Требования к материалам и конструкциям

 

5.4.1 Требования к бетону и строительным конструкциям должны назначаться исходя из необходимости обеспечения проектного срока эксплуатации здания или сооружения.

5.4.2 Требования по обеспечению коррозионной стойкости бетона для каждых условий эксплуатации должны включать в себя:

1) разрешенные виды и марки (классы) составляющих бетона;

2) минимально необходимое содержание цемента в бетоне;

3) минимальный класс бетона по прочности на сжатие;

4) минимальную допускаемую марку бетона по водонепроницаемости и/или максимальный допускаемый коэффициент диффузии хлоридов или углекислого газа;

5) минимальный объем вовлеченного воздуха или газа (для бетонов с требованиями по морозостойкости).

 

Цементы

 

5.4.3 В качестве вяжущих для приготовления бетонов (таблица Д.2) следует 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 применение цементов (вяжущих) низкой водопотребности (ЦНВ, ВНВ), 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 (таблицы Б.1, Б.3) следует применять портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент.

В жидких средах (таблицы В.3, В.4, В.5) и грунтах (таблица В.1), содержащих сульфаты, следует применять сульфатостойкие цементы, шлакопортландцементы и портландцементы, в том числе портландцементы нормированного минералогического состава, а также портландцементы с добавками, повышающими сульфатостойкость бетона.

В средах, агрессивных по содержанию хлоридов (таблицы В.2, В.3, Г.1, Г.2), следует применять портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент или пуццолановый портландцемент с учетом требований к бетону по морозостойкости.

В жидких средах, агрессивных по суммарному содержанию солей при наличии испаряющих поверхностей (таблица В.3), 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 цемента с компенсированной усадкой и напрягающего цемента.

Рекомендуемые виды цемента приведены в таблице Д.2.

 

Заполнители

 

5.4.4 В качестве мелкого заполнителя следует использовать кварцевый песок по ГОСТ 8736 класса I, а также пористый песок по ГОСТ 9757. Песок класса II по ГОСТ 8736 допускается применять для бетона конструкций, эксплуатирующихся в агрессивных средах, при наличии технического обоснования.

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.

Однородный щебень из осадочных пород, не содержащий слабых включений, 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 рН ниже 4.

Для конструкционных легких бетонов следует применять искусственные и природные пористые заполнители по ГОСТ 9757 и ГОСТ 22263.

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 реакционно-способных пород. При наличии в составе заполнителей реакционно-способных пород следует предусматривать в качестве мер защиты от коррозии, вызываемой взаимодействием реакционно-способных пород заполнителя со щелочами цемента, следующие мероприятия:

1) подбор состава бетона с минимальным расходом цемента;

2) изготовление бетона на цементах с содержанием щелочи не более 0,6% в расчете на ; содержание щелочей в бетоне в расчете на  не должно превышать 3  при условии использования портландцемента без минеральных добавок по ГОСТ 10178, ГОСТ 31108;

3) изготовление бетона на портландцементах с минеральными добавками, пуццолановом портландцементе и шлакопортландцементе;

4) применение активных минеральных добавок в составе бетона;

5) введение в состав бетона гидрофобизирующих и газовыделяющих добавок;

6) запрещение вводить в состав бетона противоморозные добавки и добавки ускорители твердения, содержащие соли натрия и калия - поташ, нитрит натрия, сульфат натрия и др.;

7) введение добавок солей лития;

8) разбавление заполнителей с примесями реакционно-способных пород заполнителем, не содержащим реакционно-способных компонентов;

9) создание сухих условий эксплуатации.

Эффективность указанных мероприятий при использовании конкретного заполнителя должна быть доказана испытаниями по методикам ГОСТ 8269.0.

Для высокопрочных бетонов следует применять заполнители нереакционно-способные со щелочами цемента.

 

Добавки

 

5.4.5 Для повышения стойкости бетона железобетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, следует использовать добавки по ГОСТ 24211, снижающие проницаемость бетона и повышающие его химическую стойкость и морозостойкость, усиливающие защитное действие 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. При большем количестве добавок требуется экспериментальное подтверждение коррозионной стойкости бетона.

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 ионов хлоридов к массе цемента, не должно превышать значений, указанных в таблице Г.3.

В состав бетона не допускается введение хлоридов (хлориды натрия, кальция и др.) при изготовлении следующих железобетонных конструкций:

1) с напрягаемой арматурой;

2) с ненапрягаемой проволочной арматурой диаметром 5 мм и менее;

3) эксплуатируемых в условиях влажного или мокрого режима;

4) с автоклавной обработкой;

5) подвергающихся электрокоррозии.

Не допускается введение хлоридов в состав бетонов и растворов для инъектирования каналов предварительно напряженных конструкций, а также для замоноличивания швов и стыков сборных и сборно-монолитных железобетонных конструкций.

Добавки, содержащие нитраты, нитриты, тиоцианаты (роданиды) и формиаты, допускается применять в бетонах для преднапряженных конструкций в агрессивных средах, если применяется арматурная сталь с индексом К.

Применение добавок электролитов в бетоне конструкций, подвергающихся электрокоррозии, не допускается.

Количество вводимых в бетон минеральных добавок следует определять, исходя из требований обеспечения необходимой коррозионной стойкости бетона на уровне не ниже, чем у бетона без таких добавок.

5.4.6 Воду для затворения бетонной смеси и увлажнения твердеющего бетона следует применять в соответствии с ГОСТ 23732. Применение рециклированной и комбинированной (смешанной) воды для бетонов конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах, допускается при наличии экспериментального подтверждения коррозионной стойкости бетона.

5.4.7 Требования к бетону в зависимости от классов сред эксплуатации приведены в таблице Д.1. Данная таблица используется с учетом таблиц, регламентирующих марки бетона по водонепроницаемости, диффузионной проницаемости, морозостойкости. Показатели бетона по проницаемости приведены в таблице Е.1

5.4.8 Требования к бетону железобетонных конструкций, работающих в условиях знакопеременных температур, приведены в таблицах Ж.1, Ж.2. 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, ГОСТ 10060.3.

5.4.9 Бетоны конструкций зданий и сооружений, подвергающихся воздействию воды и знакопеременных температур, марок по морозостойкости более F150 следует 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, ГОСТ 31384 и других нормативных документах на бетоны конкретных видов.

5.4.10 Подбор состава бетона с учетом воздействия среды эксплуатации рекомендуется выполнять в специализированных лабораториях научно-исследовательских институтов, университетов, других научно-исследовательских организаций в случаях, если:

1) заданные проектом сроки эксплуатации здания и сооружения существенно превышают 50 лет, а также, если здание или сооружение имеет повышенный уровень ответственности по ГОСТ Р 54257;

2) среда эксплуатации агрессивна, но характер агрессивности не ясен;

3) возможно повышение агрессивности среды в период эксплуатации здания или сооружения;

4) планируется массовое возведение однотипных конструкций;

5) для приготовления бетона используются новые материалы (цементы, заполнители, наполнители, добавки и т.п.).

5.4.11 Расчет железобетонных конструкций, подверженных воздействию агрессивных сред, следует выполнять с учетом категории требований к трещиностойкости и предельно допустимой ширины раскрытия трещин в бетоне, для газообразных и твердых агрессивных сред по таблице Ж.3, а для жидких агрессивных сред - по таблице Ж.4.

5.4.12 При реконструкции зданий и сооружений рекомендуется выполнять поверочный расчет конструкций с учетом коррозионного износа бетона и арматуры.

5.4.13 Арматурные стали по степени опасности коррозионного повреждения подразделяются на группы I-II. Группа III включает в себя неметаллическую композитную арматуру.

Группа I. Арматура для конструкций без предварительного напряжения горячекатаная, горячекатаная и термомеханически упрочненная, поставляемая в стержнях и мотках.

Группа II. Напрягаемая арматура в виде горячекатаных и термомеханически упрочненных стержней с нормированной стойкостью против коррозионного растрескивания, а также высокопрочная арматурная проволока и канаты из проволоки.

При армировании 7-проволочными прядями торцы конструкций должны быть заглушены или арматура должна иметь защитное покрытие.

Для армирования предварительно напряженных железобетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, предпочтительнее применять арматурные стали группы II и неметаллическую арматуру группы III.

В железобетонных конструкциях без предварительного напряжения, эксплуатируемых в среднеагрессивных и сильноагрессивных средах, допускается применение термомеханически упрочненной арматуры классов А400, А500, горячекатаной арматуры класса А500 и холоднодеформированной арматуры классов А500 и В500, выдерживающих испытания на стойкость против коррозионного растрескивания по ГОСТ 10884 и ГОСТ 31383 в течение не менее 40 ч. В агрессивных средах для армирования рекомендуется применять неметаллическую композитную арматуру, отвечающую требованиям нормативно-технической документации на нее.

5.4.14 Требования к толщине защитного слоя и проницаемости бетона при воздействии газообразных и твердых агрессивных сред следует устанавливать в соответствии с таблицами Ж.3 и Ж.5, при воздействии жидких сред - с таблицей Ж.4, а при воздействии жидких хлоридных сред - с таблицей Г.1.

5.4.15 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. Для неметаллической композитной арматуры толщина защитного слоя назначается из условия обеспечения совместной работы арматуры с бетоном.

Толщину защитного слоя монолитных конструкций следует принимать на 5 мм более значений, указанных в таблицах Г.1, Ж.3, Ж.4, Ж.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.

5.4.16 Для конструкций 3-й категории трещиностойкости применение проволоки классов B-I и Вр-I диаметром менее 4 мм не допускается в конструкциях, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах.

5.4.17 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.

5.4.18 Применение бетонных и железобетонных конструкций из легких бетонов в агрессивных средах допускается наравне с тяжелыми бетонами при соответствии их физико-технических характеристик соответствующим характеристикам тяжелых бетонов.

5.4.19 Несущие конструкции из легких бетонов на пористых заполнителях с водопоглощением свыше 14% объема для применения в агрессивных средах не допускаются.

5.4.20 Ограждающие конструкции из легких и ячеистых бетонов для производств с агрессивными газообразными и твердыми средами следует применять в соответствии с таблицей Л.1.

5.4.21 Железобетонные конструкции из армоцемента допускается применять в слабоагрессивной газообразной, жидкой и твердой средах при условии армирования оцинкованной арматурой или неметаллической композитной арматурой. В жидкой и твердой средах необходимо применять вторичную защиту поверхности армоцементных конструкций.