Применение керамзитобетона в строительстве автодорог

КЕРАМЗИТОБЕТОН – ОСОБЕННОСТИ И СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ

Керамзитобетон – материал давно известный, но не потерявший популярности у застройщиков. Это как раз тот случай, когда «старый друг лучше новых двух». Современные строительные материалы тоже обладают положительными качествами керамзитобетона, но, как правило, лишь каким-то одним из них – низкой теплопроводностью, легкостью или дешевизной. А керамзитобетону в среднем свойственны практически все эти плюсы.

СОБЛЮДАЕМ ПРОПОРЦИИ

Как у любого вида бетонной смеси, у керамзитобетона есть свои пропорции, которые необходимо соблюдать, если мы хотим получить материал определенного качества. Как правило, бетон, песок и керамзит используются в соотношении 1:2:3. В этом случае готовые элементы имеют необходимую прочность и в то же время достаточно легки, чтобы составить конкуренцию даже газобетону.

Как правило, для бетонной смеси используют керамзит с размером гранул от 5 мм. Размер фракции зависит от типа готовых изделий. Если они полнотелые, зерна керамзита не должны быть больше 10 мм, для пустотелых – 20 мм. Также, изготавливая керамзитобетон, можно заменить кварцевый песок керамзитовым с размером гранул меньше 5 мм. Это увеличит теплосберегающие свойства материала, но снизит его прочность.

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Керамзитобетон хорош тем, что его можно изготовить самостоятельно без сложных технических устройств. Для более качественного процесса лучше использовать бетономешалку. Сначала необходимо хорошо перемешать 1 часть сухого бетона и 2 части сухого песка, затем вымешать все это с 1 частью воды и только потом добавить 3 части керамзита. Поскольку керамзит – очень влагоемкая субстанция, он может впитать практически всю воду из смеси – в этом случае жидкость нужно добавить.

Консистенция раствора зависит от сферы его использования. Если из него планируется изготавливать кирпичи для строительства, влаги нужно столько, чтоб все гранулы равномерно покрылись глазурью из бетона. Для заливки пола смесь может быть более жидкой – как сметана.

Изготовленные изделия нужно защищать от попадания прямых солнечных лучей. В течение месяца необходимо поддерживать влажный микроклимат для того, чтобы керамзитобетон набрал необходимую прочность. При слишком быстром высыхании на хорошее качество можно не рассчитывать.

Если керамзитобетон нужен вам для не особо ответственных построек, можете попытаться сделать его самостоятельно. При возведении серьезных сооружений, тем более при жилом строительстве, лучше не рисковать и использовать материал, изготовленный на производстве с жестким соблюдением технологий и гарантированным качеством. При кустарном способе очень легко ошибиться с пропорциями и провести процесс с нарушениями, а если речь идет о жилом доме, такие ошибки недопустимы.

ВИДЫ КЕРАМЗИТОБЕТОНА И ЕГО НАЗНАЧЕНИЕ

В зависимости от плотности керамзитобетон может иметь разное предназначение:

Из керамзитобетона изготавливают монолитные конструкции и пустотелые блоки. Пустотность придает строительным элементам большую легкость и уменьшает их теплопроводность, которая и так достаточно низка. Но элементы, которые должны работать под нагрузкой, лучше делать полнотелыми.

Одно из популярных направлений использования керамзитобетона – устройство стяжки на полу. У нее достаточно много достоинств: хорошие звуко- и теплоизоляция, простой монтаж, сравнительно низкие затраты, экологичность и т. д.

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ КЕРАМЗИТОБЕТОНА

У керамзитобетона достаточное количество неоспоримых положительных качеств, которые часто заставляют застройщиков сделать выбор именно в его пользу. В их числе:

В использовании керамзитобетона есть определенные отрицательные моменты, которые необходимо учитывать.

Главный принцип использования этого материала заключается в том, что он должен применяться правильно, с учетом своих особенностей. Тогда он станет идеальным вариантом и будет служить долго.

Источник

ВСН 28-65. Указания по применению керамзитобетона в автодорожных мостах

Наименование документа:	ВСН 28-65
Тип документа:	ВСН
Статус документа:	действующий
Название рус.:	Указания по применению керамзитобетона в автодорожных мостах
Область применения:	Указания предназначены для применения при проектировании и строительстве обычных и предварительно напряженных керамзитобетонных пролетных строений с пролетами до 30 и применительно к действующим типовым проектам, а также звеньев водопропускных труб.
Краткое содержание:	I Общие положения II Материалы для керамзитобетона III Подбор состава керамзитобетона и технология приготовления IV Контроль и оценка качества изготовления элементов V Структурно-механические свойства, нормативные и расчетные характеристики керамзитобетона
Дата актуализации текста:	01.10.2008
Дата введения:	01.05.1965
Дата добавления в базу:	01.02.2009
Доступно сейчас для просмотра:	100% текста. Полная версия документа.
Опубликован:	«Транспорт» № 1965
Документ утвержден:	Минавтошосдор РСФСР от 1965-03-04
Документ разработан:	Дорожно-исследовательская лаборатория при МАДИ

МИНИСТЕРСТВО АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА
И ШОССЕЙНЫХ ДОРОГ РСФСР

УТВЕРЖДЕНЫ
Министерством автомобильного
транспорта и шоссейных дорог
РСФСР
4 марта 1965 г.

УКАЗАНИЯ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ
КЕРАМЗИТОБЕТОНА
В АВТОДОРОЖНЫХ МОСТАХ

Настоящие Указания содержат требования к материалам для керамзитобетона, физико-механические свойства, нормативные и расчетные характеристики керамзитобетона, а также рекомендации по подбору его состава, технологии применения, контролю и оценке качества элементов автодорожных мостов из керамзитобетона.

Указания предназначены для применения при проектировании и строительстве обычных и предварительно напряженных керамзитобетонных пролетных строений с пролетами до 30 и применительно к действующим типовым проектам, а также звеньев водопропускных труб.

Указания составлены дорожно-транспортной научно-исследовательской лабораторией при МАДИ под руководством заведующего кафедрой строительного производства и конструкций МАДИ, д-ра техн. наук, проф. И.Г. Иванова-Дятлова на основании результатов научных исследований, проведенных кафедрой.

МИНИСТЕРСТВО
автомобильного транспорта и шоссейных дорог РСФСР

Ведомственные строительные нормы

Указания по применению керамзитобетона в автодорожных мостах

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Для изготовления бетонных и железобетонных элементов искусственных сооружений, сооружаемых на автомобильных дорогах, могут быть применены как обычный, так и керамзитовый бетоны.

2. Керамзитобетоном называют легкий бетон, составленный из смеси керамзитового гравия или щебня, керамзитового или кварцевого песка, цемента и воды. Он легче бетона на тяжелых заполнителях и, следовательно, транспортабельнее и экономичнее.

3. По назначению керамзитобетон делится на три группы:

В настоящих Указаниях рассматривается только конструктивный керамзитобетон.

4. Керамзитобетон при меньшем объемном весе по сравнению с обычным бетоном обладает достаточной сжимаемостью и растяжимостью, что позволяет широко применять керамзитожелезобетонные конструкции в сейсмических районах и в районах жаркого климата.

5. Конструктивный керамзитобетон применяется в автодорожном строительстве для водопропускных труб, опор и пролетных строений мостов с обычной и предварительно напряженной арматурой.

Внесены дорожно-транспортной научно-исследовательской лабораторией при МАДИ

УТВЕРЖДЕНЫ
приказом по Министерству автомобильного транспорта и шоссейных дорог РСФСР от 4. III. 1965 г., № 77

Срок введения
1 мая 1965 г.

II. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ КЕРАМЗИТОБЕТОНА

6. Конструктивный керамзитобетон, применяемый в автодорожном строительстве, должен удовлетворять следующим требованиям (табл. 1).

число выдерживаемых циклов, не менее

коэффициент морозостойкости, не менее

8. В зависимости от предельной крупности зерен керамзитовый заполнитель, применяемый для конструктивного керамзитобетона, делится на фракции:

гравий (крупный заполнитель)

песок (мелкий заполнитель)

Допускается отклонение от предельных размеров зерен керамзита в партии не более 10 % по весу. Для несущих конструкций мостов разрешается применять несортированный рядовой керамзитовый гравий с зернами размером от 5 до 20 мм, если пробными замесами будет доказана возможность получения на этом заполнителе керамзитобетонов заданных марок.

Зерновой состав песка с модулем крупности 2,10-3,25 должен соответствовать кривой просеивания (рис), выбираемой при проектировании состава бетона в пределах, указанных ниже:

Размер отверстий контрольных сит, мм

Полный остаток на контрольных ситах, % по весу

9. В зависимости от насыпного объемного веса (в высушенном состоянии до постоянного веса) и прочности на сжатие керамзитовый заполнитель для конструктивных бетонов делится на марки, приведенные в табл. 2.

Насыпной объемный вес

Крупность зерен, мм

Прочность керамзитового гравия (фракций от 5 до 20 мм) определяется по методу стального цилиндра диаметром 120 мм; для керамзитобетона марок 150-250 она должна быть не менее 20 кГ/см2, для керамзитобетона марок 300-500 не менее 40 кГ/см2 (ГОСТ 9758-61).

10. Зерновой состав керамзита при определении насыпного объемного веса смеси должен отвечать следующим требованиям (табл. 3).

11. Керамзитовый гравий должен отвечать следующим требованиям: поверхность зерен керамзитового гравия должна быть равномерно обожжена; зерна в изломе должны иметь однородную мелкопористую ячеистую структуру с отдельными ячейками не более 2 мм; наличие зерен керамзита с невспученной сердцевиной не допускается; содержание в керамзите эллипсоидных зерен, наибольший размер которых в 2 и более раза превышает их наименьший диаметр, не должен превышать 15 % по объему; керамзит должен обладать устойчивостью против распада при испытании пропариванием по ГОСТ 2778-50; водопоглощение зерен керамзита по истечении 30 мин не должно быть более 15 % (по весу); керамзитовые гравий и песок не должны быть загрязнены случайными примесями и должны выдерживать не менее 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания в воде с потерей в весе при этом не более 10 %; керамзитовый гравий не должен содержать включений извести, приводящих к разрушению его зерен после кипячения в течение 4 ч; объемный вес заполнителя, его зерновой состав, морозостойкость, влажность, водопоглощение должны соответствовать условиям поставки, которые устанавливаются соглашением сторон.

Предельная крупность, мм

Содержание смеси, и по объему

Объемный вес сухого керамзитового песка, кг/м3

Примечание. Объемный вес рядового песка определяется при зерновом составе, соответствующем кривой, приведенной на рисунке.

12. Керамзит поставляется на заводы железобетонных конструкций в воздушно-сухом состоянии с влажностью не более 5 % по весу.

13. Керамзит хранят на спланированных площадках с бетонным полом, под навесами, предохраняющими его от увлажнения. Смешение керамзита разных сортов и фракций не допускается. Если керамзит хранится на открытых складах и его влажность превышает 5 %, его необходимо подсушивать в сушильных барабанах или иным способом до влажности не более 5 %.

14. Керамзитовый песок по насыпному объемному весу делится на следующие марки (табл. 4).

До освоения производства керамзитового песка допускается применять в качестве мелкой фракции дробленый керамзит.

15. Керамзитовые заполнители испытывают по ГОСТ 9758- 61 «Заполнители пористые неорганические для легких бетонов. Методы испытаний».

16. Керамзитобетон приготовляется с применением портландцемента с прочностью не ниже 500 кГ/см2.

17. Цемент для приготовления керамзитобетона выбирают с учетом условий твердения (нормальные условия или тепловая обработка) в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 5.

В естественных условиях

Через сутки Rц = 200 кГ/см2

Через 3 суток Rц = 300 кГ/см2

Электронагрев или пропаривание на стенде при t = 70 °С и менее

Через сутки Rц = 200 кГ/см2

Электронагрев или пропаривание в стационарных камерах при t = от 80° до 100 °С

18. Для улучшения подвижности керамзитобетонных смесей могут применяться поверхностноактивные добавки (мылонафт, сульфитно-спиртовая барда и др.), количество которых принимается в размере 0,15-0,25 % от веса цемента в расчете на сухое вещество добавки.

19. Для ускорения твердения уложенной бетонной смеси в бетонные конструкции и в конструкции с нерасчетной арматурой разрешается вводить химические добавки (хлориды): хлористый кальций, хлорное железо и другие, количество которых не должно превышать 2 % от веса цемента. Для железобетонных элементов мостов и труб применять добавки, ускоряющие твердение, не разрешается.

20. Добавки, применяемые для улучшения подвижности, а также для ускорения твердения бетона, должны удовлетворять требованиям действующих ГОСТ и технических условий.

21. Вода для затворения бетонной смеси не должна содержать вредных примесей, препятствующих нормальному схватыванию и твердению вяжущего бетона. Для приготовления и поливки керамзитобетона может применяться вода, пригодная для питья и соответствующая ГОСТ 2874-54 «Вода питьевая».

III. ПОДБОР СОСТАВА КЕРАМЗИТОБЕТОНА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

22. Подбор состава керамзитобетонной смеси состоит в том, чтобы на имеющихся сортах керамзитового гравия, кварцевого и керамзитового песка, цемента и воды обеспечить:

заданный предельный объемный вес керамзитобетона в сухом состоянии или при монтажной влажности;

заданную марку или прочность керамзитобетона к определенному сроку;

однородность и укладываемость бетонной смеси при наименьшем расходе цемента.

23. Для подбора состава керамзитобетона должны быть заданы:

предельный объемный вес и требуемая марка или прочность бетона к определенному сроку;

условия укладки бетонной смеси;

режим твердения бетонной смеси, а при необходимости требуемая морозостойкость.

24. Предварительный подбор составов керамзитобетонной смеси может производиться любыми обоснованными способами, обеспечивающими наименьший расход цемента: по графикам, таблицам или расчетно-теоретическим путем. Однако, учитывая большую неоднородность керамзита и разные марки цемента, окончательное назначение рабочего состава должно производиться лишь по результатам испытаний образцов, изготовленных из пробных замесов бетонной смеси.

25. При назначении показателей подвижности керамзитобетонной смеси, в зависимости от типа бетонируемой конструкции и способов укладки бетонной смеси, рекомендуется пользоваться следующими данными, которые подлежат в дальнейшем уточнению в производственных условиях:

Показатель жесткости, сек

Массивные неармированные конструкции и конструкции

с редко расположенной арматурой 60-30

Плиты, каркасные балки, колонны, стойки и стенки

с нормальным насыщением арматурой 30-15

Предварительно напряженные пролетные строения, сильно

насыщенные арматурой 15-10

Пролетные строения, особенно насыщенные арматурой 10-5

Показатели подвижности устанавливаются в соответствии с ГОСТ 10180-62 («Бетон тяжелый». Методы определения прочности») сразу после выгрузки бетонной смеси из бетономешалки, а по необходимости также дополнительно непосредственно перед укладкой смеси в опалубку или в форму. При этом жесткость в секундах определяется при амплитуде колебаний рабочей части 0,35 мм и при частоте 2800 колебаний/мин.

26. В зависимости от назначения для приготовления керамзитобетона рекомендуется применять заполнители, указанные в табл. 6.

27. Предельная крупность керамзитового гравия должна быть:

Рекомендуемый объемный вес, кг/м3

Общий максимальный расход заполнителя в м3 на 1 м3 бетона

Предельная крупность керамзитового гравия, мм

Доля песка в общем объеме смеси мелкого и крупного заполнителя при использовании гравия

мелкий и крупный заполнитель

двухфракционный мелкий и крупный

* Смешанный керамзитовый и кварцевый песок.

3/4 от наименьшего расстояния между стержнями арматуры (в свету);

1/3 от наименьшего размера конструкций;

20 мм для конструктивного керамзитобетона марок 150-250.

28. Для предварительных расчетов максимальный общий расход по объему крупных и мелких заполнителей на 1 м3 уложенного бетона принимается по табл. 7.

Предельная крупность зерен, мм

зерновой состав заполнителей в % от суммы объемов отдельных фракций смеси конструктивного керамзитобетона

При заданном объемном весе сухого керамзитобетона и принятом расходе цемента расход по весу заполнителей на 1 м3 керамзитобетона определяется по табл. 8 и должен быть не более:

Величина усадки пропаренного керамзитобетона по сравнению с непропаренным не повышается.

Для конструктивных керамзитобетонов марок 300-500 разрешается принимать значения коэффициентов линейного расширения, усадки и ползучести в соответствии с опытными данными.

52. Предельная сжимаемость керамзитобетона при осевом сжатии eсж принимается в зависимости от его марки:

Марка керамзитобетона 150 200 250 300 350 400 500

eсж´10-3 1,1 1,4 1,7 1,9 2,1 2,2 2,4

Коэффициент поперечных деформаций (коэффициент Пуассона) керамзитобетона марок 150-400 при напряжении до 0,5 Rпр составляет m = 0,20.

Разрешается принимать и другие коэффициенты деформаций керамзитобетона марок 150-500, обоснованные испытаниями образцов, изготовленных из местного керамзита.

53. При одинаковых марках керамзитобетона и бетона на тяжелых заполнителях сцепление арматуры с керамзитобетоном на 10 % выше, чем сцепление арматуры с тяжелым бетоном, поэтому дополнительные меры для увеличения анкеровки керамзитобетона в элементах конструкций не требуются.

54. Керамзитобетон может применяться и в покрытии проезжей части керамзитобетонных мостов с обязательным устройством защитного слоя.

55. Опыты показывают, что конструктивные плотные керамзитобетоны марок 150-500 без изменения форм и прочности на сжатие выдерживают не менее 200-кратного замораживания, так же как и бетоны на гранитном щебне.

Плотные керамзитобетоны на кварцевом песке оказываются менее водопроницаемыми, чем тяжелые бетоны, поэтому они могут быть рекомендованы для устройства напорных труб и гидроизоляции проезжей части мостов.

56. В заводских условиях при изготовлении сборных керамзитожелезобетонных конструкций с тщательным лабораторным контролем качества бетона, с использованием современных физических методов, в том числе и импульсного ультразвукового метода, контроля прочности при помощи построения тарировочных кривых КСП, коэффициент однородности керамзитобетона следует принимать по табл. 12.

Коэффициенты однородности К при проектных марках бетона и условия работы

Источник