Приложение 3
Добавки ускорителей твердения
1. Добавка ОЭС (ускоритель схватывания и твердения) представляет собой молотый спек боксита с содой. Спек является производственным продуктом глиноземных заводов и состоит в основном из алюмината и ферритов натрия. Порошок имеет коричневато-бурый цвет и отличается большой гигроскопичностью.
2. Добавка ОЭС обеспечивает быстрое (в течение 3 - 5 мин.) схватывание бетона и цементных растворов и неразмываемость материала. Лучшие результаты получают при использовании пуццолановых цементов и алитового портландцемента.
3. Добавка должна удовлетворять следующему требованию: завершение схватывания цементного раствора состава 1:3 с водоцементным отношением 0,4 - 0,5 при введении 3 - 4 % (от массы цемента) добавки ОЭС должно наступать не позже 3 - 5 мин с момента затворения.
4. Перед началом работ необходимо:
высушить добавку при t = 100 °С, размолоть до частиц размером 1,2 мм, порошок просеять через сито с отверстиями размером 1,2 мм.
5. Влажность порошка при хранении не должна превышать 2 - 3 %.
6. Алюминат натрия представляет собой бесцветный или с сероватым оттенком прозрачный раствор, являющийся отходом при производстве аскорбиновой кислоты на витаминных заводах.
7. Раствор алюмината натрия применяют в качестве добавки к растворам и бетонам, изготовляемым на портландцементе, для понижения их водопроницаемости и для повышения стойкости к размыву свежих растворных и бетонных смесей в соответствии с «Временной инструкцией по применению добавки алюмината натрия к растворам и бетонам при борьбе с фильтрацией в сооружениях» И-196-54 (Минстрой).
8. Раствор алюмината натрия должен иметь удельную массу в пределах 1,28 - 1,44 (см. таблицу) и содержать Na2O от 16 до 19 % и Al2O3 от 14 до 18 % по массе.
|
Удельная масса исходного раствора, кг/л |
Соотношение по объему раствора алюмината натрия и воды для получения концентрации раствора |
||
|
|
2 %-ной |
3 %-ной |
5 %-ной |
|
1,44 |
1:15 |
1:10 |
1:6 |
|
1,41 |
1:14 |
1:8 |
1:5,5 |
|
1,38 |
1:13 |
1:8,5 |
1:5 |
|
1,35 |
1:12 |
1:8 |
1:4,5 |
|
1,32 |
1:11 |
1:7 |
1:4 |
|
1,28 |
1:8,5 |
1:6 |
1:3,5 |
9. Содержание Na2O и Al2O3, а также наличие органических примесей в растворе алюмината натрия проверяется химическим анализом.
Перед производством химического анализа раствор алюмината натрия следует выпаривать до удельной массы 1,44 (см. таблицу).
10. Раствор алюмината натрия хранится при положительной температуре и транспортируется в закрывающейся стальной или стеклянной таре.
Примечание. Алюминиевая, оцинкованная или деревянная тара не допускается.
Определение оптимального количества добавки-ускорителя схватывания и влияние ее на прочность цементного раствора
Срок схватывания растворов с добавкой определяют на приборе Вика.
Навеску цемента принимают 100 г.
Цемент массой 100 г тщательно перемешивают с порошкообразной добавкой, количество которой принимают в начале опыта 2 %. В смесь заливают воду в количестве, соответствующем нормальной густоте данного цемента.
Примечание. Нормальная густота цемента определяется по стандартной методике; при применении жидкой добавки-ускорителя схватывания ее вводят в смесь вместе с водой.
После затворения смесь быстро перемешивают и укладывают в кольца прибора Вика. Иглу доводят до соприкосновения с поверхностью теста, после чего стержень иглы освобождают и игла свободно погружается. За начало схватывания принимают время от начала затворения до того момента, когда игла не доходит до дна на 1 мм. За конец схватывания принимается время от начала затворения до момента, когда игла проникает в раствор не глубже 1 мм.
Оптимальное количество добавки должно соответствовать времени окончания схватывания - не более 3 мин.
После определения оптимального количества добавки проверяют прочность цементного раствора на образцах-кубиках размером 3×3×3 см, приготовленных из цементного раствора состава цемент : песок 1:3 по массе, 50 г цемента, 150 г песка и добавку, перемешивают в металлической или фарфоровой чашке, затем вводят воду в количестве 20 - 25 см3, что соответствует водоцементному отношению 0,4 - 0,5.
После перемешивания раствор быстро (до начала схватывания) укладывают в форму. Через час после укладки раствора в форму образцы распалубливают.
Одновременно изготавливают по три образца в возрасте 1, 3, 7 и 28 суток и контрольные образцы из цементопесчаного раствора аналогичного состава без добавки.
Прочность образцов с добавкой в возрасте 1, 3, 7 и 28 суток не должна быть ниже прочности контрольных образцов того же состава.
Приложение 4
Определение требуемой прочности аэроцема и подбор составляющих
Требуемая прочность защитных покрытий назначается исходя из предпосылки, что покрытие по всей образующей откоса удерживается полностью лишь несущими анкерами, так как монтажные анкеры вследствие возможного выветривания пород слоя, в который они первоначально были заглублены, перестают выполнять удерживающие функции.
Формулы для расчета требуемой прочности аэроцема приведены в табл. 1.
Таблица 1
|
Формулы |
Обозначения |
|
Q = δ l γn |
Q - масса полосы защитного слоя шириной 1 м, толщиной δ, длиной l, объемной массой γn |
|
R = Q (sinα - cosα · tg ρ) |
R - равнодействующая усилий на анкер |
|
|
σрастаэр - растягивающие напряжения в материале аэроцема, кгс/см2 |
|
σтреб = σсжаэр = 15 · σрастаэр |
σсжаэр - сжимающие напряжения в материале аэроцема, кгс/см2 |
|
|
Fn - площадь поперечного сечения покрытия (полосы шириной 1 м по длине выемки), см2 |
|
|
tg ρ - коэффициент трения покрытия по скальной поверхности |
Требуемая прочность аэроцема σтреб должна обеспечиваться на конечном этапе эксплуатации покрытия, когда наступает необходимость его ремонта или замены.
До наступления этого состояния условия работы покрытия более благоприятны, так как в начальный период работают не только несущие, но и монтажные анкеры, а прочность аэроцема со временем имеет тенденцию к повышению. С другой стороны, на прочность покрытия отрицательно действуют процессы выветривания, которые в период эксплуатации снижают крепость аэроцема.
Требуемую прочность аэроцема подбирают по формуле
(1)
где М - марка цемента;
- отношение массы цемента к массе песка;
Si - отношение вспенивающей добавки к массе цемента, %;
Ai - содержание активного вещества в применяемой вспенивающей добавке, %;
A78 - вспенивающая добавка, содержащая активного вещества 78 %;
- водоцементное отношение;
Z - количество циклов замораживания и оттаивания, под воздействием которых происходит снижение прочности раствора в покрытии;
K - коэффициент, равный 1,5.
Практически при подборе состава аэроцема целесообразно задаваться всеми параметрами, перечисленными в формуле (1), и находить по ней количество циклов Z, снижающих со временем прочность его до σтреб. После этого по табл. 2 и формуле
(2)
можно определить в зависимости от климатического пояса срок службы покрытия без ремонта Tc.
Таблица 2
|
Климатический пояс |
Среднемноголетнее ежегодное количество переходов температуры через нуль при наличии осадков ni |
|
Северные районы Сибири |
40 - 50 |
|
Южная Сибирь и Дальний Восток |
30 - 40 |
|
Средняя полоса Европейской части Союза |
20 - 30 |
|
Южная полоса Европейской части Союза |
10 - 20 |
|
Кавказ |
5 - 10 |
Для увеличения продолжительности срока службы (межремонтного периода) защитного покрытии при заданной величине σтреб можно варьировать параметры, входящие в формулу (1), например, уменьшить процент вспенивающей добавки, увеличить марку цемента и т.п.
Учет естественной влажности песка при определении составляющих аэрированного раствора
При учете естественной влажности песка необходимо вносить поправки в количество составляющих (при заданном их соотношении) за счет влаги, содержащейся в песке, по формулам, приведенным в табл. 3.
Таблица 3
|
Формулы |
Обозначения |
|
QΣ = Ц + П + B + S |
QΣ - масса замеса заданного объема; |
|
ΔB = П · W |
П, Ц, B, S - расчетные значения составляющих замеса (соответственно песка, цемента, воды и вспенивающей добавки); |
|
|
W - естественная влажность используемого песка (в долях единицы); |
|
Bкф = B - ΔB |
ΔB - количество воды, содержащееся в расчетном количестве песка естественной влажности; |
|
Пс = П - ΔB |
Bкф - фактически требующееся для вливания количество воды (с учетом влажности песка); |
|
ΔП = ΔB |
Пс -количество песка в расчетном замесе при вычете содержащейся в нем влаги; |
|
Пкф = П + ΔП |
ΔП - поправка к расчетному количеству песка естественной влажности; |
|
|
Пкф - фактически требующееся для замеса количество песка (откорректированное за счет влажности песка) |
Примечание. Количество цемента и вспенивающей добавки не корректируется.
Приложение 5
Методика приготовления и испытания образцов из набрызг-материалов
Образцы, необходимые для лабораторных испытаний (на прочность, морозостойкость и водонепроницаемость), изготавливают путем нанесения набрызг-материалов в специальные формы. Форма для испытаний на прочность и морозостойкость представляет собой металлическую разъемную конструкцию высотой 6 см, образующую ячейку размером 32×24 см. Форма для испытаний материала на водонепроницаемость имеет ту же высоту и размер в плане 38×38 см. Перед нанесением набрызг-материалов формы смазывают минеральным маслом.
Набрызг-материал наносят в форму слоем 6 см. После заполнения формы края ее очищают для свободной разборки формы без повреждения образцов. Затирать, заглаживать и срезать поверхность, а также уплотнять нанесенный материал запрещается. Вынимать образцы из формы разрешается через сутки после набрызга с добавкой ускорителя твердения и через трое суток - без добавки. Хранить образцы следует в условиях, аналогичных производственным.
При достижении 50 %-ной прочности от проектной образцы опиливают по контуру на 4 см для получения плит размерами 16×24 и 30×30 см, а неровную верхнюю грань спиливают таким образцом, чтобы толщина плит составила 4 см. Из этих плит нарезают балочки 4×4×16 см - 6 шт., плитки 15×15×4 см - 4 шт. на каждое испытание.
Две противоположные грани балочек шлифуют. Обрабатывать образцы целесообразно на циркульной пиле камнерезного станка.
Для каждого испытания изготовляют не менее 6 балочек. Контрольные балочки на сжатие и растяжение при изгибе испытывают по ГОСТ 10180-67, на морозостойкость - по ГОСТ 10060-62. Оставшиеся после испытания на растяжение при изгибе половинки балочек испытывают на сжатие.
Четыре плитки испытывают на водонепроницаемость на приборе (см. рисунок) в соответствии с ГОСТ 10181-62.
Прибор для испытания набрызг-материалов на водонепроницаемость:
1 - стальные пластины; 2 - резиновые прокладки; 3 - образец материала; 4 - трубка для подачи воды
Сцепление (адгезию) набрызг-материалов целесообразно определять по ГОСТ 5802-66.
Количество «отскока» набрызг-материалов определяют пробным нанесением на месте производства работ. Участок откоса размером 2×2 м ограждают деревянными щитами высотой 30 см. Снизу устанавливают деревянный поддон, имеющий борт высотой 30 см.
Определяют массу и влажность сухой смеси и наносят набрызг-материалы на огражденную площадь. Толщина слоя должна быть не менее 5 см.
Накопившийся на поддоне «отскок» собирают, высушивают и взвешивают. Процент «отскока» учитывают поправочным коэффициентом при определении расхода материалов.
Правильно подобранный состав набрызг-материалов при нанесении на вертикальную поверхность должен иметь «отскок» не более 15 %.
Приложение 6
Устройство дренажных конструкций при подготовке поверхности скальных откосов
Поверхность осушают «методом шланга» или путем непосредственной заделки трещин и течей.
При отводе грунтовых вод «методом шланга» на поверхности породы устраивают канал из неразмываемой водонепроницаемой замазки, по которому грунтовые воды стекают в водоотводную канаву.
Каналы устраивают следующим образом: отрезок полого резинового шланга длиной 50 - 80 см, диаметром 3 - 20 см с гладкой поверхностью, толстыми и упругими стенками обмазывают цементным тестом на 1/2 - 2/3 длины шланга. Диаметр шланга должен соответствовать расходу фильтрующей воды.
После затвердения теста шланг вытягивается вниз, причем часть шланга остается под обмазкой.
Между затвердевшей замазкой и породой остается полый канал круглого сечения, а шланг служит лишь внутренней опалубкой.
Попеременно обмазывая шланг и вытягивая его вниз, канал подводит к водоотводной канаве у подошвы откоса.
