ВСН 261-86. СН 261-86. Вибрационная укладка бетона под водой и глинистым раствором


ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ВИБРАЦИОННАЯ УКЛАДКА БЕТОНА ПОД ВОДОЙ И ГЛИНИСТЫМ РАСТВОРОМ

ВСН 261-86

Минмонтажспецстрой СССР

МИНИСТЕРСТВО МОНТАЖНЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ СССР

МОСКВА 1987

РАЗРАБОТАНЫ Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ ВНИИГС (канд. техн. наук И.Р. Арабаджян)

ВНЕСЕНЫ Главным техническим управлением Минмонтажспецстроя СССР.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Отделом норм и стандартов ГТУ Минмонтажспецстроя СССР.

Министерство монтажных и специальных строительных работ СССР (Минмонтажспецстрой СССР)

Ведомственные строительные нормы

ВСН 261-86

Минмонтажспецстрой СССР

Вибрационная укладка бетона под водой и глинистым раствором

Взамен ВСН 261-77

Минмонтажспецстрой СССР

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Настоящие ВСН распространяются на проектирование и производство работ способом ВПТ по заполнению полости свай-оболочек диаметром до 250 см и бетонированию тонкостенных подземных сооружений в узких траншеях, возводимых методом «стена в грунте» (резервуары, колодцы, галереи и переходы, набивные сваи, фундаменты, опоры глубокого заложения и т.п.) в гидротехническом промышленном и гражданском строительстве.

1.2. Вибрационную укладку бетона способом РПТ допускается производить в пресных и минерализованных водах и глинистых растворах, приготовляемых как на бентонитовых глинах, так и на смеси бентонитовых и местных жирных пластичных глин, согласно СНиП 3.02.01-83.

1.3. Минимальный поперечный размер траншеи (диаметр сваи, сваи-оболочки) должен составлять: при наличии арматурного каркаса - 60 см, при его отсутствии - 40 см.

1.4. Бетонирование вибрационным способом допускается производить на глубине до 50 м. Возможность бетонирования на больших глубинах необходимо проверять экспериментально.

1.5. Максимальный радиус распространения бетонной смеси при вибрационной укладке под водой составляет 2,5 м, а под глинистым раствором - 3,0 м.

1.6. Вибрационную укладку бетона допускается производить при температуре воздуха до минус 20 °С.

2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ

2.1. Для приготовления бетонной смеси должны быть использованы следующие материалы:

а) портландцемент, шлакоподтландцемент (ГОСТ 10178-85, сульфатостойкий портландцемент, пуццолановый портландцемент (ГОСТ 22266-78), напрягающий портландцемент НЦ-10 с пониженной энергией самонапряжения (ТУ 21-20-18-83) марок не ниже 400;

Внесены Главным техническим управлением Минмонтажспецстроя СССР

УТВЕРЖДЕНЫ Минмонтажспецстроем СССР 15 декабря 1986 г.

Срок введения в действие 1 января 1987 г.

б) гравий для строительных работ фракций 5-10; 5-20 или 6-40 мм, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8268-82;

в) щебень из естественного камня или гравия фракций 5-10; 5-20 или 5-40 мм, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8267-82 или ГОСТ 10260-82;

г) песок природный или искусственные смеси песка, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 10268-80 и ГОСТ 8736-77*, с модулем крупности Мд = 1,6 - 3,0, кривые гранулометрического состава которых проходят в верхней части области песков, рекомендованных для приготовления гидротехнического бетона (черт. 1). Содержание фракций меньше 0,3 мм должно быть не менее 15 %;

Гранулометрический состав песков для приготовления бетонной смеси подводной укладки

Условные обозначения: - область песков с Мк = 1,6-2,2 для приготовления бетонной смеси на щебне; - область песков с Мк = 2,2-3,0 для приготовления бетонной смеси на гравии

Черт. 1

д) пластифицирующая гидрофилизующая добавка СДБ (сульфитно-дрожжевая бражка) ОСТ 81-79-74 или другая в соответствии с «Руководством по применению химических добавок в бетоне» (М.: Стройиздат, 1960) (приложение 1, обязательное);

е) пластифицирующая гидрофобизующая добавка СНВ (смола нейтрализованная воздухововлекающая), изготовляемая в соответствии с ТУ 81-05-7-74 (см. приложение 1, обязательное). В качестве гидрофобизующих добавок могут быть также использованы мылонафт (ГОСТ 13302-77), СПД (синтетическая поверхностная добавка ТУ 38-101253-77), ЦНИПС-1 (омыленный древесный пек ТУ 81-05-16-76), СДО (смола древесная омыленная ТУ 81-05-2-78) и др.;

ж) суперпластификатор С-3 (разжижающая добавка), соответствующая требованиям ТУ 14-6-188-81 (см. приложение 1, обязательное).

Дозировка поверхностно-активных добавок приведена в таблице.

Пределы дозировок поверхностно-активных веществ

Добавка

Количество вводимых добавок, % (от массы цемента)

СДБ (сульфитно-дрожжевая бражка)

0,1-0,25

СНВ (смола нейтрализованная воздухововлекающая)

0,005-0,035

МI (мылонафт)

0,1-0,2

СПД (синтетическая поверхностная добавка)

0,005-0,035

ЦНИПС-1 (омыленный древесный пек)

0,005-0,035

СДО (смола древесная омыленная)

0,005-0,035

ГКЖ-10, ГМ-11 (кремнеорганические жидкости)

0,05-0,15

С-3 (суперпластификатор)

0,2-1,2

2.2. Вид вяжущего и его состав определяются в зависимости от условий эксплуатации сооружения и агрессивности среды согласно ГОСТ 23464-76.

2.3. Максимальный размер зерен крупного заполнителя в бетонной смеси не должен превышать 1/3 наименьшего размера конструкций, а в армированных конструкциях - 3/4 наименьшего расстояния в свету между стержнями арматуры, но не более 40 мм.

3. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДБОРУ СОСТАВОВ БЕТОННОЙ СМЕСИ

3.1. Малоподвижная бетонная смесь для бетонирования под водой конструкций и сооружений ограниченных размеров (сваи-оболочки, набивные сваи, опоры, фундаменты и т.п.), приготовленная на щебне или гравии и содержащая пластифицирующие добавки, должна иметь:

а) жесткость по стандартной методике (ГОСТ 10181.1-81) 5-7 с;

б) время прохождения 80 см лотка при вибрировании не более 40 с;

в) осадку конуса на гравии 0 - 3 см, на щебне - 3 - 6 см.

3.2. Осадка конуса бетонной смеси для укладки под глинистым раствором должна составлять на гравии 3 - 5 см, на щебне - 6 - 9 см.

3.3. Все подобранные смеси не должны расслаиваться при вибрировании (приложение 2, рекомендуемое).

3.4. Приготовление бетонных смесей для бетонирования под водой и глинистым раствором без введения пластифицирующих добавок не допускается.

3.5. Состав бетонной смеси для бетонирования способом ВПТ с вибрированием под водой и глинистым раствором рекомендуется подбирать в следующем порядке (пример расчета см. в приложении 3, рекомендуемом):

а) определяются плотность и объемная масса заполнителей, их гранулометрические составы, модуль крупности песка и удельные поверхности заполнителей (приложение 4, рекомендуемое);

б) назначаются в соответствии с проектом марка бетона по прочности и водонепроницаемости, а также марка используемого цемента;

в) устанавливается оптимальное содержание песка в смеси заполнителей;

г) определяется водоцементное отношение, обеспечивающее заданную прочность бетона;

д) проводятся опытные затворения бетонной смеси с определением осадки конуса, жесткости по стандартной методике и текучести по лотку при вибрировании;

е) дается окончательный, откорректированный состав бетонной смеси и закладываются образцы для испытания их на прочность при сжатии, растяжении (раскалыванием) и водонепроницаемость на 28; 90 и 180 сут. твердения согласно ГОСТ 10180-78 и ГОСТ 12730.5-84.

3.6. Бетонные смеси на щебне должны готовиться на песке с Мк = 1,6 - 2,2, а при использовании в качестве заполнителя гравия - с Мк = 2,2 - 3,0.

3.7. При отсутствии песка с Мк = 1,6 - 2,2 для приготовления бетонной смеси на щебне могут быть использованы более крупные пески с модулем крупности до 3,0. Осадка стандартного конуса смеси в этом случае должна быть повышена до 7 - 9 см, что достигается некоторым увеличением расхода цемента на 1 м3 приготовляемой смеси. Для этого при расчете состава бетонной смеси (см. приложение 3, рекомендуемое) осредненную толщину прослоек цементного теста между зернами заполнителей следует принимать равной 15 мкм.

3.8. При приготовлении бетонных смесей на щебне в них вводят 0,1 - 0,25 % СДБ и 0,01 - 0,02 % СНВ от массы цемента.

3.9. В случае приготовления смесей на гравии в качестве пластифицирующей добавки вводят только 0,1 - 0,25 % СДБ от массы цемента (в зависимости от вида цемента, минералогического состава клинкера, тонкости помола и т.п.).

3.10. Характеристики бетонной смеси определяются по осадке стандартного конуса, жесткости (ГОСТ 10181.1-81) и текучести в специальном лотке. Лоток 1 (черт. 2) на одном конце имеет приемный бункер 2.

Лоток для определения текучести смеси при вибрировании

Черт. 2

Сверху лоток перекрывается оргстеклом, через которое ведутся наблюдения за продвижением бетонной смеси. Для определения текучести бункер заполняют бетонной смесью и погружают в нее работающий вибратор ИВ-112 с гибким валом или ИВ-47Б (с большим наконечником), который держат на весу, не касаясь дна. Под действием вибрации смесь разжижается и начинает продвигаться по лотку. За показатель текучести принимается время прохождения смесью 80 см лотка (см. п. 3.1, б).

Бункер в процессе вибрирования заполняют смесью. Отсчет ведется с момента начала вибрирования.

3.11. Выбор состава бетонной смеси для укладки под водой и глинистым раствором рекомендуется проводить по методике А.А. Шадрина, дополненной определением текучести по лотку при вибрировании (приложение 5, рекомендуемое).

3.12. Для придания смеси высокой подвижности, а также повышения прочности и водонепроницаемости бетона в смеси рекомендуется вводить суперпластификатор С-3 в соответствии с «Рекомендациями по применению суперпластификатора С-3 в бетоне» (М.: НИИЖБ, 1979).

3.13. Суперпластификатор С-3 вводится в бетонную смесь с водой затворения в количестве 0,2 - 1,2 % от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Окончательный состав бетона устанавливается строительной лабораторией.

3.14. Не допускается введение суперпластификатора в пластифицированные и гидрофобные цементы (ГОСТ 10178-85).

3.15. С целью снижения усадочных деформаций и обеспечения более плотной структуры бетона в качестве вяжущего следует использовать напрягающий цемент НЦ-10. Особенно эффективен НЦ-10 в сочетании с суперпластификатором С-3.

4. ПРИГОТОВЛЕНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ

4.1. Приготовление бетонной смеси для бетонирования под водой и глинистым раствором должно производиться в бетономешалках принудительного перемешивания.

4.2. В случаях их отсутствия допускается использование гравитационных смесителей, однако продолжительность перемешивания при этом должна быть увеличена вдвое по сравнению с указанным в СНиП III-15-76.

4.3. Загрузку материалов в бетономешалки принудительного перемешивания производят в следующем порядке: вначале во вращающуюся чашу загружают песок, затем щебень (гравий) и смесь перемешивают с постепенным добавлением цемента и воды, содержащей пластифицирующие добавки (см. п. 3.8).

4.4. Время перемешивания в бетономешалке принудительного действия составляющих умеренно жестких и малоподвижных бетонных смесей устанавливает строительная лаборатория опытным путем и указывает его в выдаваемом на бетонный завод составе бетонной смеси.

4.5. Допускаются приготовление и доставка смеси в автобетоносмесителях (приложение 6, рекомендуемое).

4.6. В бетонные смеси на гравии пластифицирующую добавку СДБ вводят с водой затворения.

4.7. В бетонную смесь на щебне и мелком песке (Мк = 1,6 - 2,2) вводят две пластифицирующие добавки - гидрофилизующую СДБ и гидрофобизующую СНВ (или другие добавки, см. таблицу). Вначале с 2/3 воды вводят СДБ, а затем, по достижении смесью однородности, с оставшимся количеством воды СНВ. Одновременное введение обеих добавок не допускается.

4.8. Количество вводимых добавок должно проверяться в каждом конкретном случае экспериментальным путем.

4.9. Отбор проб бетонной смеси для определения характеристик должен производиться в соответствии с ГОСТ 10181.1-81 и ГОСТ 10180-78.

5. ОБОРУДОВАНИЕ

5.1. Оборудование для бетонирования бетонными смесями способом ВПТ с вибрированием включает:

а) металлические трубы для подачи бетона под воду;

б) загрузочную воронку на трубе;

в) приспособления для изоляции бетонной смеси от воды при первоначальном заполнении трубы;

г) вибраторы, закрепляемые на трубе;

д) высокочастотные преобразователи электроэнергии для питания вибраторов;

е) приспособления и механизмы (приложение 7, рекомендуемое) для подвешивания, подъема и опускания труб и подмостей для размещения оборудования и персонала;

ж) специальный кондуктор для фиксирования положения бетонолитных труб в плане и по вертикали (черт. 3);

з) устройство для транспортирования бетонной смеси к трубам.

5.2. Для подачи бетонных смесей под воду следует использовать цельнотянутые или электросварные (прямошовные) металлические трубы диаметрами 200 - 300 мм с толщиной стенок 6 - 10 мм, без вмятин и наплывов, которые могут создать сопротивление движению бетонной смеси. Трубы должны быть водонепроницаемыми в стыках, обладать достаточными прочностью и жесткостью.

5.3. Бетонолитную трубу (черт. 4) собирают из отдельных звеньев длиной 2 - 5 м. Общая длина трубы должна быть равна высоте бетонируемого слоя.

Конструктивный вариант кондуктора для фиксирования положения бетонолитных труб

Черт. 3

Бетонолитная труба в сборе

1 - приемная воронка;

2 - вибратор ИВ-60 (С-825)

Черт. 4