ВСН 05-64 Рекомендации по учету влияния возраста бетона на его основные технические свойства.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ЭНЕРГЕТИКЕ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УЧЕТУ ВЛИЯНИЯ ВОЗРАСТА БЕТОНА НА ЕГО ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.

Составлены во Всесоюзном научно-исследовательском институте гидротехники имени Б. Е. Веденеева и утверждены Главтехстройпроектом ГПКЭиЭ СССР.

ИЗДАТЕЛЬСТВО «ЭНЕРГИЯ» МОСКВА 1964 ЛЕНИНГРАД.

В 1956 г. был осуществлен переход при проектировании и строительстве гидротехнических сооружений к назначению требований к бетону в возрасте 180 дней вместо возраста 28 дней, как это было ранее. Этот переход, узаконенный действующими стандартами на гидротехнический бетон, приблизил «марочный» возраст гидротехнических бетонов к реальным срокам ввода сооружений в эксплуатацию и позволил значительно повысить экономичность гидротехнических сооружений за счет снижения нереализуемых запасов и устранения излишних расходов цемента.

Практической целью «Рекомендаций» является дать необходимые для расчета гидротехнических сооружений на стадии разработки проектного задания обобщенные коэффициенты, с помощью которых может быть учтено изменение основных характеристик бетона с его возрастом, а также дать необходимые количественные зависимости и рекомендации, которыми надлежит пользоваться лабораториям строительств при проведении подборов составов бетона (в особенности на первых этапах строительства, когда лаборатории еще не располагают установленными ими конкретными экспериментальными коэффициентами перехода от возраста в 28 дней к другим возрастам для прочности и водонепроницаемости бетона, приготовленного на конкретных материалах строительства). Приводимые данные могут быть также использованы в целях контроля качества бетона на строительствах. «Рекомендации» основываются на результатах проводившихся ВНИИГом в течение ряда лет исследований влияния возраста бетона на свойства бетона различных составов. Исследованию подверглись бетоны на цементах различных видов из числа наиболее широко применяющихся в современном гидротехническом строительстве: на портландцементе, пуццолановых портландцементах и шлакопортландцементах.

При разработке рекомендаций данные исследований Лаборатории бетона ВНИИГа дополнены результатами работ других организаций (НИС Гидропроекта, НИИЖБа и др.), опубликованными в литературе, а также учтены результаты исследований кернов ряда сооружений, в которых бетоны твердели при различных условиях.

В настоящих «Рекомендациях» приводятся необходимые при расчетах данные по учету влияния возраста бетона на его прочностные характеристики и водонепроницаемость, марки, по которым отнесены действующим ГОСТом 4795-59 к возрасту 180 дней. Так как марочный возраст гидротехнического бетона по морозостойкости в ГОСТе 4795-59 предусмотрен 28 дней, данных о влиянии возраста на морозостойкость в «Рекомендациях» не приводится.

«Рекомендации» составлены в Лаборатории бетона ВНИИГа (Руководитель лаборатории проф. доктор техн. наук В.В. Стольников) групповым инженером В.Б. Судаковым и ст. научн. сотр. канд. техн. наук А.С. Губарь и утверждены в качестве ведомственных Рекомендаций решением начальника Технического управления по строительству электростанций и сетей ГПКЭиЭ СССР тов. А.А. Борового от 4 февраля 1964 г. (решение №.28.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ЭНЕРГЕТИКЕ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР.

Ведомственные строительные нормы.

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

II. ИЗМЕНЕНИЕ ВО ВРЕМЕНИ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА НА СЖАТИЕ.

1 Включая портландцемент с умеренной экзотермией (ГОСТ 970-62.

III. ИЗМЕНЕНИЕ ВО ВРЕМЕНИ СООТНОШЕНИЯ ПРОЧНОСТЕЙ БЕТОНА НА РАСТЯЖЕНИЕ И СЖАТИЕ ( R p / R сж.

1. Величина отношения прочности бетона на растяжение к прочности на сжатие не является постоянной для различных сроков твердения, а изменяется с его возрастом. В пределах обычно применяемых составов бетона зависимость величины соотношения прочностей от времени твердения имеет один и тот же общий характер: наибольшая величина соотношения прочностей имеет место в начальные сроки твердения (1-3 дня), по мере увеличения возраста величина соотношения постепенно уменьшается, достигая в определенном возрасте минимума, и затем несколько повышается или стабилизируется в более поздние сроки твердения.

Общий характер изменения величины соотношения прочностей в зависимости от возраста бетона или раствора графически выражается криволинейной зависимостью АВС, представленной на рис. 1.

2. Интенсивность снижения величины соотношения прочностей, срок твердения, которому отвечает минимальное ее значение, и дальнейшее увеличение или стабилизация ( R p / R сж ) зависят от ряда факторов: примененного цемента, условий хранения, добавок поверхностно-активных веществ, состава бетона т.д. Под влиянием этих факторов положение характерных точек кривой зависимости соотношения прочностей от времени твердения может изменяться, так что в действительности существует целое семейство кривых, подчиняющихся общей закономерности.

3. Для бетонов на портландцементах и их разновидностях, шлакопортландцементах и пуццолановых портландцементах, применяемых в гидротехническом строительстве в соответствии с действующим ГОСТом 4797-64 наибольшее значение величины соотношения прочностей имеет место в начальные сроки твердения 1-3 дня, при дальнейшем твердении величина соотношения постепенно падает, приближаясь к минимальному значению, которого оно достигает к возрасту около 90 дней; в дальнейшем величина соотношения прочности остается практически постоянной, обнаруживая тенденцию к незначительному повышению.

Снижение величины соотношения прочностей на растяжение и сжатие (до 90-дневного возраста) и повышение ее в последующем, после достижения минимального значения имеют затухающий характер.

4. В том случае, если при проектировании гидротехнических сооружений учитывается работа бетона на растяжение, вводимая в расчеты для бетонов величина соотношения прочностей должна определяться для возраста не ранее 90 дней. При этом следует иметь в виду, что снижение величины соотношения прочностей при переходе от 28-дневного возраста к возрасту 90 дней, составляет не менее 10-25 % (а в отдельных случаях и более.

5. Величина падения соотношения прочностей между этими сроками твердения (28 и 90 дней) при прочих равных условиях зависит от состава бетона и примененных заполнителей. Она больше для жирных составов с низкой величиной В/Ц и при применении пористых заполнителей, способных отсасывать из цементного камня (теста) значительное количество воды, и меньше для тощих составов с высоким В/Ц и при применении плотных заполнителей с малой величиной водопоглощения.

6. Твердение в условиях воздушносухой среды приводит к смещению минимума величины соотношения прочностей в сторону ранних сроков твердения и более резкому изменению ее во времени; твердение в условиях высокой влажности окружающей среды, наоборот, ведет к более плавному изменению величины соотношения и приближению к минимуму в более поздние сроки.

7. Введение добавок поверхностно-активных веществ оказывает влияние, как на величину соотношения прочностей, так и на изменение ее со временем. Добавки гидрофобного типа (СНВ) повышают величину соотношения прочностей во всех возрастах, а также придают изменению прочностей во времени более плавный характер. Положительное влияние добавок этого типа наиболее ярка проявляется в тощих смесях и менее эффективно в жирных смесях.

Гидрофилизующие добавки (ССБ) обычно несколько снижают величину соотношения прочностей ('преимущественно в раннем возрасте в особенности в жирных смесях). На характер изменения соотношения прочностей во времени добавки этого типа обычно не оказывают существенного влияния.

8. Характер изменения соотношения прочностей со временем указывает на различный темп нарастания во времени прочности на сжатие и растяжение, что должно учитываться при проведении подборов бетона по прочности на растяжение.

IV. ИЗМЕНЕНИЕ ВО ВРЕМЕНИ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТИ БЕТОНОВ.

1. С увеличением возраста бетонов их водонепроницаемость 1 повышается в значительно большей степени, чем прочность на сжатие. Резкое повышение водонепроницаемости во времени характерно для бетонов на всех применяемых в гидротехническом строительстве цементах и имеет место, как в ранние сроки твердения, так и в более поздние (свыше 28 дней.

1 При твердении образцов бетона в стандартных условиях (ГОСТ 4800-59) и массивного бетона сооружений при отсутствии заметных потерь влаги благодаря испарению.

2. Для бетонов на портландцементах интенсивное повышение водонепроницаемости во времени наблюдается вплоть до 180-дневного возраста. Дальнейшее увеличение срока твердения приводит к относительно небольшому повышению водонепроницаемости.

Для бетонов на шлакопортландцементах и пуццолановых портландцементах интенсивное нарастание водонепроницаемости наблюдается вплоть до возраста 1 год. При использовании этих цементов для бетона гидротехнических сооружений наиболее рационально отнесение полных проектных марок бетона по водонепроницаемости к возрасту не менее 180 дней; а при подходящих условиях - к возрасту 1 год.

3. В поздние сроки твердения водонепроницаемость бетонов на шлакопортландцементах и пуццолановых портландцементах возрастает более интенсивно, чем бетонов на портландцементе.

4. Исключительно большое влияние на рост водонепроницаемости оказывают условия твердения бетона; изменение водонепроницаемости бетона с его возрастом неотделимо от тех условий, при которых происходит его твердение.

5. Водонепроницаемость бетонов, твердевших в воздушной среде с низкой относительной влажностью и потерявших за время твердения значительное количество воды затворения, всегда значительно (в несколько раз) ниже водонепроницаемости таких же бетонов, но твердевших в условиях постоянного увлажнения. (Водонепроницаемость образцов бетона, находившихся после распалубки в воздушной среде с относительной влажностью порядка 50-60 % и испытанных в возрасте 180 дней обычно оказывается фактически равной или ниже водонепроницаемости таких же образцов бетона, твердевших в условиях постоянного увлажнения - 28 дней.

6. Интенсивное и устойчивое повышение водонепроницаемости бетонов может быть достигнуто только при продолжительном влажностном уходе.

7. Наиболее интенсивное повышение водонепроницаемости наблюдается при твердении бетонов в условиях постоянного обильного увлажнения (избыточной влажности окружающей среды). При этом наибольшее увеличение водонепроницаемости отвечает при прочих равных условиях бетонам с высокими значениями водоцементного отношения (0,70) и меньшее - бетонам с низким значениями водоцементного отношения (порядка 0,50.

8. При твердении бетонов в условиях возможного медленного испарения влаги из бетона (например, при твердении в воздушной среде с относительной влажностью 90-95 % при редком поливе водой или отсутствии полива) водонепроницаемость также значительно повышается (хотя и несколько меньше, чем при постоянном увлажнении и поглощении бетоном воды извне), достигая максимума в возрасте 180 дней -1 год, и в дальнейшем стабилизируется.

9. При воздушном хранении, в условиях испарения из бетона значительных количеств воды; рост водонепроницаемости бетона замедляется тем больше, чем полнее его обезвоживание. При больших потерях воды рост водонепроницаемости бетона прекращается и, более того, наблюдаются случаи снижения ее первоначальной величины.

10. Нарастание водонепроницаемости бетона с добавками органических поверхностно-активных веществ следует тем же закономерностям, что и нарастание водонепроницаемости бетонов без добавок поверхностно-активных веществ 1.

1 Следует учитывать, что водонепроницаемость бетонов с воздухововлекающими добавками обычно на 1-3 атм (при испытаниях по ГОСТу 4800-59) выше, чем исходных бетонов без добавок поверхностно-активных веществ (при одинаковых расходах цемента) во все сроки твердения.

11. Ввиду многообразия факторов, влияющих на изменение водонепроницаемости бетона во времени, определение коэффициентов роста водонепроницаемости в каждом конкретном случае должно производиться путем постановки соответствующих экспериментов.

12. Повышение водонепроницаемости бетонов на различных цементах (применяемых для гидротехнических бетонов в соответствии с ГОСТом 4797-64) во времени может быть учтено с помощью приближенных коэффициентов перехода, которые следует принимать в соответствии с табл. 2. При этом влияние минералогического состава клинкера и вида добавок обычно находится в пределах точности определений водонепроницаемости при испытаниях.

13. При проведении лабораторных испытаний водонепроницаемости с целью оценки ее повышения во времени следует иметь в виду, что определение роста водонепроницаемости бетона во времени путем повторных испытаний одних и тех же образцов бетона в разные сроки твердения показывает более высокое увеличение водонепроницаемости, чем определение ее роста путем испытаний различных образцов-близнецов в те же сроки (когда каждому сроку испытаний соответствует своя группа образцов). Это повышение получаемых результатов особенно значительно для составов с низкими величинами водоцементного отношения (порядка 0,50), где оно достигает 100-150 %, и менее характерно для составов с высокими значениями В/Ц (порядка 0,70), где превышение ничтожно и может наблюдаться даже обратная картина, обусловленная нарушениями структуры бетона при испытаниях (при декомпрессии.

14. При правильном учете изменения водонепроницаемости бетона во времени представляется возможным при использовании воздухововлекающих добавок уменьшать расход цемента до 10-15 % по сравнению с бетоном без добавок (при неизменной величине В/Ц и подвижности бетонной смеси) без снижения предъявляемых к бетону требований по водонепроницаемости (см. примечание к п. 10.

Рекомендуемые ориентировочные коэффициенты для приближенного вычисления повышения водонепроницаемости бетонов в позднем возрасте при стандартных условиях твердения и испытаний (по ГОСТу 4800-59.

* За характеристику водонепроницаемости принималось среднее давление воды в атмосферах, при котором была обнаружена фильтрация воды сквозь образцы. При этом из числа 6 образцов принимались во внимание 4 образца, обнаружившие наибольшую водонепроницаемость.

** Образцы сняты с прибора без признаков фильтрации.

*** Из шести образцов профильтровали только два.

Нарастание водонепроницаемости бетонов различных составов во времени при твердении в условиях медленного испарения воды из бетона (по данным Лаборатории бетона ВНИИГа.

Добавка поверхностно-активных веществ.

Расход цемента, кг / м 3.

Водонепроницаемость в % от 28 - дневной при испытаниях в возрасте.

* Для каждого состава бетона изменение водонепроницаемости устанавливалось путем последовательных повторных испытаний одних и тех же образцов бетона.

** При давлении 15 ати из шести образцов профильтровали только два.

Повышение водонепроницаемости с увеличением возраста бетонов на Красноярском шлакопортландцементе без добавок поверхностно-активных веществ.

Образцы последовательно подвергались испытаниям в возрасте 1, 3, 6, 12 и 18 мес. Между испытаниями образцы находились во влажной среде по ГОСТу 4800-59.

I - состав бетона 1:2,01:3,76; В/Ц = 0,50; Ц == 330 кг / м 3.

II - состав бетона 1:2,54:4,33; В/Ц = 0,60; Ц = 279 кг / м 3.

III - состав бетона 1:3,06:5,00; В/Ц = 0,70; Ц = 240 кг / м 3.

* ) По ГОСТ 4800-59 г.

** ) Испытание в 6 мес.

Повышение водонепроницаемости с увеличением возраста бетонов на пуццолановом портландцементе завода «Октябрь» без добавок поверхностно-активных веществ.

Образцы последовательно подвергались испытаниям в возрасте 1, 3, 7, 12 и 18 мес. Между испытаниями образцы находились во влажной среде по ГОСТу 4800-59.

I - состав бетона 1:1,88:3,49; В/Ц = 0,50; Ц = 350 кг / м 3.

II - состав бетона 1:2,46:4,20; В/Ц = 0,60; Ц = 287 кг / м 3.

* ) По ГОСТ 4800-59 г.

Зависимости водонепроницаемости бетона от возраста (по данным А. А. Гордеева [Л. 7.

Примечание. Марки бетона по водонепроницаемости устанавливались на основании результатов испытаний, проведенных по стандартной методике ГОСТа 4800-59.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.

1. Стольников В.В. Губарь А.С. Судаков В.Б. Влияние возраста бетона на его основные технические свойства, Госэнергоиздат, 1960.

2. Залигер Р. Железобетон, Госиздат, 1929.

3. Егоров И.И. Нарастание прочности бетона при длительных сроках твердения, Вестник ВИА им. Куйбышева, вып. 56, 1950.

4. Иохельсон Я.Е. Корсак Н.Г. Саталкин А.В. Тарасов П.В. Физико - механические свойства бетона, Госстройиздат, 1939.

5. Столяров Я.В. Введение в теорию железобетона, Стройиздат, 1941.

6. Мак-Миллан Ф.Р. Основные принципы приготовления бетона, ОНТИ, 1935.

7. Гордеев А.А. Проектирование марок гидротехнического бетона на сроки фактического загружения сооружений, «Гидротехническое строительство», 1961, № 3.

8. Мак-Миллан Ф.Р. и др. Исследование долговечности цементов в бетоне. Серия статей в Journal of the АСI, 1947-1949.

9. Миронов С.А. Теория и методы зимнего бетонирования, Стройиздат, 1950.

10. Стольников В.В. Губарь А.С. Судаков В.Б. Влияние возраста гидротехнических бетонов на их основные свойства, Известия ВНИИГ, т 64, 1960.

11. Jonson А .N. Те st of Со n сге t е in Те nsion, «Public Roads», № 12, 1929.

12. Стольников В.В. Губарь А.С. Судаков В.Б. Влияние возраста бетона на величину соотношения между прочностью на растяжение и сжатие, «Бетон и железобетон», 1959, № 9.

13. Ruettgers A. Vidal E. Wind S. Исследование водонепроницаемости массивного бетона в связи с постройкой плотины Боулдер, Journal of the ACI vol. 31, № 4, 1935.

14. Вербецкий Г.П. Водонепроницаемость бетонов сухого хранения, «Гидротехническое строительство», 1953, № 3.

15. Стольников В.В. Исследования по гидротехническому бетону, Госэнергоиздат, 1962.

Еще документы скачать бесплатно.