 или 7 сут, а также отпускной или проектной(в возрасте 28 сут) проводят по ГОСТ 18105-2018.
Однородность по прочности определяют для каждого класса бетона по ГОСТ 18105-2018, для того чтобы оценить уровень качества выпускаемой продукции по прочности и для выявления причин, влияющих на ее снижение [1].
9.6 Определение плотности, прочности, водонепроницаемостии морозостойкости бетона следует проводить согласно требованиям ГОСТ 10180-2012, ГОСТ 12730.5-2018 и ГОСТ 10060-2012.
Испытания на морозостойкость и водонепроницаемость каждого класса выпускаемого бетона необходимо проводить не реже одного раза в шесть месяцев.
При проведении периодических испытаний по морозостойкости и водонепроницаемости бетона следует привлекать аккредитованную испытательную лабораторию или иную компетентную организацию по согласованию.
9.7 Приемку бетонной смеси на объекте строительства выполняет аккредитованная лаборатория.
9.8 Определение удобоукладываемости бетонной смеси осуществляют путем отбора проб из первых трех автобетоносмесителей в начальный период поставки, в последующем - из каждого десятого автобетоносмесителя при поставке бетонной смеси одного заданного состава, произведенного на одном технологическом комплексе в течение одной рабочей смены (суток). Испытания удобоукладываемости и плотности бетонной смеси производят по ГОСТ 10181-2014 или иной методике, допустимой или согласованной сторонами.
9.9 При производстве готовых бетонных смесей их подвижность определяют перед отгрузкой потребителю и на объект при разгрузке.
Допустимые отклонения показателей подвижности бетонной смеси даны в таблице 10.
Таблица 10 - Допустимые отклонения показателей подвижности бетонной смеси
Марка бетонной смеси по подвижности | П1 | П2 | ПЗ | П4 | П5 |
Осадка конуса, см |  4 | 5-9 | 10-15 | 16-20 | 21-25 |
Допустимое отклонение от среднего значения | ±1 | ±2 | ±2 | ±2 | ±2 |
9.10 Введение в бетонную смесь дополнительного количества воды или водосодержащих добавок на объекте при доставке не допускается.
В специальных случаях изготовитель может указать на возможность введения добавки пластификатора, при этом увеличенное значение В/Ц не должно превосходить предельно допустимого значения, заданного при проектировании состава бетона. Количество вводимой добавки следует указывать в сопроводительной документации - документе о качестве.
9.11 При возведении мостов с применением сборных железобетонных конструкций контроль качества бетона осуществляют в заводских условиях [1].
9.12 При сооружении конструкций мостов из монолитного железобетона его прочность должна контролироваться на стройплощадке по контрольным образцам и неразрушающими методами в соответствии с требованиями ГОСТ 18105-2018 с применением методов ГОСТ 17624-2012, ГОСТ 22690-2015.
9.13 Правила отбора контрольных образцов и условия их хранения до испытаний, а также испытания на прочность бетона конструкций должны быть установлены в ППР.
Кинетику набора прочности бетона в конструкциях следует оценивать с учетом фактических температурно-влажностных режимов твердения бетона конструкций и усредненных экспериментально-теоретических зависимостей исходя из реальных составов бетона конструкций. После снятия опалубки (на небольшом участке конструкций) рекомендуется провести контрольное определение прочности бетона неразрушающими методами по ГОСТ 22690-2015 [1].
Проверку толщины защитного слоя бетона выполняют по ГОСТ 22904-93.
9.14 При контроле прочности бетона в монолитных конструкциях неразрушающим методом фактическую прочность бетона определяют методом отрыва со скалыванием. Сплошной неразрушающий контроль бетона следует осуществлять ультразвуковым методом, а также ударно-импульсным.
9.15 Количество участков испытаний для бетона конструкций согласно ГОСТ 18105-2018 должно быть не менее 20.
Допускается проводить испытания по схеме Г ГОСТ 18105-2018 с назначением количества участков испытаний не менее четырех на конструкцию при определении фактической прочности бетона.
9.17 Контроль прочности бетона по образцам, отобранным из конструкций, проводят в соответствии с ГОСТ 28570-2019, ГОСТ 31914-2012.
Отбор проб (кернов) и изготовление образцов проводят алмазным инструментом в соответствии с ГОСТ 28570-2019 с учетом следующих требований [1]:
- диаметр образцов должен быть не менее 70 мм;
- высота образцов должна быть в диапазоне от 0,8 до 2 диаметров;
- отклонения от плоскостности и перпендикулярности опорных граней образцов к боковым граням не должны превышать 0,1 мм;
- опорные (торцевые) грани образцов должны быть отшлифованы.
10 Требования по технике безопасности и охране окружающей среды
10.1 При эксплуатации технологической линии по производству высокопрочных бетонных смесей для транспортных сооружений в целях обеспечения безопасных санитарно-гигиенических условий труда следует руководствоваться правилами техники безопасности, пожаробезопасности и производственной санитарии, изложенных в СП 12-135-2003, а также требований стандартов производственной санитарии на различные виды работ и оборудование. В них приведены требования к технологическим процессам, транспортным устройствам, способствующие снижению уровня шума и улучшению санитарно-гигиенических условий труда, а также регламентированы нормативы по естественному и искусственному освещению помещений, их отоплению и вентиляции.
10.2 На бетонном заводе и вспомогательных зданиях независимо от степени загрязненности воздуха необходимо иметь в обязательном порядке естественную и принудительную вентиляцию. Для предотвращения загрязненности воздуха рабочих помещений вредными выделениями и их распространения следует выполнить следующие мероприятия:
- оборудование, приборы, трубопроводы и другие источники значительного выделения конвекционного или лучистого тепла должны быть теплоизолированы;
- оборудование и устройства, при эксплуатации которых происходит влаговыделение, следует надежно укрывать;
- процессы со значительным выделением пыли необходимо изолировать, они должны выполняться без непосредственного участия людей; оборудование или его части, являющиеся источником выделения пыли, следует укрывать и максимально герметизировать;
- выделяющиеся из устройств технологические выбросы в виде пыли, паров, вредных газов перед выпуском в атмосферу подвергают эффективной очистке;
- полы на бетонном заводе и узле химических добавок должны быть устойчивы к допускаемым в процессе работы механическим, тепловым и химическим воздействиям; непроницаемы для воды, кислот, щелочей, органических растворителей, минеральных масел, эмульсий, щелочных и кислотных растворов и иметь уклоны для стока жидкостей к лоткам, трапам, каналам. Открытые люки, колодцы, загрузочные отверстия в полах ограждают перилами высотой не менее 1 м со сплошной металлической обшивкой по низу на высоте не менее 0,15 м и с дополнительной ограждающей планкой на высоте 0,5 м;
- производственные помещения должны иметь гладкую поверхность стен, потолков и регулярно очищаться от пыли.
Рабочие места, проходы, проезды нельзя загромождать сырьем, полуфабрикатами или готовой продукцией. Границы проходов, проездов, площадок для складирования необходимо обозначать.
При эксплуатации производственных помещений запрещается:
- превышать допустимые нагрузки на пол, перекрытия, площадки;
- устанавливать производственное оборудование, не предусмотренное проектом.
10.3 Система вентиляции и отопления в комплексе с технологическими мероприятиями по уменьшению выделения производственных вредностей должна соответствовать требованиям ГОСТ 2.1.005-88*. В помещениях с повышенным пылевыделением нормируется допустимая концентрация пыли в зависимости от содержания свободного кремнезема в воздухе рабочей зоны:
Цементная пыль | Допустимая концентрация, мг/м |
Не содержащая свободной  | 6 |
Содержащая свободную , %: |
|
менее 10 | 5 |
от 10 до 70 | 2 |
более 70 | 1 |
Для отопления бетонного завода и узла химических добавок должны предусматриваться системы, приборы и теплоносители, не создающие дополнительных производственных вредностей.
Температура воздуха, поступающего на постоянные рабочие места через открытые ворота, двери или технологические проемы в холодное время года, не должна быть ниже 14°С при работе средней тяжести, 8°С при тяжелой работе. Для обеспечения требуемых температур открывающиеся ворота, двери и технологические проемы следует оборудовать воздушными или воздушно-тепловыми завесами.
10.4 Органо-минеральный модификатор по ГОСТ 19433-88 не классифицируется и к числу опасных грузов не относится.
10.6 Модификатор МБ оказывает раздражающее действие на слизистую оболочку глаз, верхних дыхательных путей, а также незащищенную кожу. При длительном поступлении в организм вызывает силикоз.
10.7 Помещения, где проводятся работы с органо-минеральным модификатором, должны быть оборудованы общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021-75, обеспечивающей состояние воздуха рабочей зоны в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88. В местах возможного пыления обязательна установка местных отсосов. Оборудование должно быть герметизировано.
10.8 При отборе проб, анализе и применении органо-минерального модификатора обязательно использование индивидуальных средств защиты по ГОСТ 12.4.011-89 и ГОСТ 12.4.103-83 (спецодежда, спецобувь, пыленепроницаемые рукавицы или перчатки). Для защиты органов дыхания следует применять средства индивидуальной защиты по ГОСТ 12.4.034-2017 и ГОСТ 12.4.028-76, для защиты лица и глаз - защитные очки по ГОСТ 12.4.153-85. Необходимо соблюдение мер личной гигиены.
10.10 Компоненты органо-минерального модификатора - микрокремнезем конденсированный и водоредуцирующая добавка - по требованиям безопасности характеризуются следующим образом:
10.12 Микрокремнезем конденсированный всех отпускных форм оказывает раздражающее действие на слизистую оболочку глаз, верхних дыхательных путей. При длительном поступлении в организм вызывает силикоз.
10.13 Помещения, где проводятся работы с микрокремнеземом конденсированным, должны быть оборудованы общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021-75, обеспечивающей состояние воздуха рабочей зоны в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88. В местах возможного пыления обязательна установка местных отсосов. Оборудование должно быть герметизировано.
10.14 При отборе проб, анализе и применении микрокремнезема конденсированного обязательно применение работающими индивидуальных средств защиты по ГОСТ 12.4.011-89 и ГОСТ 12.4.103-83 (спецодежда, спецобувь, пыленепроницаемые рукавицы или перчатки, защитные очки, респиратор ШБ-1 "Лепесток-200").
10.15 При работе с микрокремнеземом конденсированным следует также руководствоваться требованиями норм [11].
Приложение А
(справочное)
Рекомендуемые составы зол-уноса, микрокремнезема, комплексного органо-минерального модификатора и их химические составы
Таблица А.1 - Показатели качества микрокремнезема
Наименование показателя | Величина показателя для марок микрокремнезема конденсированного | ||||
| неуплотненного | уплотненного | суспензии (пасты) | ||
| МК-85 | МК-65 | МКУ-85 | МКУ-65 | МКС-85 |
Внешний вид | Ультрадисперсный порошок серого цвета | Мелкозернистый порошкообразный материал серого цвета с размером агрегатов до 0,5 мм | Текучая жидкость темно-серого цвета | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Массовая доля микрокремнезема конденсированного в пересчете на сухой продукт, %, не менее | 97 | 97 | 90 | 90 | 40 |
Массовая доля воды, %, не более | 3 | 3 | 10 | 10 | 60 |
Массовая доля потерь при прокаливании (п.п.п.), %, не более | 3 | 5 | 3 | 5 | 5 |
Массовая доля диоксида кремния ( ), %, не менее | 85 | 65 | 85 | 65 | 85 |
Массовая доля свободных щелочей (  ,  ), %, не более | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Массовая доля оксида кальция, %, не более | 3 | 5 | 3 | 5 | 3 |
Массовая доля серного ангидрида, %, не более | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 |
Удельная поверхность микрокремнезема конденсированного, м /г, не менее | 12 | 12 | 12 | 12 | - |
Индекс активности, %, не менее | 95 | 90 | 95 | 90 | 95 |
Насыпная плотность микрокремнезема конденсированного сухих форм, кг/м | 150-250 | 150-250 | 80-500 | 280-500 | - |
Плотность водной суспензии (пасты), кг/м , не менее | - | - | - | - | 1280 |
pH 5%-й водной суспензии, не менее | - | - | - | - | 7 |
Таблица А.2 - Нормируемые показатели качества активных минеральных добавок
Наименование показателя | Величина показателя качества АМД*, обладающих | ||||
| вяжущими | расширяющими | пуццоланическими свойствами | ||
| свойствами | свойствами | высокими | средними | низкими |
Массовая доля хлорид-иона (CI) в составе АМД, %, не более | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
Массовая доля сульфидных и сульфатных соединений в расчете на  в составе АМД, %, не более | 3,5 | - | 3,5 | 3,5 | 3,5 |
Вяжущая активность АМД R, МПа, не менее | 5 | - | - | - | - |
Линейное расширение, % | - | 0,001-2,000 | - | - | - |
Самонапряжение, МПа, не менее | - | 0,5 | - | - | - |
Количество СаО по отношению к АМД, мг | - | - | Более 70 | От 30 до 70 | Менее 30 |
________________
* Значения показателей качества приведены в пересчете на сухое вещество АМД.
Таблица А.3 - Показатели качества метакаолина
Наименование показателя | Нормативное значение |
Внешний вид | Дисперсный порошок розово-серого цвета |
Влажность, % не более | 1 |
Массовая доля потерь при прокаливании (п.п.п.), % | 0,5-2,0 |
Зерновой состав (остаток на сите с сеткой N 0045), %, не более | 5 |
Массовая доля (в пересчете на прокаленное вещество) %: |
|
- оксида кремния , не менее
| 47 |
- оксида алюминия , не менее
| 40 |
- оксида железа не более | 3 |
Аморфное состояние | Отсутствие на дифрактограммах максимальных отражений кволинита |
Индекс активности, % не менее | 90 |
Примечание - Для определения химического состава метакаолина допускается использование рентгеновского спектографа. | |
Таблица А.4 - Показатели качества модификаторов
Класс иф икация модификатора | Нормативное значение показателя качества | |||||||||||
Класс | Вид | Группа | Внешний вид | Массо- вая | Массовая доля, %, не менее* | Индексы эффективности | ||||||
|
|
|
| доля влаги, %, не более
| оксида крем- ния | оксида алю- миния  | оксида серы | Сни- жение расхода воды  , % | Увели- чение проч- ности на | Линейное расширение,  , % | Само- напря- жение  , МПа | |
|
|
|
|
|
|
|
|
| сжатие  , %, не менее | не менее | не более | не менее |
А | I | 1 | Порошок | 3 | 70 | - | - |  26 | 35 | - | - | - |
|
| 2 | серого |
|
|
|
| 21-25 | 30 |
|
|
|
|
| 3 | цвета |
|
|
|
| 15-20 | 25 |
|
|
|
|
| 4 |
|
|
|
|
| 2-14 | 20 |
|
|
|
| II | 1 |
| 3 | 60 | - | - | 26 | 25 | - | - | - |
|
| 2 |
|
|
|
|
| 21-25 | 20 |
|
|
|
|
| 3 |
|
|
|
|
| 15-20 | 15 |
|
|
|
|
| 4 |
|
|
|
|
| 2-14 | 10 |
|
|
|
| III | 1 |
| 3 | 51 | - | - | 26 | 15 | - | - | - |
|
| 2 |
|
|
|
|
| 21-25 | 10 |
|
|
|
|
| 3 |
|
|
|
|
| 15-20 | 5 |
|
|
|
|
| 4 |
|
|
|
|
| 2-14 | 0 |
|
|
|
Б | I | 1 | Порошок | 8 | 22 | 18 | 17 | 26 | 25 | 0,02 | 2,0 | 1,0 |
|
| 2 | светло- |
|
|
|
| 21-25 | 20 |
|
|
|
|
| 3 | серого |
|
|
|
| 15-20 | 15 |
|
|
|
|
| 4 | цвета |
|
|
|
| 2-14 | 10 |
|
|
|
| II | 1 |
| 6 | 30 | 12 | 12 | 26 | 25 | 0,015 | 2,0 | 0,5 |
|
| 2 |
|
|
|
|
| 21-25 | 20 |
|
|
|
|
| 3 |
|
|
|
|
| 15-20 | 15 |
|
|
|
|
| 4 |
|
|
|
|
| 2-14 | 10 |
|
|
|
Примечания
1 * Значения массовых долей приведены в пересчете на сухое вещество модификатора.
3 Массовая доля хлорид-иона в составе модификаторов должна быть не более 0,1%.
Приложение Б
Задание на подбор состава бетонной смеси высокопрочного бетона на основе высокодисперсных заполнителей
УТВЕРЖДАЮ |
| СОГЛАСОВАНО | |||||||||||||||||||
|
|
| |||||||||||||||||||
|
|
| |||||||||||||||||||
Генеральный директор |
| Служба заказчика | |||||||||||||||||||
|
|
| |||||||||||||||||||
Задание на подбор состава бетона высокой прочности для транспортных сооружений (с тонкопомолотыми заполнителями) | |||||||||||||||||||||
|
|
| |||||||||||||||||||
Класс бетона по прочности на сжатие и другие виды напряженного состояния (если они | |||||||||||||||||||||
нормируются) |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
Назначение бетона |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
Проектный возраст |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
Отпускная прочность бетона изделий |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
Передаточная прочность преднапряженных изделий |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
Промежуточная прочность бетона конструкций |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
Марки бетона по морозостойкости, водонепроницаемости, истираемостии другим нормируемым показателям качества, если они предусмотрены в нормативно-технической | |||||||||||||||||||||
документации |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
Требуемые технологические показатели качества бетонной смеси в соответствии с требованиями ГОСТ 7473-2010, договором на поставку, в том числе: | |||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
марка бетонной смеси по удобоукладываемости |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
расслаиваемость, воздухосодержание и другие показатели, предусмотренные в технической | |||||||||||||||||||||
документации |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
Технологические условия производства в соответствии с действующими нормативно-техническими документами (технологические карты, проект производства работ и т.д.), в том числе: | |||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
сроки и условия твердения бетона до достижения им нормируемых показателей качества, | |||||||||||||||||||||
включая режимы ускорения твердения |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
особенности технологического процесса (немедленная распалубка, двухстадийное твердение, | |||||||||||||||||||||
дополнительная отделка и т.д.) |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
способы и режимы уплотнения бетонной смеси в изделиях и конструкциях |
| ||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||
Характеристики всех материалов, используемых для приготовления бетонов, в том числе: | |||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
виды цементов, их классы или марки, активность при пропаривании |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
виды и характеристики заполнителей |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
виды и характеристики добавок |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
вид тонкопомолотого заполнителя - органо-минеральный модификатор, зола-уноса, | |||||||||||||||||||||
микрокремнезем |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
качество воды |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
Ограничения по составу бетона и качеству материалов, предусмотренные технической документацией, в том числе: | |||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
по видам цемента, заполнителя и добавок |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
минимальный и максимальный расход цемента, заполнителей, воды и добавок |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
максимальная крупность заполнителей |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
максимальное или минимальное значение цементно-водного отношения |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
Разработано: |
| ||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||
Главный технолог |
| ||||||||||||||||||||
| (Ф.И.О., подпись) | ||||||||||||||||||||
Приложение В
(рекомендуемое)
Рекомендуемая форма карты подбора состава высокопрочного бетона с высокодисперсными заполнителями для дорожного строительства
КАРТА N ХХХ
(ГОСТ 7473-2010, ГОСТ 26633-2015)
1 Проектные требования
Класс бетона по прочности на сжатие | В70 |
|
|
Марка: |
|
|
|
по морозостойкости | F 300 |
|
|
водонепроницаемости | W14 |
|
|
удобоукладываемости | ПЗ (ОК = 10-15 см) |
|
|
Объем вовлеченного воздуха в свежеуложенной бетонной смеси, % | 4-6 |
|
|
Наибольшая крупность заполнителя в бетонной смеси, мм | 20 |
|
|
Температура бетонной смеси в зимний период, °С | 15-18 |
|
|
Способ укладки бетона |
|
| Глубинное вибрирование или пристенная вибрация |
2 Условия твердения бетона в конструкции - нормальное твердение или теплоизоляция и обогрев.
3 Заданная прочность бетона конструкции в проектном возрасте 28 сут (требуемая прочность класса) по ГОСТ 18105-2018 - не менее 91,4 МПа.
4 Сырьевые материалы
4.1 Вяжущее - портландцемент ПЦ 500-Д0-Н по ГОСТ 10178-85 (ЦЕМ I 52,5Н по | |
| |
| (изготовитель продукции, адрес производства, |
| |
номер обязательного сертификата соответствия с указанием срока действия) | |
- Прочность цемента при сжатии в возрасте 2 сут - 30,1 МПа; 28 сут - 62,5 МПа.
- Прочность при изгибе в возрасте 28 сут - 5,9 МПа.
- Нормальная густота цементного теста - 29,2%.
- Сроки схватывания: начало 2 ч 41 мин; конец 3 ч 15 мин.
- Равномерность изменения объема - 1,0 мм.
- Признаки ложного схватывания отсутствуют.
4.2 Песок для строительных работ I класса, средний по ГОСТ 8736-2014 |
|
| (изготовитель |
| |
продукции, адрес производства, номер сертификата соответствия при наличии) | |
- Модуль крупности - 2,21.
- Полный остаток на сите 0,63 мм - 32,3%.
- Содержание пылевидных и глинистых частиц - 0,4%.
- Пустотность - 45%.
- Содержание реакционно-способного кремнезема - не более 50 ммоль/л.
4.3 Щебень плотных горных пород - гранит по ГОСТ 8267-93, фракция 5-20 мм |
|
(изготовитель продукции, адрес производства, |
|
номер сертификата соответствия при наличии) |
- Марка щебня по дробимости - 1200.
- Марка щебня по истираемости - И1.
- Содержание пылевидных и глинистых частиц - 0,74%.
- Содержание фракции 5-10 мм - 30,5%, фракции 10-20 мм - 68,3%.
- Марка щебня по морозостойкости - F400.
- Содержание зерен пластичной и игловатой формы (лещадность) - 13,5%.
- Содержание реакционно-способного кремнезема - 47 ммоль/л.
4.4 Химические добавки
Органо-минеральный модификатор МБ 10-50С (ТУ 5743-08316854090-98, ГОСТ Р 56178-2014) |
|
| (изготовитель продукции, |
| |
адрес, производства, номер сертификата соответствия при наличии) | |
| |
Воздухововлекающая добавка "MasterAir 125" по СТО 70386662-316-2015 и ГОСТ 24211-2008 |
|
| (изготовитель продукции, |
| |
адрес производства, номер сертификата соответствия при наличии) | |
Концентрация - 3,4% по массе.
рН раствора добавки - 11,57.
Вода затворения по ГОСТ 23732-2011.
5 Предварительный расчет состава бетона
5.1 Водоцементное отношение (В/Ц) - 0,42.
5.2 Соотношение песок/щебень (П/Щ) - 0,83.
5.3 Расход материалов для бетонной смеси, скорректированныйпо подвижности, кг/м(3):
портландцемент - 420; песок - 875; щебень (фракции 5-20 мм) - 1055; вода затворения - 150; органо-минеральный модификатор МБ 10-50С - 55 (13% по массе цемента); добавка воздухововлекающая "MasterAir 125" (готовый раствор) - 0,504 (0,14% по массе цемента).
6 Приготовление и корректировка пробного замеса
Объем замеса - 40 л.
6.1 Расход материалов для замеса, кг:
портландцемент - 16,8; щебень (фракции 5-20 мм) - 42,2; песок - 35,0; вода - 6,0; МБ 10-50С - 2,2; добавка воздухововлекающая "MasterAir 125" - 0,0202.
6.2 Полученная подвижность бетонной смеси - 15 см.
6.4 Содержание вовлеченного воздуха в бетонной смеси - 5,4%.
6.5 Водоотделение бетонной смеси - 0,7%.
6.6 Раствороотделение бетонной смеси - 3,5%.
6.7 Температура бетонной смеси - 17°С.
6.8 Сохраняемость удобоукладываемости (в пределах марки по осадкеконуса) - не менее 90 мин.
7 Откорректированный расход сырьевых материалов, кг:
портландцемент - 420; щебень (фракции 5-20 мм) - 1030; песок - 855; вода - 150; органо-минеральный модификатор МБ 10-50С - 55; добавка воздухововлекающая "MasterAir 125" - 0,504.
При расчете производственного состава на замес должна быть учтена естественная влажность инертных сырьевых материалов.
Изготовлена серия контрольных образцов кубов с размером ребра 100 мм и цилиндров диаметром и высотой 150 мм с идентифицирующей маркировкой.
Условия хранения образцов: образцы хранились в камере нормального твердения при температуре (20±2)°С и влажности (95±5)% в соответствии с ГОСТ 10180-2012 (действующий протокол аттестации N XX) для испытания в проектном возрасте 7 и 28 сут
Испытания контрольных образцов бетона по прочности на сжатие проводились по ГОСТ 10180-2012, контрольных образцов-кубов бетона на морозостойкость - по ГОСТ 10060-2012, контрольных образцов-цилиндров по определению их марки по водонепроницаемости - по ГОСТ 12730.5-2018.
Разработано |
|
| (организация-разработчик, Ф.И.О. исполнителя) |
Приложение Г
(справочное)
Требования к бетону с учетом индекса среды эксплуатации
Г.1 Требования к бетону (класс по прочности на сжатие, водоцементное отношение, минимальный расход цемента, требования к материалам для бетона, содержание вовлеченного воздуха), предназначенному для производства конструкций, эксплуатируемых в среде с индексом по ГОСТ 31384-2017, представлены в таблице Г.1.
Таблица Г.1 - Показатели качества бетона для различных классов сред эксплуатации
Требования | Класс сред эксплуатации | |||||||||||||||||
| Неагрес- сивная | Карбонизация | Морская среда | Хлориды (кроме морской воды) | Замораживание- оттаивание | Агрессивная среда | ||||||||||||
| ХО | ХС1 | ХС2 | ХС3 | ХС4 | XS1 | XS2 | XS3 | XD1 | XD2 | XD3 | XF1 | XF2 | XF3 | XF4 | ХА1 | ХА2 | ХА3 |
Максимальное В/Ц | - | 0,65 | 0,60 | 0,55 | 0,50 | 0,50 | 0,45 | 0,45 | 0,55 | 0,55 | 0,45 | 0,55 | 0,55 | 0,50 | 0,45 | 0,55 | 0,50 | 0,45 |
Минимальный класс | В15 | В25 | В30 | В35 | В40 | В35 | В45 | В45 | В35 | В35 | В45 | В35 | В30 | В35 | В35 | В35 | В35 | В45 |
Минимальный расход цемента, кг/м | - | 260 | 280 | 280 | 300 | 300 | 320 | 340 | 300 | 300 | 320 | 300 | 300 | 320 | 340 | 300 | 320 | 360 |
Минимальное содержание вовлеченного воздуха, % | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | - | - | - |
Г.2 В случае эксплуатации конструкции в среде, характеризующейся несколькими индексами, ограничения принимаются по самым жестким условиям. Выполнения всех требований, относящихся к индексируемой среде, является обязательным.
Приложение Д
(обязательное)
Требования к аттестации заводов - изготовителей высокопрочных бетонов на высокодисперных наполнителях для дорожного строительства
Для того чтобы бетоносмесительный узел (БСУ) имел возможность поставлять бетонную смесь на объекты дорожного строительства, лаборатория и производство узла должны пройти аттестацию.
Аттестация лаборатории и производства проводится по нижеприведенной схеме.
1 Проверка наличия следующих документов:
- аттестации лаборатории;
- системы управления качеством продукции по ГОСТ Р ИСО 9001-2015;
- актуализации нормативной базы;
- системы подготовки и повышения квалификации кадров;
- сертификатов соответствия;
- карты подбора состава бетона;
- технологического регламента;
- актов поверок весовых дозаторов;
- актов поверок лабораторного оборудования;
- копий договоров на поставляемые материалы;
- сертификатов соответствия на материалы;
- паспортов на применяемые материалы;
- журналов контроля качества бетонной смеси и бетона.
2 Карты подбора состава бетона должны быть согласованы с ОАО ЦНИИС или другими аккредитованными лабораториями и содержать следующую информацию:
- показатель сохраняемости подвижности бетонной смеси, объем вовлеченного воздуха и другие характеристики при необходимости;
- акты испытаний составляющих бетона:
- цемент: нормальная густота, сроки схватывания, равномерность изменения объема,
- щебень: средняя плотность (насыпная), зерновой состав, прочность, содержание пылевидных и глинистых частиц, водопоглощение, пустотность,
- песок: средняя плотность (насыпная), модуль крупности, содержание пылевидных и глинистых частиц,
- используемые добавки (водоредуцирующие/пластифицирующие, воздухововлекающие).
Приложением к картам подбора состава бетона должны быть акты испытаний, подтверждающие марки по морозостойкости и водонепроницаемости.
3 Лаборатория БСУ должна быть оснащена:
- камерой нормального твердения с обеспечением температурно-влаж-ностного режима, прошедшей аттестацию;
- установкой для определения водонепроницаемости;
- климатической камерой (для определения морозостойкости бетона).
4 Технологический регламент на производство готовой бетонной смеси должен содержать информацию:
- о технических характеристиках БСУ;
- точности дозирования составляющих материалов;
- подготовке БСУ при работе в зимних условиях (подогрев заполнителей и воды);
- возможности хранения цемента из клинкера нормированного состава в отдельных силосных банках;
- наличии бункеров для раздельного хранения двух фракций щебня 5 (3)-10 и 10-20 мм, щебня различных пород и песка. Между отсеками должны быть перегородки, исключающие смешивание вышеуказанных материалов.
5 Распечатки отгруженных составов бетонной смеси в адрес заказчика должны храниться в архиве.
Библиография
[1] |
| Рекомендации по подбору составов бетонных смесей для тяжелых и мелкозернистых бетонов, 2016 |
[2] | ТУ 5743-048-02495332-96 | Микрокремнезем конденсированный. Технические условия |
[3] | ТУ 5729-097-12615988-2013
| Метакаолин МКЖЛ |
[4] |
| Батраков В.Г. Модифицированные бетоны, 1998 |
[5] | СТО 40619399-001-2010 | Бетоны мостовых конструкций. Производство, контроль качества и оценка соответствия. Технические условия |
[6] | ТУ 5743-083-46854090-98 | Модификатор бетона МБ-С. Технические условия |
[7] | ТУ 5743-073-46854090-98 | Органо-минеральный модификатор типа МБ. Технические условия |
[8] | ТУ 5870-176-46854090-04 | Модификатор бетона ЭМБЭЛИТ. Технические условия |
[9] |
| Гергичны Збигнев. Зола уноса в составе цемента и бетона, 2014 |
[10] | МУК 4.1.1575-4.1.1614-03 | Измерение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Сборник методических указаний. Выпуск 38, 2003 |
[11] | Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство |
ОКС |
|
Ключевые слова: высокопрочный бетон, минеральные и техногенные вещества, микрокремнезем, зола-уноса, молотый стеклобой, эксплуатационные свойства высокопрочных бетонов, долговечность, органо-минеральный модификатор |
Руководитель организации-разработчика ООО НИЛ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ" |
|
| |
|
|
| |
Генеральный директор |
| А.Л.Гольденберг | |