Применение литых бетонных смесей с суперпластификатором

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
СОЮЗДОРНИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ ЛИТЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ С КОМПЛЕКСНЫМИ ДОБАВКАМИ , ВКЛЮЧАЮЩИМИ СУПЕРПЛАСТИФИКАТОР , ДЛЯ УСТРОЙСТВА ЦЕМЕНТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ И ОСНОВАНИЙ

Москва 1987

Утверждены зам. директора Союздорнии
канд. техн. наук Б. С. Марышевым
Одобрены Главдорстроем Минтрансстроя
(письмо № 5603/31 от 11.01.83)

Даны рекомендации по
применению литых бетонных смесей с комплексными добавками , включающими суперпластификатор , для строительства покрытий и оснований автомобильных дорог на участках , устраиваемых средствами малой механизации: съездах , остановочных площадках и т. п.
Изложены основные требования к литым бетонным смесям и бетонам из них , особенности подбора состава литых смесей , ее приготовления , технологии устройства покрытий и оснований из литых смесей.
Предисловие

“Методические
рекомендации по применению литых бетонных смесей с комплексными
добавками
, включающими суперпластификатор , для устройства цементобетонных покрытий и оснований” разработаны на основе исследований Союздорнии и опытно-экспериментальных работ , проведенных трестами “Югозапдорстрой” и “Магистральдорстрой” Главдорстроя и трестом “Гордорстрой-2” Главмосинжстроя при Мосгорисполкоме.

Этими работами установлено
,
что благодаря применению комплексных химических добавок
,
включающих суперпластификатор
,
могут быть получены без увеличения расхода цемента нерасслаивающиеся
самоуплотняющиеся литые бетонные смеси. Применение таких смесей
взамен стандартных виброуплотняемых малоподвижных смесей
,
укладываемых с применением средств малой механизации на участках
инженерного обустройства автомобильных дорог (съезды
,
переезды
,
остановочные площадки и т. п.)
,
в городских стесненных условиях при устройстве проездов , тротуаров , а также при ремонте дорожных покрытий позволяет значительно уменьшить затраты труда , повысить его производительность и на этой основе получить экономический эффект при одновременном повышении качества строительства и улучшении условий труда.
Настоящие Методические рекомендации отражают технологию приготовления литых бетонных смесей , разработанную Союздорнии и основанную на применении комплексной пластифицирующей добавки , включающей суперпластификатор нафталинформальдегидного типа (авт. свид. № 876588 и 916474) и использовании автобетоносмесителей.
Методические рекомендации разработали канд. техн. наук Э.Р. Пинус и инж. Г. М. Калашникова.
Замечания и предложения по настоящей работе просьба направлять по адресу: 143900 , Московская обл. Г. Балашиха-6 , Союздорнии.
1. Общие
положения

1.1. Методические
рекомендации предназначены для строительства дорожных оснований и
покрытий на участках
,
где использование бетоноукладочных машин невозможно или
нецелесообразно из-за их нестандартной конфигурации
,
малой площади
,
стесненных условий строительства и т. д. (съезды
,
переезды
, площадки отдыха , остановочные площадки , укрепительные полосы , городские и промышленные дороги , тротуары и т. д.).

1.2. К литым
самоуплотняющимся бетонным смесям относятся смеси , не имеющие внешних признаков расслоения , подвижность которых , измеренная непосредственно перед укладкой в конструкцию , характеризуется показателем осадки стандартного конуса 20 см и более по ГОСТ 10181.1-81.
1.3. Приготовление литых стандартных бетонных смесей производится в два этапа с применением автобетоносмесителей.

1.4. Работы по применению
литых бетонных смесей в строительстве покрытий и оснований следует
производить в соответствии со СНиП 3.06.03-85 (приготовление и
транспортирование исходной малоподвижной бетонной смеси , устройство деформационных швов , уход за свежеуложенным бетоном и др.) с учетом изменений и дополнений , содержащихся в данных Методических рекомендаций , относительно литых смесей.

1.5. Литые бетонные смеси
могут применяться при строительстве монолитных оснований и покрытий
(как однослойных , так и двухслойных). Конструкция покрытия и всей дорожной одежды определяется проектом. Поперечный и продольный уклоны на участках покрытия (основания) , где для бетонирования применяются литые самоуплотняющиеся бетонные смеси , не должны превышать 3%.

1.6. Бетоны
,
полученные из литых смесей , распределяются и уплотняются в основном под действием собственного веса , что и определяет эффективность их применения. Они характеризуются таким же или меньшим на 3-7% по сравнению с бетонами из малоподвижных смесей расходом цемента и не уступают им по прочности , деформативности и морозостойкости.
1.7. Технико-экономическая эффективность применения бетонов из литых смесей взамен стандартных обеспечивается также значительным снижением трудозатрат при устройстве дорожных оснований и покрытий , улучшением условий труда , уменьшением энергоемкости и стоимости строительства.
2.
Требования к бетонам
,
бетонным смесям и их компонентам
2.1. Прочность и морозостойкость бетона из литых смесей , так же как и из малоподвижных , назначаются проектом и должны соответствовать требованиям ГОСТ 26633-85.
2.2. Объем вовлеченного воздуха в литой бетонной смеси и значения водоцементного отношения также должны отвечать требованиям ГОСТ 26633-85.
2.3. Подвижность приготовленной на первом этапе исходной бетонной смеси непосредственно перед введением суперпластификатора должна находиться в пределах 1-3 см.
2.4. Подвижность полученных на втором этапе (после введения добавки суперпластификатора) самоуплотняющихся литых бетонных смесей для бетона дорожных покрытий и оснований , измеренная непосредственно перед их укладкой , должна быть не менее 20 см.
2.5. Литые бетонные смеси не должны иметь видимых признаков расслоения , а их водоотделение , определяемое по ГОСТ 10181.4-81 , не должно превышать 1%.
2.6. Цементы для приготовления литых смесей должны отвечать требованиям ГОСТ 10178-85.
2.7. Мелкий и крупный заполнители , а также вода для приготовления бетона должна отвечать требованиям соответственно ГОСТ 10268-80 и ГОСТ 23732-79.
2.8. Комплексная химическая добавка , применяемая для получения литых бетонных смесей , предназначенных для устройства оснований , включает пластифицирующую добавку и добавку суперпластификатора.
В качестве пластификатора применяют добавку ЛСТ марки Е , отвечающую требованиям ОСТ 13-183-83. Разрешается использование добавки ЛСТ других марок при содержании в них редуцирующих веществ до 12%.

В качестве
суперпластификатора следует применять добавку НФ (жидкую марки А)
,
отвечающую требованиям ГОСТ 6848-79
,
разжижитель С-3 согласно ТУ 6-14-625-80. Следует иметь в виду
,
что применение С-3 в бетонах для оснований допускается без ограничений , а в бетонах для покрытий в том случае , если В/Ц смеси не превышает 0 , 4 и проектная марка бетона по морозостойкости не более F 150.
В бетонах для покрытий в комплексную добавку включают также одну из воздухововлекающих добавок (ВВД): СНВ - по ТУ 81-05-75-74 , ППФ - по ТУ 13-4000777-109-86 , СДО - по ТУ 13-05-02-83 , СВП - по ТУ 13-4000177-216-86.
Для получения литых бетонных смесей можно использовать также пластифицирующе-воздухововлекающую добавку ЩСПК , отвечающую требованиям ТУ 113-03-488-84 Минудобрений , а также другие добавки по специальным рекомендациям и по согласованию с Союздорнии.
3.
Особенности подбора состава бетона
3.1. Подбор состава дорожного бетона из литой бетонной смеси с комплексной химической добавкой , включающей суперпластификатор , производится расчетно-экспериментальным методом и включает следующие стадии.

3.2. В соответствии с
общепринятой методикой подбора состава бетона
,
приведенной
,
например
,
в ВСН 139-80 (М.: Минтрансстрой
,
1980) , расчетным путем определяют состав исходной малоподвижной смеси для оснований со стандартной добавкой ЛСТ или для покрытий с комплексной добавкой ЛСТ+ВВД , отвечающей требованиям ГОСТ 26633-85 и проекта. Осадка конуса смеси через 20-40 мин после ее приготовления (в зависимости от предполагаемой дальности возки исходной смеси) должна быть в пределах 1-3 см.

3.3. В расчетном составе
экспериментальным путем по методике
,
изложенной
,
например
,
в “Методических рекомендациях по подбору состава дорожного
бетона” (Союздорнии. М.
, 1973) , уточняются водопотребность смеси , дозировка ЛСТ , ВВД , коэффициент раздвижки.
Дозировку ВВД в исходной смеси для покрытий назначают с таким расчетом , чтобы объем вовлеченного воздуха был в 1 , 5-2 раза меньше требуемого ГОСТ 26633-85. Это объясняется тем , что добавка-суперпластификатор НФ (С-3) также вовлекает воздух.
Приготавливают лабораторный замес уточненного состава и через 20-40 мин его вновь перемешивают , вводя при этом суперпластификатор в количестве , обеспечивающем получение литой бетонной смеси заданной подвижности.

3.5. Оптимальное количество
добавки-суперпластификатора определяют путем пробных замесов в
пределах 0
, 3-1% массы цемента (в расчете на сухое вещество добавки) с интервалом 0 , 1-0 , 2%. Одновременно с определением оптимальной дозировки суперпластификатора уточняют количество ВВД.
3.6. Уточняют водосодержание исходной бетонной смеси с учетом количества воды , содержащейся в растворе суперпластификатора. При этом водосодержание смеси должно быть не менее 145 л/м3 .
3.7. Контрольные образцы из литой бетонной смеси (кубы и балки) для определения прочности и морозостойкости бетона закладывают путем штыкования (без применения вибрации) в соответствии с ГОСТ 10180-78.

3.8. Если в подборе состава
бетона из литой смеси с комплексной добавкой
,
включающей суперпластификатор
,
ставится задача экономии цемента
,
то следует иметь в виду увеличение дозировки суперпластификатора.
Поэтому должно быть дано технико-экономическое обоснование. В этом
случае
,
основываясь на полученном составе литой смеси (см. пп. 3.3-3.5)
,
путем пробных замесов последовательно снижают ее водосодержание на 2 , 4 и 6% (при неизменных В/Ц и ОК) , соответственно уменьшая расход цемента , увеличивая дозировку суперпластификатора НФ (С-3) и корректируя содержание заполнителей в бетоне.
4.
Приготовление литой бетонной смеси
4.1. Технология приготовления литой бетонной смеси рассчитана на использование автобетоносмесителей и включает два этапа.
4.2. На первом этапе на бетонном заводе в стационарном бетоносмесителе приготавливают исходную бетонную смесь заданного состава со стандартной добавкой ЛСТ (для устройства оснований) и ЛСТ+ВВД (для покрытий). Технология приготовления исходной смеси , точность дозирования ее составляющих должны соответствовать СНиП III -15-76 и СНиП 3.06.03-85.
4.3. Исходную бетонную смесь транспортируют к месту укладки в автобетоносмесителях с перемешиванием ее в пути. Подвижность исходной смеси на месте укладки перед введением суперпластификатора должны быть 1-3 см.
4.4. На втором этапе исходную бетонную смесь , доставленную к месту укладки бетона , разжижают до литой консистенции путем введения в нее добавки НФ (С-3) в количестве , установленном при подборе состава бетона и последующем перемешивании.
4.5. Добавку НФ (С-3) вводят в барабан автобетоносмесителя с исходной бетонной смесью в один прием с помощью насоса или вручную. Добавка вводится в товарном виде (30-50%-ной концентрации). Концентрацию добавки НФ (С-3) в дозируемом рабочем растворе определяют с помощью ареометра в соответствии с приложением к настоящим Методическим рекомендациям.
4.6. При введении добавки НФ (С-3) в находящуюся в автобетоносмесителе исходную бетонную смесь последнюю необходимо сдвинуть в заднюю часть барабана путем его вращения в направлении выгрузки , остановить вращение барабана и вылить раствор суперпластификатора непосредственно на бетонную смесь для более быстрого получения бетонной смеси с одинаковыми по всей массе свойствами.

4.7. Приготовление
(перемешивание) литой бетонной смеси начинается немедленно после
введения в исходную смесь добавки НФ (С-3). Длительность
перемешивания должна соответствовать указанной в паспорте автобетоносмесителя и составляет обычно 5-7 мин. Если подвижность смеси после перемешивания окажется меньше требуемой , то необходимо дополнительно ввести 0 , 1-0 , 2% добавки НФ (С-3) и смесь еще раз перемешать.
5.
Технология устройства дорожных покрытий (оснований) из литых бетонных
смесей
5.1. До начала бетонирования все подготовительные работы должны быть завершены.
5.2. Проектное положение бетонного покрытия в плане и профиле фиксируют деревянной или металлической опалубкой , которую устанавливают по инструментальной разбивке и надежно закрепляют.
5.3. Ширина полосы бетонирования не должна превышать 4 м.
5.4. При производстве работ движение автобетоносмесителей и другого транспорта по подготовленному основанию или выравниваемому слою не допускается.
5.5. Литую бетонную смесь при помощи лотка автобетоносмесителя выгружают и распределяют на подготовленное для бетонирования основание равномерно слоем , соответствующим проектной толщине бетонного покрытия (основания).
5.6. Уплотнение литой бетонной смеси с ОК=20 см и более происходит под действием собственного веса. Необходимо лишь незначительное штыкование в местах примыкания смеси к опалубке или вертикальной поверхности “старого” бетона. При этом продольный и поперечный уклоны бетонируемого покрытия (основания) не должны превышать 3%.
После распределения такой смеси производят ее профилирование с помощью легкого шаблона (металлического или деревянного) , перемещаемого по опалубке.
5.7. Если продольный или поперечный уклон превышает 3% , то выравнивание поверхности необходимо производить только после частичной потери подвижности смеси или применять литые смеси с меньшей осадкой конуса (15-18 см).
Так как распределение и профилирование вручную таких смесей - процесс очень трудоемкий , рекомендуется применять выглаживающий брус с горизонтальным вибратором , перемещающийся по опалубке.
5.8. Дефекты поверхности бетона , обнаруженные после профилирования , должны быть устранены с помощью инвентарного инструмента (гладилок , кельм).
5.9. Стальные штыри деформационных швов должны быть надежно закреплены в проектном положении с помощью проволочных каркасов , установленных на основании до начала бетонирования. Распределение литой бетонной смеси в местах швов следует производить аккуратно , не допуская смещения штырей.
5.10. Нарезку пазов поперечных деформационных швов в покрытии можно производить как в затвердевшем , так и в свежеуложенном бетоне (по согласованию с проектной организацией).
5.11. Шероховатость поверхности бетонного покрытия следует устраивать через 15-30 мин после того , как поверхность свежеуложенного бетона станет матовой.
5.12. Уход за свежеуложенным бетоном из литой смеси рекомендуется осуществлять с применением светлых пленкообразующих материалов , например типа ПМ или водной битумной эмульсии , осветленной суспензией алюминиевой пудры.
6.
Контроль качества
6.1. При строительстве бетонных покрытий из литых смесей должен осуществляться систематический контроль в соответствии со СНиП 3.06.03-85 , СНиП III -15-76 , ВСН 139-80 с учетом нижеследующих требований.
6.2. Контроль показателя подвижности исходной (на ЦБЗ и перед введением НФ) и литой бетонных смесей на месте укладки следует выполнять не менее 5 раз в смену.
6.3. Контрольные образцы для определения прочности бетона следует отбирать из исходной малоподвижной смеси на ЦБЗ и из литой бетонной смеси на месте укладки.
6.4. Образцы из литой смеси формуются без виброуплотнения в соответствии с требованиями ГОСТ 10180-78.
6.5. В необходимых случаях контроль качества бетона в конструкции осуществляется по результатам испытания образцов-кернов , выбуренных непосредственно из бетонного покрытия (основания).
7.
Техника безопасности и охрана труда
7.1. При работе с суперпластификаторами НФ и С-3 необходимо соблюдать правила техники безопасности согласно СНиП III -4-80.
7.2. Жидкие концентраты НФ и С-3 при хранении не выделяют вредных паров и газов , малотоксичны (3 класс по ГОСТ 12.1.007-78) , непожароопасны. Однако они обладают раздражающим действием на слизистую оболочку глаз и кожу.
7.3. К работе по приготовлению литых бетонных смесей с комплексными химическими добавками , включающими добавки НФ и С-3 , не следует допускать рабочих моложе 18 лет.
7.4. При эксплуатации автобетоносмесителей необходимо соблюдать правила техники безопасности , изложенные в инструкции по их эксплуатации.
7.5. Во время работы автобетоносмесителя запрещается прикасаться к движущимся частям , снимать какие-либо заграждения и кожухи , снимать и натягивать цепи и т.п.
7.6. Выгрузку бетонной смеси из автобетоносмесителей следует производить лишь после предупреждения рабочих , обслуживающих машину. Перед опусканием навесной части разгрузочного лотка водителю (оператору) необходимо убедиться в отсутствии людей около лотка и под ним.

Приложение
Зависимость
концентрация-плотность водных растворов добавок