Общие положения

1 . « Рекомендации» являются дополнением к « Инструкции по устройству цементобетонных покрытий автомобильных дорог » ВСН 139-68 в части применения карбонатных бетонов при устройстве бетонных оснований под усовершенствованные ( асфальтобетонные ) покрытия автомобильных дорог I - IV категорий . « Рекомендациями» также можно руководствоваться при строительстве оснований городских проездов и улиц , дорог промышленных предприятий , аэродромов .

2 . Техническая целесообразность применения дорожных карбонатных бетонов , т . е . бетонов на крупном и мелком заполнителях карбонатных пород , обусловлена активной структурообразующей ролью этих заполнителей в бетоне , которая проявляется главным образом в упрочении зоны контакта на границе цементный камень - заполнитель . Это упрочение происходит за счет высокого адгезионного сцепления между указанными компонентами бетона вследствие высокой пористости и физико - химической активности осадочных карбонатных горных пород - известняков и доломитов .

3 . Конструкции бетонных оснований , в том числе геометрические размеры плит , при замене обычного бетона карбонатным не изменяются .

4 . Экономическая эффективность применения карбонатных бетонов вместо обычных определяется на стадии проектирования дороги на основе технико - экономического сравнения вариантов с учетом стоимости и дальности транспортирования составляющих бетон материалов . Наиболее эффективно применение карбонатных бетонов в тех районах , где имеются запасы карбонатных пород и щебеночные заводы на их базе .

5 . При составлении предварительных экономических расчетов следует учитывать , что в качестве мелкого заполнителя в карбонатных бетонах используют побочный продукт , получаемый при производстве щебня на щ ебеночных заводах или при грохочении щебня на бетонных заводах . Кроме того , карбонатные бетоны в сравнении с равнопрочными обычными бетонами характеризуются меньшим ( на 10 - 20 %) содержанием цемента .

6 . Приблизительно стоимость 1 м³ природного песка ( мелкого заполнителя обычного бетона ), выше которой экономически целесообразно применять карбонатный бетон вместо обычного , может быть определена по формуле

( 1 )

где с_п, с ¢_п - стоимость 1 м³ ( франко - бетонный завод ) соответственно природного и карбонатного песка , руб .;

с_ц - стоимость 1 т цемента , руб .;

V _п , Р _ц - содержание соответственно песка , м³ , и цемента , т , в 1 м³ обычного бетона ;

Р ¢_ц - содержание цемента в 1 м³ карбонатного бетона , т ;

(с_п)_р - стоимость 1 м³ природного песка , при которой обычный и карбонатный бетоны экономически равноценны , руб .

При обычно принятом содержании мелкого заполнителя в дорожном бетоне для оснований и применении цементов марок «300» - «400» указанная формула упрощается и приобретает вид

( с _п )_р = с ¢ _п - 2. ( 2)

Требования к бетону и бетонной смеси

7 . Для строительства бетонных оснований под капитальные усовершенствованные ( асфальтобетонные ) п окрытия применяют карбонатные бетоны следующих марок:

- по пределу прочности на растяжение при изгибе : «20», «25», «30» и «35»;

- по пределу прочности при сжатии : «100», «150», «200» и «250».

8 . Марка бетона по пределу прочности на растяжение при изгибе является для карбонатного бетона основным показателем . Марку бетона при сжатии назначают независимо от марки по пределу прочности на растяжение при изгибе .

Марку карбонатного бетона по прочности назначают :

на растяжение при изгибе при сжатии

«20» и «25» ............................................................. не менее «100»

«30» и «35» ............................................................. не менее «150»

9 . Марка карбонатного бетона по морозостойкости для оснований усовершенствованных покрытий должна быть не ниже :

Мрз 25 - для районов со среднемесячной температурой наиболее холодного месяца от -10 до -20 °С .

Мрз 50 - для районов со среднемесячной температурой наиболее холодного месяца ниже -20 °С .

В районах со среднемесячной температурой наиболее холодного месяца -10 °С и выше карбонатный бетон на морозостойкость не испытывают .

10 . Водоцементное отношение в карбонатных бетонах , предназначенных для оснований усовершенствованных покрытий , не ограничивают .

11 . Жесткость бетонной смеси по техническому вискозиметру на карбонатных ( мелком и крупном ) заполнителях при устройстве оснований бетоноотделочными машинами должна характеризоваться на месте укладки показателем 40 - 50 сек .

Требования к материалам для карбонатного бетона

12 . Технические требования к материалам для приготовления карбонатного бетона должны соответствовать требованиям ГОСТ 8424-63 « Бетон дорожный» и ГОСТ 10268-62 « Заполнители для тяжелого бетона » с учетом нижеследующих дополнений и изменений .

13 . В связи с повышенной водопотребностью карбонатных бетонов при их приготовлении следует применять пластифицированные цементы или вводить пластификатор ( ССБ или СДБ ) непосредственно в воду з атворения .

14 . В качестве мелкого заполнителя для карбонатного бетона применяют дробленые ( искусственные ) пески , получаемые в процессе вторичного дробления осадочных карбонатных пород на щебень , удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8424-63, или при грохочении щебня на бетонном заводе .

Содержание в искусственном карбонатном песке зерен , проходящих через сито № 014, допускают д о 40 % по весу . При этом количество частиц , определяемых отмучиванием , не регламентируют .

В карбонатном песке не должно быть комков глины , суглинков и посторонних загрязняющих примесей .

15 . Содержание зерен слабых пород в крупном заполнителе - щебне - для карбонатного бетона не должно превышать 20 % по весу .

При соответствующем технико - экономическом обосновании в отдельных случаях допускается применение щебня с содержанием зерен слабых пород более 20 % по весу .

Методы испытаний

16 . Карбонатный бетон и его компоненты следует испытывать в соответствии с действующими стандартами ( см . ГОСТ 8424-63).

17 . Крупный заполнитель карбонатных бетонов следует испытывать по ГОСТ 8269 -64 « Щебень из естественного камня , гравий и щебень из гравия для строительных работ . Методы испытаний» .

18 . Количество зерен размером менее 0,14 мм в мелком заполнителе ( карбонатном песке ) следует определять методом отмучивания , остаток после предварительного его высушивания до постоянного веса просеять на сите № 014, количество отмученных и отсеянных частиц просуммировать .

Подбор состава бетона

19 . Состав карбонатного бетона подбирают следующим образом :

1 ) определяют количество щебня в кг / м³ п о формуле

( 3 )

где g_ощ , g_щ - объемный вес соответственно щ ебня и породы , кг / л ;

V - пустотность щебня в долях единицы;

к - коэффициент раздвижки щебня раствором .

Коэффициент раздвижки рекомендуется назначать от 1,2 до 1,4;

2 ) принимают ( условно ) три расхода цемента : 200, 250 и 300 кг / м³ . Для одного из них , например 250 кг / м³ , подбирают пробный состав бетона с заданной жесткостью смеси следующим образом :

а ) назначают ориентировочно величину водосодержания смеси в л / м³ по формуле

( 4 )

где В_щ - водопоглощение щебня , определяемое по ГОСТ 8269 -64 в течение 30 мин , %;

В _д - дополнительное количество воды , назначаемое в пределах 50 - 100 л в зависимости от плотности карбонатной породы , %;

В_п - водопотребность карбонатного п еска , определяемая по методу Б . Г . Скрамтаева и Ю . М . Баженова ( см . ниже ), %.

Для определения водопотребности песка отвешивают 300 г цемента и 600 г испытуемого песка . Все перемешивают в течение одной минуты , а затем с водой еще пять минут . По окончании перемешивания определяют расплыв конуса на встряхивающем столике в соответствии с указанием ГОСТ 310-60 « Цементы . Методы физических и механических испытаний ». Путем п одбора определяют водоцементное отношение, при котором расплыв конуса равен 170 мм . Затем вычисляют водопотребность песка по формуле

( 5)

где В/Ц - водоцементное отношение раствора , соответствующее расплыву конуса 170 мм ;

НГ - нормальная густота цементного теста , определяемая по ГОСТ 310-60 и выраженная в виде относительной величины ;

б ) определяют количество песка по формуле

( 6 )

где g_ц , g_п , g_щ - удельный вес соответственно цемента , песка , щебня , кг / л ;

в ) приготавливают пробный замес и определяют показатель его жесткости .

Если этот показатель не соответствует требуемому значению , то расход воды и состав бетона корректируют до получения необходимого показателя жесткости ;

г ) после определения указанным способом расхода воды ( водопотребности смеси ), который сохраняют для д вух других составов батона ( с расходами цемента соответственно 200 и 300 кг / м³ ), определяют для этих составов значения П и значения В/Ц;

д ) для каждого из трех составов делают пробный замес с целью проверки показателя жесткости и определения выхода бетонной смеси . Затем в соответствии с ГОСТ 10180 -67 « Бетон тяжелый . Методы определения прочности » формуют образцы и определяют прочность бетона на растяжение при изгибе и при сжатии ;

е ) по результатам испытаний строят кривые зависимостей

R_изг = f (В/Ц) и R_сж = f (В/Ц).

По кривым определяют требуемое для заданной марки бетона значение В /Ц и по расходу воды В, определенному ранее , назначают расход цемента Ц и определяют расход песка П .

20 . При корректировке состава карбонатного бетона в процессе его приготовления на ЦБЗ влагу , содержащуюся в крупном заполнителе ( щебне ), учитывают в общем водосодержании смеси . Иначе говоря , количество дозируемой воды на ЦБЗ определяют как разность между общим расходом воды В, полученным в процессе подбора смеси , и количеством влаги , содержащейся в крупном заполнителе .

Особенности производства работ

21 . Приготовление бетонной смеси , транспортирование и укладку бетона , уход за ним в процессе твердения , а также контроль качества производства работ следует осуществлять в соответствии с ВСН 139-68 с учетом нижеследующих пунктов .

22 . Мелкий заполнитель ( карбонатный песок ) при транспортировании и хранении должен быть защищен от увлажнения .

23 . При перемещении и надвижке заполнителей применение бульдозеров не рекомендуется .

24 . Карбонатные бетоны рекомендуется приготовлять в смесителях принудительного перемешивания .

25 . При приготовлении бетонной смеси в смесителях порционного действия необходимо вначале перемешать сухую смесь цемента и заполнителей , а затем вводить воду затворения .

26 . Бункеры - дозаторы мелкого заполнителя должны быть оборудованы вибраторами с целью предотвращения зависания дробленого песка над течкой .

27 . Контролировать влажность заполнителей для корректировки состава необходимо не менее двух раз в смену , а также при изменении атмосферных условий .

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ КАРБОНАТНОГО БЕТОНА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ДОРОЖНЫХ ОСНОВАНИЙ . Союздорнии , Балашиха Московской обл ., 1970.

Даны область применения карбонатного бетона , требования к материалам , подбор состава бетона и особенности производства работ .

СОДЕРЖАНИЕ

Общие положения . 1

Требования к бетону и бетонной смеси . 2

Требования к материалам для карбонатного бетона . 3

Методы испытаний . 3

Подбор состава бетона . 3