CC BY
1САМОУПЛОТНЯЮЩИЙСЯ БЕТОН ФУНДАМЕНТНОЙ ПЛИТЫ ВЫСОТНОГО ЗДАНИЯ КОМПЛЕКСА «ГАЗПРОМ-ЦЕНТР»
А.И. Бондарович к.т.н., старший научный сотрудник, БНТУ, Минск
Н.Н. Калиновская к.т.н., доцент, БНТУ, Минск
П.В. Рябчиков к.т.н., старший научный сотрудник, БНТУ, Минск
Аль-Мусави Кадим Абдулвахид Салех аспирант, БНТУ, Минск
Аннотация. В статье приведены результаты разработки составов самоуплотняющегося тяжелого конструкционного бетона с низкой экзотермией, использованного при строительстве крупнейшей на территории Беларуси фундаментной плиты (объем бетона~9100 м3) высотного административного здания на объекте «Строительство многофункционального комплекса в г. Минске в границах ул. Филимонова - просп. Независимости - ул. Макаенка». Отражены результаты исследований, обеспечившие получение тяжелого самоуплотняющегося бетона класса С35/45, водонепроницаемостью марки W12 из бетонных смесей предельной по расплыву конуса марки РК6 для трех разных по степени армирования зон фундаментной плиты: нижней, средней и верхней, при общей высоте конструкции в 3,5 м и размерах в плане ~ 83х38 м.
В статье обоснован выбор составляющих самоуплотняющегося бетона. Выявлено влияние основных составляющих бетона, а также комплекса из химических и минеральной добавок на реологические свойства (растекаемость смеси), кинетику изменений ее формуемости во времени, а также на кинетику твердения (рост прочности) бетона.
В результате исследований разработаны составы самоуплотняющегося бетона класса С35/45 для зон нижней, средней и финишной части плиты, определены его прочностные, упруго-деформативные свойства и собственные усадочные деформации, что обеспечило необходимые условия для ведения бетонных работ при устройстве фундаментной плиты на объекте Заказчика. Определены эксплуатационные свойства бетона - марки по водонепроницаемости и морозостойкости, удовлетворяющие требованиям проектной документации.
Разработанные составы были успешно использованы при возведении фундаментной плиты высотного административного здания комплекса «Газпром-центр» в сентябре 2020 года.
Abstract. The article presents the results of the design of compositions of self-compacting heavy structural low exothermic concrete, used in the construction of the largest foundation slab in Belarus (with a concrete volume of ~ 9100 m3) of a high-rise administrative building at the facility "Construction of a multifunctional complex in Minsk within the boundaries of st. Filimonova - ave. Independence - st. Makaenka ". The results of research are reflected, which
ensured the production of self-compacting concrete of class C 35/45, water resistance W12 from concrete mixtures of the maximum flow spread RK6 (SF > 62 cm) for three zones of the foundation slab different in degree of reinforcement: lower, middle and upper, with a total structure height of 3.5 m and dimensions in plan ~ 83x34 m.
The article substantiates the choice of components of self-compacting concrete. The influence of the main components of concrete, as well as a complex of chemical and mineral additives, on the rheological properties (fluidity of concrete^, the kinetics of changes in its formability over time, as well as on the kinetics of hardening of concrete has been revealed.
As a result of the research, compositions of self-compacting concrete of class C35 / 45 were developed for the zones of the lower, middle and finishing parts of the slab, its strength, elastic properties and its shrinkage deformations were determined, which provides the necessary conditions for conducting concrete work when constructing a foundation slab at the Customer's facility. The operational properties of concrete have been determined - grades for water resistance and frost resistance that meet the requirements of design documentation.
The developed compositions of concrete were successfully used in the construction of the foundation slab of the high-rise administrative building of the Gazprom Center complex in September 2020.
Ключевые слова: состав бетона, сохранность свойств, прочность, модуль упругости, усадка, водонепроницаемость, морозостойкость.
Keywords: composition of concrete, preservation of properties, strength, modulus of elasticity, shrinkage, water resistance, frost resistance.
ВВЕДЕНИЕ
К бетону монолитных массивных густоармированных конструкций, к которым относится фундаментная плита высотного административного здания комплекса «Газпром-центр», предъявляются особые требования, который могут быть сформулированы следующим образом:
1. Исключение образования рабочих швов с учетом послойного бетонирования конструкции по высоте, что обеспечивается увеличенными сроками начала схватывания бетона;
2. Определенный диапазон вязкости бетонной смеси, обеспечивающий с одной стороны перекачивание смеси бетононасосом на значительные расстояния, и с другой стороны отсутствие седиментации при выбранном способе укладки бетонной смеси;
3. Отсутствие признаков седиментации бетонной смеси на всех технологических переделах;
4. Уменьшение температурных деформаций бетона, что обеспечивается минимальным содержанием клинкерной составляющей цемента;
5. Минимальные собственные усадочные деформации бетона для недопущения образования внутренних напряжений в бетоне и образования трещин;
6. Высокая прочность на растяжение для уменьшения трещинообразования.
После анализа проектной документации, а также учитывая требования заказчика по
скорости бетонирования было принято решение использовать самоуплоняющийся бетон. Технология СУБ подразумевает гравитационный способ уплотнения бетонной смеси, который требует определенной структуры бетона - с плавающим крупным заполнителем, пониженным содержанием мелкого заполнителя и значительным содержанием вяжущего. Данная структура бетона создает предпосылки для появления трещин в бетоне
конструкции, обусловленных как собственными усадочными деформациями материала, так и температурным градиентом в теле конструкции.
Таким образом, бетонирование фундаментной плит комплекса «Газпром-центр» поставило перед технологами ряд специфических задач. То, как решались данные задачи, описано в настоящей статье.
Характеристика объекта строительства
Разработка технологии бетонирования плиты велась в соответствии с проектной документацией стадии «Строительный проект» на возведение фундаментной плиты Высотного здания Объекта разработки ООО «Инфорспроект» шифр ЬЬС/8/ББ/15/31-01-КЖ0; Заключением государственной экспертизы от 31.10.2018 № 602-15/18 по объекту «Строительство многофункционального комплекса в г. Минске в границах ул. Филимонова - просп. Независимости - ул. Макаенка. 3 очередь строительства. Высотное административное здание. Архитектурный проект с внесенными изменениями; Проектом производства работ на возведение монолитной железобетонной фундаментной плиты Высотного административного здания Объекта.
Конструкция фундамента показана на рисунке 1. Объем фундаментной плиты составлял ~ 9100 м3. Протяженность конструкции ~ 82,5 м, высота - 3,5 м, ширина ~ 37,5 м. Плита является ростверком для свайного фундамента, в котором обеспечивается жесткое сопряжение со сваями [1].
ФИМЫЕНГша Г./ИТА ДРИИРМаКИЕ. ти- СЛСК 1. 1. 1 в. э, до
а)
б)
Рисунок 1. План монолитной фундаментной плиты: а) план плиты; б) фрагмент
сечения по высоте плиты [1].
Рисунок 2. Пример Рисунок 3. Фундаментная плита в процессе
армирования фундаментной бетонирования
плиты
Проект предусматривал использование бетона со следующими характеристиками:
- класс бетона по прочности на сжатие - С35/45;
- марка бетона по водонепроницаемости - не ниже W12;
- марка бетона по морозостойкости - не ниже F150;
Помимо проектных характеристик при подборе состава бетона учитывались дополнительные требования для обеспечения термической трещиностойкости плиты.
Проектом предусматривалось непрерывное бетонирование с интервалом перекрытия слоев бетона в пределах 12 часов.
Бетон производился на пяти бетоносмесительных узлах: ОАО «Минскжелезобетон», ЗСЖБК ф-л ОАО «Минскпромстрой», ООО «БелПолГрупп», ООО «Сплитплюс» и ООО «Тапас плюс». Подача бетона осуществлялась шестью бетононасосами.
Материалы для бетона Цемент. Условия бетонирования за один прием (непрерывно, бесшовно) такого массивного сооружения, каким является фундаментная плита с объемом бетона ~ 9100 м3, определило задачи минимизации температуры саморазогрева бетона и снижения градиента температур по объему конструкции плиты.
В проектном решении конструкции фундаментной плиты не предусматривалось искусственных мер по снижению температуры саморазогрева бетона. Например, в виде устройства искусственной системы «трубчатого» варианта охлаждения циркуляцией хладагентом с отводом теплоты, накапливающейся в процессе твердения бетона из-за тепловыделения гидратирующегося и твердеющего цемента [2].
В этой связи было предложено решить задачу по снижению температуры саморазогрева бетона за счет, во-первых, использования цемента с пониженной экзотермией в сочетании с минимально необходимым содержанием его в бетоне, а, во-вторых, за счет применения комплексной химической добавки - пластификатора, характеризующейся тормозящим гидратацию клинкерной части цемента эффектом и снижения за ее счет начального водосодержания бетона.
Приведенным условиям отвечало вяжущее, выпускаемое ОАО «Белорусский цементный завод», в виде шлакопортландцемента с характеристиками приведенными в таблице 1.
Таблица 1
Характеристики цемента
Марка цемента (класс цемента) Активность цемента, МПа Вещественный состав цемента, %* Кнг Начало схватыван ия, мин Равномернос ть изменения объема, мм
2 суток 28 суток клинкерная часть* доменный граншлак
ЦЕМ II/В-Ш 42,5Н 15,3 44,7 60.65 35.40 0,275 230 1,0
* Клинкерная часть с учетом (3.. .4) % содержания гипса.
Этот вид цемента соответствует марке ЦЕМ П/В-Ш 42,5Н по ГОСТ 31108 [1], классу СЕМ II/B-S D (35.40) по СТБ ЕН 197-1 [3]. Он характеризуется содержанием клинкерной части 60.65 % массы (включая 3.4 % добавку гипса для регулирования сроков схватывания) и 40.35 %, соответственно, введенного в состав при помоле совместно с клинкером и гипсом доменного гранулированного шлака.
В таблице 2 приведены данные о минералогическом составе клинкера ОАО «Белорусский цементный завод».
Таблица 2
Усредненный минералогический состав клинкера
С 3 ' С Б,% 2 ' С А,% 3 ' С АБ,% 4 ' СБ + С Б,% 3 2 ' С А+С АГ% 3 4 '
58,00 18,00 6,50 13,00 76,00 19,50
Из приведенных данных следует, что в пересчете на тонну шлакопортландцемента его клинкерная часть составляет 600.650 кг, а доля клинкерных минералов, характеризующихся наибольшей экзотермией, т.е. С^ ~ 58,92% и СзА ~ 6,97 % от её
массы.
С учетом расхода вяжущего, примерно 400±50 кг на 1 м3 бетона, его клинкерная часть составит не более 230.290 кг/м3 бетона, а общая доля С С А ~ 150.190 кг/м3
бетона, с содержанием наибольшего по тепловыделению СзА ~ 15.19 кг/м3 (или 4,0.4,5 % от массы вяжущего).
Изложенное подтверждает соответствие выбора данного вида вяжущего цели и задачам по снижению температуры саморазогрева бетона в массиве и снижению сопровождающих это явление температурных деформаций конструкции плиты.
Крупный и мелкий заполнители
Щебень. В качестве крупного заполнителя для бетона всех составов рекомендовался к использованию щебень гранитный производства РУП «Гранит» с прочностью, соответствующей марке по дробимости > 1400.
Для бетона нижнего слоя плиты использовался щебень гранитный фракции 5.10 мм 1-ой группы с содержанием зерен пластинчатой (лещадной) формы до 15% массы по ГОСТ 8267-93 [4].
Для бетона среднего и верхнего слоя плиты рекомендуется использовался щебень гранитный фракции 5.20 мм 1-ой группы по ГОСТ 8267-93 [4].
Песок - природный (мытый)по ГОСТ 8736-2014 [5], применяемый в качестве мелкого заполнителя для бетона нижнего, среднего и финишного слоев плиты, должен соответствовать характеристикам, приведенным в таблице 3.
Таблица 3
Характеристики песка
Группа песка Мк, доли ед. Полный остаток на сите № 063, % массы Содержание зерен крупностью не более % массы Содержание пылевидных и глинистых фракций, % массы Содержание глины в комках, % массы
> 10 мм > 5 мм < 0,16 мм
Средний 2,0.2,5 30.45 0,5 5 5 < 2 < 0,25
Минеральная добавка. Одной из задач при разработке составов являлось обеспечение «самоуплотнения» разрабатываемых составов бетона. То есть, получение на начальном этапе бетонной смеси, способной укладываться и формировать плотную, слитную структуру бетона без дополнительного механического побуждения. При этом обязательным условием снижения усадочных и температурных деформаций при твердении бетона являлся минимальный расход цемента и его начального водосодержания, что естественно ухудшает формуемость бетонной смеси.
С целью устранения этого противоречия и обеспечения требуемой формуемости бетонной смеси, принятой в настоящих расчетах соответствующей наибольшей из нормируемых по СТБ 1035-96 [6] марок РК-6 (расплыв конуса > 62 см), в состав бетона вводилась тонкодисперсная минеральная добавка - микрокремнезем.
Микрокремнезем - в соответствии с требованиями СТБ EN 13263-1-2012 [7] с содержанием аморфного диоксида кремния не менее 85 % по массе; потери при прокаливании не более 4,0 %; удельная поверхность (по методу БЭТ) ~ 15,0 м2/г (при использовании приборов типа «ПСХ» £ МдК ~ 3,0м2/г или 30 000 см2/г); роль
микрокремнезема в формировании структуры и свойств бетона заключается в следующем. Микрокремнезем представляет собой побочный продукт металлургического производства при выплавке ферросилиция и его сплавов, образующийся в результате восстановления углеродом кварца высокой чистоты в электропечах. В процессе выплавки кремниевых сплавов некоторая часть моно окиси кремния SiO переходит в газообразное состояние и, подвергаясь окислению и конденсации, образует чрезвычайно мелкий продукт в виде шарообразных частиц с высоким содержанием аморфного кремнезема с удельной поверхностью порядка 14...30 м2/г.
Гранулометрический состав микрокремнезема свидетельствует о том, что размер большинства частиц не превышает 1 микрона, а средний размер частиц составляет около 0,1 микрона, т.е. примерно в 100 раз меньше среднего размера «зерна» цемента. С учетом изложенного добавка микрокремнезема будет способствовать увеличению объема цементного теста в бетонной смеси, повышению ее формуемости и связности и способности «течь» без расслоения под действием силы тяжести.
Кроме этого дисперсность и значительная удельная поверхность зерен аморфного кремнезема обуславливают высокие пуццоланические свойства и его позитивное влияние на свойства бетона. Кремнезем в таком виде легко вступает в реакцию с гидроокисью кальция, высвобождаемой в процессе гидратации цемента, повышая тем самым количество гидратированных силикатов типа CSH.
Изложенное в совокупности и определяет роль микрокремнезема в формировании более плотной и прочной структуры цементного камня и бетона в целом, что одновременно предопределяет необходимость его использования для получения бетона водонепроницаемости на уровне W12 и более, как это определено техническим заданием Заказчика работ по настоящему договору.
Химическая добавка. Получение товарного самоуплотняющегося бетона высокого класса по прочности (С 35/45) затруднительно без применения суперпластификаторов и замедлителей потери подвижности на основе поликарбоксилатов.
Проектирование составов бетона с микрокремнеземом имеет свои характерные особенности, связанные с выбором типа и дозировки поликарбоксилатного пластификатора. Введение микрокремнезема в бетон сильно повышает вязкость бетонной смеси и, следовательно, требуется введение дополнительных дозировок суперпластификатора. Однако было бы ошибочным рассматривать микрокремнезем как инертный наполнитель, чьё повышенное потребление пластификатора связано только лишь с развитой удельной поверхностью. Установлено, что лишь определенные типы поликарбоксилатов являются эффективными разжижителями для микрокремнезема. Таким образом, смешанные вяжущие требуют смесь различных типов поликарбоксилатов. Это позволяет минимизировать дозировку суперпластификатора и исключить побочные эффекты от действия пластификатора, такие как повышенное воздухововлечение при
увеличении дозировок выше оптимальных, замедление набора прочности, а также уменьшить стоимость бетона.
Исходя из вышесказанного, был предложен к использованию поликарбоксилатный суперпластификатор «Линамикс ПК», представляющий собой смесь двух типов поликарбоксилатов, в которую в качестве замедлителей потери подвижности (схватывания) дополнительно вводились натриевые соли лигносульфанатов и гидроксикарбоновых кислот.
Краткая характеристика суперпластификатора Линамикс ПК: коричневая жидкость, концентрация 30-%, плотность 1080 г/см3. Не содержит хлоридов и иных агрессивных по отношению к арматуре веществ. Готова к применению.
Фибра композитная. С целью предотвращения трещинообразования на поверхности верхнего (финишного) слоя бетона плиты в его состав вводится фибра. С учетом нагнетательного (с помощью бетононасосов) метода подачи бетона в опалубку необходимо использовать ее эластичные виды. В частности, производимую в Российской Федерации и широко используемую в строительной отрасли Беларуси полипропиленовую фибру ТУ 2272-006-13429727-2007 [8] марки ВСМ-П-12 . Ее характеристики приведены в таблице 4.
Таблица 4
Характеристики полипропиленовой фибры
Диаметр волокна, мкм Длина волокна, мм Модуль упругости, ГПа Прочность на растяжение, МПа Удлинение при разрыве, %
25...30 10.20 3,5.5,0 400.450 25.30
Эффект сдерживания трещинообразования поверхностного слоя бетона за счет волокон фибры базируется на эффекте дисперсного «армирования» его структуры при хаотичном, равномерном и разнонаправленном расположении волокон фибры в объеме цементного камня и бетона в целом. При введении фибры на стадии приготовления бетонной смеси соблюдались определенные правила, обеспечивающие ее равномерное распределение в объеме смеси и затвердевшего бетона.
Вода затворения и вода для ухода за бетоном. Для затворения бетона и ухода за ним в период твердения использовалась водопроводная питьевая вода по СТБ 1114-98 [9].
Составы тяжелого самоуплотняющегося бетона
В результате анализа имеющегося в НИИЛ бетонов и строительных материалов опыта аналогичных работ, а также выявления оптимального соотношения компонентов, были разработаны составы бетона, удовлетворяющие следующим условиям:
- формуемость смеси, соответствующей марке РК-6, т.е. расплыв конуса в стесненных условиях растекания не менее 62 см;
- сохранение пластичности смеси с течением времени и способности сохранить ее (не схватываясь до твердофазного состояния) в течение до 12 ч, обеспечивая тем самым условия для слияния ранее уложенного слоя смеси и новых ее порций без образования шва между ними в случае значительных перерывов в подаче бетона в опалубку (то есть, обеспечивая условие «бесшовного» бетонирования конструкции плиты);
- обеспечение прочности на сжатие затвердевшего бетона к возрасту в 56 суток, соответствующей классу С35/45.
Разработанные составы самоуплотняющегося бетона заявленного в проектной документации класса по прочности на сжатие С35/45, для непрерывного (бесшовного)
бетонирования фундаментной плиты (без дополнительного уплотнения механическим воздействием) приведены в таблице 5.
Таблица 5
Составы самоуплотняющегося бетона
Участок высоты плиты, примерный объем бетона Расходы составляющих бетона в кг на м3
Цемент Щебень (вид, крупность, мм) Песок Микрокре мнезем, МКУ-85 Фибра Пластификатор * «Линамикс ПК» Вода затво рения
нижний (~ 2600 м3) (№1) 450 890 (фр.5-10) 890 50 - 16,7 180
средний (~ 5400 м3) (№2) 400 930 (фр. 5-20) 930 44 - 10,36 165. 170
верхний (финишный) (~ 1100 м3) (№3) 400 980 (фр.5-20) 880 44 0,6 12,58 165. 170
* Дозировка пластификатора (концентрация раствора С=30 %) приведена в расчете от общей массы «цемент + микрокремнезем».
Формуемость бетонной смеси и ее изменение во времени
Для оценки пригодности бетонной смеси номинальных составов бетона определялись следующие параметры:
1) удобоукладываемость оценивалась по показателю расплыва конуса СТБ БК 12350-8-2012 [10], также определяли изменение удобоукладываемости во времени;
2) вязкость бетонной смеси оценивали по СТБ БК 12350-8-2012 [10]; при этом определяли время (с), требуемое для достижения расплыва 500 мм (Т500);
3) подвижность самоуплотняющейся бетонной смеси при ее прохождении без расслоения и нарушения непрерывности потока через отверстия между арматурными стержнями и другие преграды оценивали по СТБ БК 12350-12-2014 [11] с использованием 1-кольца с 12 стержнями (для состава среднего и верхнего слоя, фр. щебня 5.20) и с 16 стержнями (для состава нижнего слоя, фр. щебня 5.10);
4) подвижность самоуплотняющейся бетонной смеси при ее прохождении через узкие отверстия, в том числе между арматурными стержнями и другими преградами, без ее расслоения и без нарушения непрерывности потока определялась по методике СТБ БК 12350-12-2014 [11] с использованием Ь-ящика. Смесь нижнего слоя (щебень фракции 5.10 мм) испытывалась с использованием трех стержней, имитирующих плотно расположенную арматуру. Смесь среднего и верхнего слоев (щебень фракции 5.20 мм) испытывалась с использованием двух стержней, что соответствует реальной схеме армирования фундаментной плиты.
Результаты определения формуемости бетона приведены на рисунках 4.6 и в таблице 6.
750
700
650
> 600
550
500
450
400
<1ЖНИЙ слой >едний слой фХНИЙ слой
—Cf
-Ве
Время, часы
Рисунок 4. Изменение расплыва конуса во времени
Рисунок 5. Изменение вязкости Т500 во времени
Рисунок 6. Способность прохождения через арматуру, определяемая с использованием Л-кольца (12 стержней для составов нижнего слоя и 16 стержней
среднего и верхнего слоя) во времени
Таблица 6
Результаты определения способности прохождения через арматуру бетонных смесей
сразу после изготовления
Нижний слой Средний слой Верхний слой
дь, % < 0,8 < 0,8 < 0,8
В таблице 7 приведены свойства бетонных смесей рекомендуемых составов бетона, определенные по действующей (ранее приведенной) нормативной документации.
Таблица 7
Свойства бетонной смеси
Номер состава бетона по табл.5 р см, кг/м3 Воздухово влечение, % Удобоукладыва емость по растеканию конуса, см Вязкость, с Растворо отделени е, % Сохранност ь свойств (текучести)
1 2440±20 2.3 > 62 (до 75) 5.7 ~2,0 >360
2 2460±20 2.3 > 62 (до 72) 5.7 ~3,0 >360
3 2460±20 3.4 > 62 (до 70) 7.10 ~2,0 >360
Физико-технические характеристики бетона фундаментной плиты
Прочность бетона на сжатие определена по ГОСТ 10180-2012 [12] и ГОСТ 18105-2010 [13] на образцах-кубах (с ребром 100 мм; в серии 4.6 образцов), твердевших в стандартизированных нормально-влажностных условиях (1 ~ 20 ± 30С; ф > 90%).
Прочность бетона на осевое растяжение при раскалывании определена по общепризнанной методике проф. Ахвердова И.Н. - Ицковича С.М.[14]
Прочность бетона на растяжение при изгибе определена по ГОСТ 10180-
2012 [12] на образцах-призмах размерами 100*100*400 мм, твердевших в нормально-влажностных условиях.
Определение модуля упругости провели согласно ГОСТ 24452-80 [16] путем постепенного (ступенями) нагружения образцов-призм осевой сжимающей нагрузкой с измерением в процессе нагружения образцов их деформаций.
Водонепроницаемость бетона определена в соответствии с ГОСТ 12730.5-2018 [17] на образцах-цилиндрах диаметром и высотой 150 мм (в серии 6 образцов), твердевших в стандартизированных нормально-влажностных условиях до испытаний в 28 и 56 суток.
Морозостойкость бетона определена по ГОСТ 10060.2-95 [18] третьим (ускоренным) методом при замораживании (1 = -(50.55)0С) - оттаивании (1 =
+20±5)0С в 5%-ом растворе хлористого натрия.
Результаты (частичные) всего комплекса испытаний по определению физико-технических свойств бетона (приведены в виде средних значений) сведены в таблицу 8.
Таблица 8
Физико-технические характеристики бетона
Состав бетона для части плиты по высоте Физико-технические характеристики бетона в возрасте 28/56 суток
П рочность, МПа Модуль упругости бетона, ГПа Водонепр оницаемо сть бетона, * марка Морозостойко сть бетона, * марка
на сжатие на растяжен ие (раскалыв на растяже ние при изгибе
ание)
Нижней 72,3 4,2 5,20 44,5 '12** Не менее Б150*** Б 300
(№1) 75,1 4,5 5,30 45,5 '20
Средней (№2) 70.5 71.6 4,0 4,3 5,15 5,20 39,5 40,9 '12** '20 Не менее Б150*** Б 300
верхней (финишный ) (№3) 72,5 73,0 4,4 4,8 5,65 5,65 44,6 45,8 '12** '20 Не менее Б150*** Б 300
Примечание. Над чертой данные, полученные в возрасте 28 суток. *- при значении по проекту '12 и Б150;
**- при достижении значений марки по водонепроницаемости '12 в возрасте 28 суток и '20 в возрасте 56 суток, испытания прекращали (фильтрация воды через образцы-отсутствовала);
***- при достижении значений марки по морозостойкости Б150 в возрасте 28 суток и Б300 в возрасте 56 суток, испытания прекращали (потеря прочности образцов после испытаний-отсутствовала).
Относительные линейные усадочные деформации определили по методике ГОСТ 24544-81 [15] при относительной влажности воздуха 60%. Результаты приведены в графическом виде на рисунке 7.
Полученные данные свидетельствуют, что разработанный состав бетона верхнего слоя с фиброй решает задачу минимизации усадочных деформаций, включая твердение в наименее благоприятных воздушно-сухих условиях.
Одновременно выявлено, что замедление роста усадки бетона с фиброй (верхний слой) наблюдалась к 7-ми суткам твердения, а стабилизация усадки приходится, примерно, на 12-14 сутки твердения уже всех 3-х составов бетона.
На этом основании сделан вывод, что уход за бетоном в варианте водного бассейна наиболее целесообразен до возраста бетона в 14 суток; при невозможности такой продолжительности бассейнового варианта ухода он должен быть не менее 7 суток.
а)
-й
<и о -
X
(11
п си
X £
с; а) 1- о -е-
^ <и
и с£
о
л
н
О
0,8
0,6
0,4
0,2
—*—______• -^—«
—•—Средний слой {щебень фр.5...20} • Верхний слой{фибра) • Нижний слой (щебень фр.5...Ю)
10
50
60
20 30 40
Время, сутки
Рисунок 7. Относительные линейные деформации бетона фундаментной
плиты.
Заключение
1. В процессе исследований выявлено влияние основных составляющих бетона, а также комплекса из химических и минеральной добавок на реологические свойства (растекаемость смеси), кинетику изменений ее формуемости во времени, а также на кинетику твердения (рост прочности) бетона и его свойства.
2. Определены эксплуатационные свойства бетона - марки по водонепроницаемости и морозостойкости, удовлетворяющие с запасом требованиям проектной документации.
3. В результате исследований разработаны составы самоуплотняющегося бетона класса С35/45 для зон нижней, средней и финишной части плиты, определены его прочностные, упруго-деформационные свойства и усадочные деформации, что обеспечило необходимые условия для успешного проведения бетонных работ при устройстве фундаментной плиты на объекте Заказчика.
4. Качество бетона возведенной конструкции фундаментной плиты было подтверждено всей совокупностью данных (в данной статье не приведены) по контролю прочности на сжатие как разрушающими методами (контрольные образцы бетона и образцы-керны, отобранные из конструкции плиты), так и неразрушающими методами, подтвердивших соответствие прочности проектному классу С35/45. Также подтверждено соответствие проектных марок по водонепроницаемости (марка W12) и морозостойкости (марка F 150) бетона на контрольных образцах, изготовленных непосредственно на стройплощадке.
ЛИТЕРАТУРА
1. Батяновский, Э.И. Самоуплотняющийся бетон и технология бетонирования 9000-го фундаментного массива / Э.И. Батяновский, А.И. Бондарович, Н.Н. Калиновская, П.В. Рябчиков.-
2. ГОСТ 31108-2016 Цементы общестроительные. Технические условия.
3. СТБ ЕН 197-1-2015 Цемент. Часть 1. Состав, технические требованияи критерии соответствия общестроительных цементов.
4. ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия.
5. ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия.
6. СТБ 1035-96 Смеси бетонные. Технические условия.
7.СТБ БК 13263-1-2012 Микрокремнезем для бетона. Часть 1. Определения, требования и критерии соответствия.
8. ТУ 2272-006-13429727-2007 Волокно строительное микроармирующее.
9. СТБ 1114-98 Вода для бетонов и растворов. Технические условия.
10.СТБ EN 12350-8-2014 Методы испытаний бетонной смеси. Часть 8. Самоуплотняющаяся бетонная смесь. Испытание на расплыв.
11.СТБ БК 12350-10-2014 Методы испытаний бетонной смеси. Часть 10. Самоуплотняющаяся бетонная смесь. Испытание с применением L-образного ящика.
12. ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.
13. ГОСТ 18105-2018 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности.
14. Ахвердов, И.Н. Исследование метода испытания бетона на растяжение посредством раскалывания образцов / И.Н. Ахвердов, С.М.Ицкович // Бетон и железобетон. - 1961. -№1. - С.19-23.
15. ГОСТ 24544-81 Бетоны. Методы определения деформаций усадки и ползучести.
16. ГОСТ 24452-80 Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуансона.
17. ГОСТ 12730.5-2018 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости.
18. ГОСТ 10060.2-95 Бетоны. Ускоренные методы определения морозостойкости.
