1) разрешенные виды и марки (классы) составляющих бетона;
2) максимально допустимую величину водоцементного отношения;
3) минимально необходимое содержание цемента в бетоне;
4) минимальное воздухововлечение (в случае необходимости);
5) минимальный класс бетона по прочности на сжатие;
6) минимальную допускаемую марку бетона по водонепроницаемости и/или максимальный допускаемый коэффициент диффузии.
Предельное значение некоторых параметров бетонной смеси для различных классов сред эксплуатации применительно к бетонам на цементах класса СЕМ I 32,5 по ГОСТ 31108 приведены в приложении Д, таблица Д.1.
6.3. Для бетона железобетонных конструкций зданий и сооружений с агрессивными средами следует принимать марки по водонепроницаемости W4 и выше в соответствии с приложением Б, таблицы Б.1 - Б.4.
6.4. При изготовлении бетонов для агрессивных условий эксплуатации следует применять следующие материалы.
6.4.1. Цементы
В качестве вяжущих для приготовления бетонов рекомендуется применять:
1) портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент по ГОСТ 10178, ГОСТ 30515, ГОСТ 31108;
2) сульфатостойкие цементы по ГОСТ 22266;
3) глиноземистые цементы по ГОСТ 969.
Допускается также применение цементов (вяжущих) низкой водопотребности (ЦНВ, ВНВ), цементов с полифункциональными добавками, напрягающих и безусадочных цементов и других вяжущих, приготовленных на основе указанных выше цементов. При этом следует подтвердить соответствие коррозионной стойкости и морозостойкости бетона на указанных вяжущих и стойкости арматуры в этих бетонах условиям эксплуатации конструкций, зданий и сооружений.
В газообразных и твердых средах (см. приложение А, таблицы А.3, А.4) следует применять портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент.
В жидких и твердых средах с содержанием сульфатов (см. приложение Б, таблицы Б.1 - Б.3) следует применять сульфатостойкие цементы, шлакопортландцементы и портландцементы.
В жидких средах, агрессивных по показателю бикарбонатной щелочности (см. приложение Б, таблица Б.4), следует применять портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент или пуццолановый портландцемент.
В жидких средах, агрессивных по суммарному содержанию солей при наличии испаряющих поверхностей (приложение Б, таблица Б.2), допускается применение глиноземистого цемента при условии соблюдения требования к температурному режиму твердения бетона.
Для бетонных и железобетонных конструкций с предварительно напряженной арматурой применение глиноземистого цемента не допускается.
В бетонных и железобетонных конструкциях, к бетону которых предъявляются требования по водонепроницаемости марок свыше W6, допускается применение напрягающего цемента марок выше НЦ10.
6.4.2. Заполнители
В качестве мелкого заполнителя следует использовать кварцевый песок по ГОСТ 8736 (отмучиваемых частиц не более 1 % по массе), а также пористый песок по ГОСТ 9757.
В качестве крупного заполнителя для бетона следует использовать фракционированный щебень из изверженных пород, гравий и щебень из гравия марки по дробимости не ниже 800 по ГОСТ 8267.
Щебень из осадочных пород, если они однородны и не содержат слабых прослоек, с маркой по дробимости не ниже 600 и водопоглощением не выше 2 %, допускается применять для изготовления конструкций, эксплуатируемых в газообразных, твердых и жидких средах при любой степени агрессивного воздействия, за исключением жидких сред, имеющих водородный показатель ниже, чем в слабоагрессивной среде (см. приложение Б, таблица Б.2).
Для конструкционных легких бетонов следует применять заполнители по ГОСТ 9757.
Наличие и количество в заполнителях вредных примесей должно быть указано в соответствующей документации на заполнитель и учитываться при проектировании бетонных и железобетонных конструкций.
Мелкий и крупный заполнители должны быть проверены на содержание потенциально реакционноспособных пород.
В качестве мер защиты от внутренней коррозии заполнителя за счет потенциально реакционноспособных пород и снижения взаимодействия заполнителя со щелочами цемента необходимо предусматривать:
1) подбор состава бетона при минимальном расходе цемента;
2) изготовление бетона на цементах с содержанием щелочи не более 0,6 % в расчете на Na2O;
3) изготовление бетона на портландцементах с минеральными добавками, пуццолановом портландцементе и шлакопортландцементе;
4) введение в состав бетона гидрофобизующих и газовыделяющих добавок;
5) введение добавок солей лития;
6) создание сухих условий эксплуатации;
7) разбавление заполнителя реакционноспособной породы заполнителем, не содержащим реакционноспособный компонент.
6.4.3. Добавки
Для повышения стойкости бетона железобетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, следует использовать добавки по ГОСТ 24211, снижающие проницаемость бетона или повышающие его химическую стойкость и морозостойкость, повышающие защитную способность бетона по отношению к арматуре, а также повышающие стойкость бетона в условиях воздействия биологически активных сред.
Общее количество химических добавок при их применении для приготовления бетона не должно составлять более 5 % массы цемента, если отсутствуют надежные подтверждения обеспечения долговечности бетона при повышенных дозировках добавок.
Добавки, применяемые при изготовлении железобетонных изделий и конструкций, не должны оказывать коррозионного воздействия на бетон и арматуру.
Максимально допустимое содержание хлоридов в бетоне, выраженное в процентах хлорид-ионов к массе цемента, не должно превышать значений, указанных в приложении В, таблица В.2.
В состав бетона, в том числе в составы вяжущего, заполнителей и воды затворения, не допускается введение хлористых солей при изготовлении следующих железобетонных конструкций:
1) с напрягаемой арматурой;
2) с ненапрягаемой проволочной арматурой класса B-I диаметром 5 мм и менее;
3) эксплуатируемых в условиях влажного или мокрого режима;
4) с автоклавной обработкой;
5) подвергающихся электрокоррозии.
Не допускается введение хлористых солей в состав бетонов и растворов для инъектирования каналов предварительно напряженных конструкций, а также для замоноличивания швов и стыков сборных и сборно-монолитных железобетонных конструкций.
Возможность применения в составе бетонов добавок нитратов, нитритов, тиоцианатов (роданидов) и формиатов в случаях по перечислениям 1) - 5), а также в защитных составах, используемых для ремонта и восстановления железобетонных конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия агрессивных сред, должна быть проверена в специализированных лабораториях.
При наличии в заполнителях потенциально реакционноспособных пород не допускается введение в бетон в качестве добавок солей натрия или калия.
Количество вводимых в бетон минеральных добавок должно определяться, исходя из требований обеспечения необходимой долговечности бетона на уровне не ниже, чем у бетона без таких добавок.
6.4.4. Воду для затворения бетонной смеси и увлажнения твердеющего бетона необходимо применять в соответствии с ГОСТ 23732.
6.5. Требования к бетону железобетонных конструкций в зависимости от классов сред эксплуатации приведены в приложении Г, таблица Г.1.
6.6. Требования к бетону железобетонных конструкций, работающих в условиях знакопеременных температур (класс агрессивности среды эксплуатации XF), приведены в приложении Г, таблицы Г.2, Г.3. К бетону железобетонных конструкций, подвергающихся одновременному воздействию переменного замораживания и оттаивания и агрессивных жидких сред (хлоридов, сульфатов, нитратов и других солей, в том числе при наличии испаряющих поверхностей), должны предъявляться повышенные требования по морозостойкости. Испытания на морозостойкость проводят по ГОСТ 10060.0, ГОСТ 10060.1, ГОСТ 10060.2.
6.7. Бетоны конструкций зданий и сооружений, подвергающихся воздействию воды и знакопеременных температур, марок по морозостойкости более F150 рекомендуется изготавливать с применением воздухововлекающих или микрогазообразующих добавок, а также комплексных добавок на их основе. Объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси для изготовления железобетонных конструкций и изделий должен соответствовать значениям, указанным в ГОСТ 26633 или в нормативных документах на бетоны конкретных видов.
6.8. Подбор состава бетона с учетом воздействия среды эксплуатации рекомендуется выполнять в специализированных лабораториях в случаях, если:
1) заданные проектом сроки эксплуатации сооружения существенно превышают 50 лет;
2) сооружение должно иметь повышенную надежность и минимальный риск выхода из строя;
3) среда эксплуатации агрессивна, но характер агрессивности не вполне ясен;
4) возможно повышение агрессивности среды в период эксплуатации здания или сооружения;
5) необходимо обеспечить повышенное качество работ при возведении здания или сооружения;
6) эксплуатация сооружения предполагает специальный мониторинг;
7) планируется массовое возведение однотипных конструкций;
8) для приготовления бетона используются новые материалы (цементы, заполнители, наполнители, добавки и т.п.).
6.9. Расчет железобетонных конструкций, подверженных воздействию агрессивных сред, следует выполнять с учетом норм по категории требований к трещиностойкости и предельно допустимой ширине раскрытия трещин [2]. При этом категорию требований к трещиностойкости железобетонных конструкций, а также предельно допустимую ширину раскрытия трещин следует назначать с учетом класса применяемой арматурной стали и в зависимости от степени агрессивного воздействия среды.
Для конструкций, предназначенных к эксплуатации в газообразных и твердых агрессивных средах, данные требования приведены в приложении Г, таблица Г.4, а для жидких агрессивных сред - в приложении Г, таблица Г.5.
При определении ширины непродолжительного раскрытия трещин, приведенной в приложении Г, таблицы Г.4, Г.5, допускается:
1) принимать ветровую нагрузку в размере 30 % нормативного значения;
2) учитывать крановую нагрузку от одного мостового или подвесного крана на каждом крановом пути. При этом ширина непродолжительного раскрытия трещин от нагрузок, предусмотренных в [3], не должна превышать значений, нормируемых в [2].
При расчете сооружений типа башен, дымовых труб, опор линий электропередач, мачт, для которых ветровая нагрузка является определяющей, ветровую нагрузку необходимо учитывать полностью.
6.10. Арматурные стали по степени опасности коррозионного повреждения подразделяются на группы I - III (см. приложение Г, таблицы Г.4, Г.5), группу IV образует неметаллическая композиционная арматура.
Для армирования предварительно напряженных железобетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, предпочтительнее применять арматурные стали группы II и неметаллическую арматуру группы IV.
В железобетонных конструкциях без предварительного напряжения, эксплуатируемых в среднеагрессивных и сильноагрессивных средах, допускается применение термомеханически упрочненной арматуры классов А400, А500 и холоднодеформированной арматуры класса В500, выдерживающей испытания на стойкость против коррозионного растрескивания по ГОСТ 10884 и [4] в течение не менее 40 ч. В среднеагрессивных и сильноагрессивных средах для армирования рекомендуется применять неметаллическую композиционную арматуру, за исключением изгибаемых элементов.
6.11. Требования к толщине защитного слоя и водонепроницаемости бетона при воздействии газообразных и твердых агрессивных сред следует устанавливать в соответствии с приложением Г, таблицы Г.4 и Г.6, а при воздействии жидких сред - с приложением Г, таблица Г.5.
6.12. Толщину защитного слоя тяжелого и легкого бетонов конструкций плоских плит, полок ребристых плит и полок стеновых панелей допускается принимать равной 15 мм для слабоагрессивной и среднеагрессивной степени воздействия газообразной среды и 20 мм - для сильноагрессивной степени, независимо от класса арматурных сталей.
Толщину защитного слоя монолитных конструкций следует принимать на 5 мм более значений, указанных в приложении Г, таблицы Г.4 и Г.5.
Для предварительно напряженных железобетонных конструкций 2-й категории трещиностойкости ширину непродолжительного раскрытия трещин допускается увеличивать на 0,05 мм при повышении толщины защитного слоя на 10 мм.
6.13. При применении оцинкованной арматуры в средах слабой и средней степени агрессивного воздействия толщину защитного слоя допускается уменьшать на 5 мм или повышать проницаемость бетона на одну ступень. При этом марка бетона по водонепроницаемости должна быть не ниже W4.
6.14. Для конструкций 3-й категории трещиностойкости применение проволоки классов В-I и Bp-I диаметром менее 4 мм не допускается.
6.15. Предварительно напряженные железобетонные конструкции для зданий с агрессивными средами не допускается изготавливать способом натяжения арматуры на затвердевший бетон.
6.16. Арматурные канаты для предварительно напряженных железобетонных конструкций следует изготавливать из проволоки диаметром не менее 2,5 мм в наружных и не менее 2,0 мм - во внутренних слоях каната.
6.17. Применение бетонных и железобетонных конструкций из легких бетонов в агрессивных средах допускается при соответствии их водонепроницаемости требованиям в соответствии с приложением Г (таблицы Г.4 и Г.5).
6.18. Несущие конструкции из легких бетонов на пористых заполнителях с водопоглощением свыше 14 % по объему для применения в агрессивных средах не допускаются.
6.19. Ограждающие конструкции из легких и ячеистых бетонов для производств с агрессивными газообразными и твердыми средами следует применять в соответствии с приложением Д, таблица Д.1.
6.20. Железобетонные конструкции из армоцемента допускается применять в слабоагрессивной газообразной и твердой средах. В газообразной среде толщина защитного слоя должна быть не менее 4 мм, водопоглощение бетона - не более 8 % при защите арматурных сеток и проволок цинковым покрытием толщиной не менее 30 мкм или при защите поверхности конструкций лакокрасочным покрытием группы III. В твердой среде в дополнение к указанным выше мерам следует осуществлять одновременно защиту арматуры и поверхности железобетонной конструкции.
