автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Технология бетона и бетонных работ при строительстве и ремонте железобетонных конструкций гидротехнических сооружений с применением высокопластичных бетонных смесей с добавками ПАВ и микронаполнителя

Введение

Глава I. Обзор состояния вопроса.

1.1. Предпосылки для применения технологии бетона на основе высокопластичных бетонных смесей для конструкций гидротехнических сооружений.

1.2. Опыт применения высокопластичных бетонных смесей в гидротехническом строительстве.

1.3. Дель и задачи исследований.

1.4. Методика исследований.

Глава ТТ. Исследование свойств высокопластичных бетонных смесей.

2.1. Выбор и экспериментальная оценка эффективности добавок ПАВ.

2.2. Водопотребность, подвижность и рас,текаемость.

2.3. Содержание вовлеченного воздуха.

2.4. Связность и седиментационная устойчивость.

2.5. Пластическая прочность цементного теста и раствора с добавками ПАВ.

Глава Ш. Исследование основных технических свойств бетона из высокопластичных бетонных смесей.

3.1. Прочность.

3.2. Морозостойкость.

3.3. Водонепроницаемость.

3.4. Усадка.

3.5. Деформативные характеристики.

Глава IV. Основы методики по проектированию и подбору составов бетона из высокопластичных бетонных смесей для гидротехнических сооружений.

Глава V. Практическое использование результатов работы.

5.1. Бетоны на основе высокопластичных бетонных смесей с добавками ПАВ.

5.2. Специальные виды бетонов на основе высокопластичных бетонных смесей.

Подавляющее большинство железобетонных и сталежелезобетонных конструкций гидротехнических сооружений насыщено арматурой, закладными, частями или имеет сложную конфигурацию, что осложняет подачу и распределение в них бетонной смеси, препятствует перемещению смеси внутри бетонируемого объема, и крайне затрудняет ее уплотнение вибраторами.

Часть конструкций труднодоступны для подачи и уплотнения бетонной смеси (обделка тоннелей, конструкции водоводов и др.), и в ряде случаев, особенно при производстве ремонтных работ, нет альтернативы бетонированию таких конструкций высоко пластичными бетонными смесями.

Это обусловливает стремление к бетонированию таких конструкций вы сокоподвижными бетонными смесями, способными самотеком заполнять бетонируемое пространство и практически не нуждающимися в проработке вибраторами.

Вместе с тем, и для более широкого круга железобетонных конструкций, применение подобных смесей дает возможность сократить энерго и трудозатраты на укладку бетона и повысить темпы бетонирования, используя высокопроизводительные механизмы и оборудование, повысить качество укладки бетона.

Кроме того, длительный срок эксплуатации многих гидротехнических сооружений в сложных условиях работы и имеющие, поэтому место разрушения бетона (значительная фильтрация, нарушение работы швов и шпонок и пр.) требуют проведения серьезных ремонтных работ. Ремонт и реконструкция сооружений - одна из наиболее актуальных проблем последних лет. Ремонт сооружений и их конструктивных элементов, как правило, должны выполняться в сжатые сроки, в сложных условиях и требуют применения высокоэффективных технологий с использованием материалов высокого качества и широким диапазоном свойств - от быстротвердеющих, обеспечи вающ.их проектные требования уже через 1 сутки, до медленносхва тывающихся, с сохранением подвижности бетонной смеси до 12 часов.

Наиболее перспективным материалом для восстановительных ремонтов нужно признать специальные высокопластичные бетонные смеси, позволяющие полностью заполнить крупные каверны и полости без вибропроработки, использовать напорный и безнапорный способы бетонирования.

Именно это заставляет искать новые модификации высокопластичных и литых бетонных смесей, совершенствовать их технологию и расширять масштабы их применения.

Имевший место опыт строительства и эксплуатации гидротехнических сооружений с применением высокопластичных бетонных смесей выявил серьезные негативные стороны этой технологии:

- низкая морозостойкость;

- повышенная проницаемость для воды; 4 *Т ~

- повышенная усадка;

- низкая трещиностойкость,

- замедленное нарастание прочности в раннем возрасте;

- недостаточная водоудерживающая способность смеси, расслоение (бетонная кладка имела дефекты в виде гнезд отслоившегося гравия или сквозных полостей под горизонтальными арматурными стержнями).

Вместе с тем, поскольку для конструкций гидротехнических сооружений нормативными документами предписывались низкие предельно-допустимые величины В/Ц *}, низкие предельные нормы расхода цемента* и ограниченная подвижность бетонных смесей*-1, строительство с применением высоко пластичных бетонных смесей было ограничено и не распространялось на ответственные конструкции.

Со временем, изменения в гидротехническом строительстве активи зировали стремление к расширению масштабов применения высокопластичных и литых бетонных смесей, а технический прогресс создал для этого необходимые предпосылки: внедрение высокомеханизированных технологических систем; разработка поточных методов бетонирования; требования повышения темпов возведения сооружений и экономии трудозатрат; стремительное увеличение числа различных добавок, появление высокоэффективных добавок второго и третьего поколений; и, наконец, рекогносцировочные данные о возможности получения бетонов с высокой морозостойкостью, как из пластичных, так и высокоподвижных бетонных смесей.

Высокая скорость возведения сложных по конфигурации конструкций при высоком качестве бетона и снижении трудозатрат явились решающим аргументом в пользу разработки высокоморозостойких бетонов из высокоподвижных бетонных смесей.

Если к настоящему времени опыт строительства гидротехнических сооружений с применением малопластичных бетонных смесей с добавками ПАВ обобщен и сведен в стандарты и нормы, то сведения о технологии бетонов на основе высокопластичных бетонных смесей для возведения сооружений и, тем более их ремонта, требует серьезного обобщения, обоснования и дальнейших исследований.

Целью работы являлись разработка и обоснование возможности получения и целесообразности применения в условиях строительства и ремонта гидросооружений высокопластичных бетонных смесей, бетоны из которых по своим характеристикам, не уступали бы бетонам из малопластичных бетонных смесей. ГОСТ 4795-59 Руководство по проектированию и подбору составов гидротехнического бетона, Л., Энергия, 1974;

Инструкция по повышению долговечности бетона в конструкциях морских гидротехнических сооружений. Госстройиздат, 1962 и др.

Основным средством для достижения этой цели должны были служить комплексные добавки ПАВ, а также сочетание эффектов действия ПАВ и активных микронаполнителей, благодаря которым можно придать высокопластичным смесям высокую связность, снизить их водопотребность, расход цемента и получить бетоны со структурой, обеспечивающей им высокую долговечность.

Оценка свойств бетонных смесей и бетона проводилась по традиционным методикам в соответствии с требованиями ГОСТ и по специально разработанным методикам для оценки текучести бетонной смеси,выбуривания и испытания кернов и определения усадки бетонной смеси в начальный период твердения.

Результаты работы реализованы при возведении и ремонте различных объектов: на строительстве защитных сооружений г. Ленинграда от наводнений; при ремонте железобетонных конструкций Светогорской, Лесогорской, Нарвской. Волховской ГЭС и каскада Свирских ГЭС, ТЭ1[, ГРЭС, АЭС, портовых сооружении, заглубленных сооружении технического водоснабжения; при реконструкции и ремонте мостов на автомагистралях России; при изоляции хранилищ отработавшего ядерного топлива на плавтехбазе «Лепсе» и создания контейнеров для их транспортировки к месту изоляции.

ОПТ J ТОТ^ О Т> т Т т TT Т J Г> ППЛЛТЛГ inn TT ТТООТТИЛАП ТГТ J (ЛОТЛ II AM Tz-ZA Т ТЛТ1Л\ rinrwli I f rin )lai\/lvc DUlujin u npvJs^K t utuijiav i iipuDi\ri uviviivw KUnvipj КЦпп Mt'jJvi\Uii ледостойкой платформы, разрабатываемый английской фирмой Brown & Root.

На соновании полученных результатов внесены дополнения в СНиП 33-08 "Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений".

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и приложении. Она изложена на страницах .машинописного текста, включает 58 рисунков, 56 таблиц, иллюстраций и список литературы из 202 наименований.