Примечания: 1. Коэффициенты ??bi по позициям 1; 2; 4; 6 должны учитываться при определении Rb и Rbt, по позициям, 3; 5 — при Rb.
2. Коэффициенты ??bi, вводятся независимо друг от друга, но при этом их произведение должно быть не менее 0,45.
Таблица 7
Состояние бетона по влажности |
Коэффициент условий работы бетона при многократно повторяющейся нагрузке ??b1, при коэффициенте асимметрии цикла ??b равном |
||||||
|
0—0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
Естественной влажности |
0,60 |
0,70 |
0,80 |
0,85 |
0,90 |
0,95 |
1,00 |
Водонасыщенный |
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
0,95 |
1,00 |
2.12. Значения нормативных Rbn и Rbtn и расчетных Rb,ser и Rbt,ser сопротивлений бетона для предельных состояний второй группы в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие приведены в табл. 8.
2.13. Нормативное сопротивление бетона растяжению по второй группе предельных состояний в случаях, когда:
прочность на растяжение не контролируется, принимается по табл. 8;
Таблица 8
Нормативные Rbn и Rbtn и расчетные Rb,ser, Rbt,ser сопротивления бетона для предельных состояний |
Вид мелкого заполнителя |
Значения Rbn, Rbtn и Rb,ser, Rbt,ser при классе бетона по прочности на сжатие |
||||||||
второй группы |
|
Н7,5 |
В10 |
В12,5 |
В15 |
B20 |
B22,5 |
В25 |
В27,5 |
В30 |
При осевом сжатии Rbn и Rb,ser |
Плотный или пористый |
5,5 56,1 |
7,5 76,5 |
9,5 96,9 |
11,0 112,0 |
15,0 153,0 |
16,7 171,0 |
18,5 189,0 |
20,3 215,5 |
22,0 224,0 |
При осевом растяжении Rbtn и |
Плотный |
0,70 7,14 |
0,85 8,67 |
1,0 10,2 |
1,15 11,7 |
1,40 14,3 |
1,50 15,3 |
1,60 16,3 |
1,70 17,4 |
1,80 18,4 |
Rbt,ser |
Пористый |
0,70 7,14 |
0,85 8,67 |
1,0 10,2 |
1,10 11,2 |
1,20 12,2 |
1,27 13,0 |
1,35 13,8 |
1,42 14,5 |
1,50 15,3 |
Таблица 9
Вид сопротивления |
Значения Rbt при классе бетона по прочности на осевое растяжение |
||||
|
Вt0,8 |
Вt1,2 |
Вt1,6 |
Вt2,0 |
Вt2,4 |
Растяжение осевое |
0,62 6,32 |
0,93 9,49 |
1,25 12,7 |
1,55 15,8 |
1,85 18,9 |
Примечание. Значения Rbt не зависят от вида мелкого заполнителя.
прочность бетона на растяжение контролируется на производстве, принимается равным его гарантированной прочности (классу) на осевое растяжение.
2.14. Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы Rb.ser и Rbt.ser вводятся в расчет с коэффициентом условий работы, бетона ??b1 = 1,0, кроме случаев, указанных в п. 2.15.
2.15. При действии многократно повторяющейся нагрузки Rb.ser и Rbt. sеr в расчет по образованию трещин вводится с коэффициентом условий работы по табл. 7.
2.16. Значения расчетного сопротивления бетона для предельных состоянии первой группы Rbt в зависимости от класса бетона по прочности на растяжение приведены в табл. 9.
2.17. Средняя плотность бетона на природных пористых заполнителях для монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций тоннелей устанавливается проектом в соответствии с марками по средней плотности, но не должна быть ниже 1400 кг/м3 и выше 2200 кг/м3.
Фактическое значение средней плотности не должно превышать марку более чем па 3%.
2.18. Значения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении в зависимости от проектного класса бетона на природных пористых заполнителях по прочности на осевое сжатие и марками по средней плотности принимаются по табл. 10.
Таблица 10
Марка бетона по средней плотности |
Начальные модули упругости бетона при сжатии и растяжении Еb ?? 10-3 при классе бетона по прочности на сжатие |
|||||||
|
В7,5 |
В12,5 |
В15 |
B20 |
В22,5 |
B25 |
B27,5 |
В30 |
Д1400 |
10,0 102 |
11,7 119 |
12,5 127 |
13,5 138 |
14,0 142,5 |
14,5 148 |
15,0 153 |
15,5 158 |
Д1500 |
10,7 109,5 |
12,4 127 |
13,2 135 |
14,5 148 |
15,0 153 |
15,5 158 |
16,0 163 |
16,5 168 |
Д1600 |
11,5 117 |
13,2 135 |
14,0 143 |
15,5 158 |
16,0 163 |
16,5 168 |
17,0 173 |
17,5 178 |
Д1700 |
12,3 125 |
14,0 142,5 |
14,7 150 |
16,2 165,5 |
16,8 172 |
17,5 178,5 |
18,0 183,7 |
18,5 189 |
Д1800 |
13,0 133 |
14,7 150 |
15,5 158 |
17,0 173 |
17,7 181 |
18,5 189 |
19,0 193 |
19,5 199 |
Д1900 |
13,7 140,5 |
15,8 161,5 |
16,7 171 |
18,3 186 |
19,0 193,7 |
19,7 201,5 |
20,0 206,5 |
20,7 211,5 |
Д2000 |
14,5 148 |
17,0 173 |
18,0 184 |
19,5 199 |
20,2 206,5 |
21,0 214 |
21,5 219 |
22,0 224 |
Примечание. При наличии факторов, влияющих на условия работы бетона, значение Eb следует умножать на коэффициент условий работы по СНиП 2.03.01-84.
3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТОННЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Требования к материалам
3.1. Выбор компонентов для бетона следует производить в соответствии с требованиями существующих нормативных документов на каждый компонент с целью получения бетона в тоннельных конструкциях с прочностью и другими показателями качества, соответствующими проектным, и при минимальном расходе цементного вяжущего.
3.2. В качестве вяжущего для приготовления бетона на природных пористых заполнителях следует применять портландцемент, шлакопортландцемент и другие разновидности портландцемента, соответствующие требованиям ГОСТ 2544-76, ГОСТ 10178-85, ГОСТ 22266-76*, ГОСТ 23464-79, ГОСТ 969-77.
При выборе цемента предпочтение следует отдавать высокоактивным портландцементам с наименьшим показателем нормальной густоты и концом схватывания не позднее 6 часов.
При агрессивных воздействиях на бетонные конструкции в процессе эксплуатации портландцемент выбирают в соответствии со СНиП 2.03.11-86.
При повышенных требованиях по морозостойкости не рекомендуется применять пуццолановый портландцемент.
3.3. В зависимости от требуемого класса бетона по прочности на сжатие марку цемента следует назначать по табл. 11.
Таблица 11
Проектные классы бетона |
Марки цемента |
|
по прочности на сжатие |
рекомендуемые |
допускаемые |
В7,5 |
300 |
400 |
В12,5 |
400 |
300, 500 |
В15 |
400 |
300, 500, 600 |
В20 |
400 |
300, 500, 600 |
В22,5 |
500 |
400, 600 |
В25 |
500 |
400, 600 |
В27,5 |
500 |
400, 600 |
В30 |
600 |
500, 550 |
3.4. Для бетона следует применять крупные и мелкие природные пористые заполнители.
3.5. В качестве крупных заполнителей при приготовлении бетона для тоннельных конструкций следует применять щебень из пористых горных пород вулканического (пемз, шлаков, туфов, пористых базальтов, андезито-базальтов и андезитов) или осадочного происхождения (пористых известняков, известняков-ракушечников и других карбонатных пород, а также алевролитов, опоки и других кремнеземистых пород, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 9757-83, ГОСТ 9758-86, ГОСТ 22263-76, ГОСТ 25820-83, а также данным таблиц 12 и 13 настоящих Норм.
3.6. В качестве мелкого заполнителя следует использовать пористые или плотные пески, а также их смеси.
Мелкие заполнители должны соответствовать требованиям ГОСТ 9757-83, ГОСТ 8736-85, ГОСТ 22263-76 и дополнительным требованиям настоящих Норм.
3.7. Крупные пористые заполнители должны применяться в виде фракций, раздельно дозируемых при приготовлении бетонной смеси, с размером зерен от 5 до 10 мм, свыше 10 до 20 мм.
3.8. Для бетона сборных ж.-б. конструкций наибольший размер зерен крупного пористого заполнителя должен быть не более 3/4 расстояния между арматурными стержнями и 1/3 толщины конструкции, но не должен превышать 20 мм.
3.9. Выбор фракции пористого заполнителя и их соотношения производится при подборе состава бетона с учетом требований ГОСТ 25820-83 к крупному заполнителю по насыпной плотности и прочности.
3.10. Выбор крупных пористых заполнителей по насыпной плотности производят в зависимости от вида конструкции, требований к прочности и плотности бетона, вида и свойств применяемого мелкого заполнителя, формы крупного заполнителя (щебень, гравий) и с учетом требований табл. 14.
3.11. Для получения экономичных составов бетонов и обеспечения проектных классов бетонов марки крупного пористого заполнителя по прочности в зависимости от прочности легкого бетона должны отвечать требованиям табл. 15.
3.12. Зерновой состав пористых песков должен отвечать требованиям ГОСТ 9757-83.
3.13. Марка пористого песка по насыпной плотности принимается равной: минимальная — 400, максимальная — 1200.
3.14. Влажность пористого щебня и песка для бетонов к которым предъявляются повышенные требования по водонепроницаемости и морозостойкости, не должна быть более 6 % — у щебня и 8 % — у пористого песка по массе.
При приемке влажного песка следует производить пересчет его объема на объем в сухом состоянии, пользуясь переходным коэффициентом, определяемым по формуле:
,
где ??сух — объемная масса песка в сухом состоянии; ??вл — объемная масса песка во влажном состоянии; W — влажность песка в процентах по массе.
Данные по выбору природных пористых заполнителей для легких бетонов, применяемых в тоннелестроении
Таблица 12
Характеристики заполнителей (пределы колебаний) |
Характеристики бетонов (пределы колебаний) |
||||
Наименование и вил |
Насыпная плотность, кг/м3 |
Прочность щебня при сдавливании в |
Средняя плотность в сухом состо- |
Классы по прочности на сжатие |
|
|
щебня |
песка |
цилиндре, МПа |
янии, кг/м3 |
|
Заполнители вулканического происхождения |
|||||
Пемзы мелкопористые (типа литоидной пемзы) |
700–1000 |
900–1200 |
1,6–3,5 |
1500–1800 |
87,5–B30 |
Шлаки крупнопористые |
400–800 |
600–1000 |
0,6–2,0 |
700–1650 |
В7,5 и В10 |
Шлаки среднепористые |
600–900 |
800–1100 |
0,8–2,0 |
1200–1600 |
до B15 |
Шлаки мелкопористые |
700–1100 |
900–1300 |
1,2–4,7 |
1600–1900 |
B7,5–B35 |
Туфы крупнопористые (артикского типа) |
700–900 |
800–1100 |
1,0–2,0 |
1450–1650 |
до B15 |
Туфы мелкопористые с прочностью породы на сжатие ниже 15 МПа |
800–1000 |
900–1200 |
1,1–3,0 |
1450–1800 |
до В22,5 |
Туфы мелкопористые с прочностью породы на сжатие 15 МПа и выше |
800–1300 |
1000–1400 |
1,5–3,9 |
1650–2000 |
В7,5–В35 |
Базальты и андезиты пористые |
900–1300 |
1100–1500 |
1,0–4,7 |
1750–2200 |
В7,5–В35 |
Заполнители осадочного происхождения |
|||||
Известняки-ракушечники с прочностью породы на сжатие ниже 15 МПа |
750–900 |
900–1200 |
0,5–1,5 |
1400–1900 |
до В20 |
Известняки-ракушечники с прочностью породы на сжатие 15 МПа и выше |
900–1200 |
1200–1500 |
1,5–3,8 |
1600–2200 |
В7,5–B30 |
Доломитизированный известняк, доломит |
900–1200 |
1100–1400 |
2,0–4,5 |
1750–2100 |
до В20,5 |
Опоки и алевролиты |
650–800 |
750–900 |
0,4–1,0 |
1200–1600 |
до В7,5 |
Спонголиты |
750–900 |
850–100 |
0,5–1,5 |
1400–1800 |
до В7,5 |