Embed Size (px)
Citation preview
Оценка долговечности, проектирование и контроль
качества сборных ЖБИ для ЧМ по футболу 2014 в Бразилии
Проф., д-р Энио Пазини Фигуэйреду
Федеральный университет Гояса
Международная бетонная конференция и выставка
Распределение проектов по источникам финансирования в первом планировочном цикле в апреле 2012 г., в млрд. бразильских реалов
Правительства штатов и муниципальные администрации Федеральное финансирование Федеральные ресурсы Частные средства
Стадионы Городской транспорт
Аэропорты Порты Общий объем инвестиций
1 евро = 3,16 реала
Использование сборного железобетона в зданиях во многом зависит от таких факторов, как экономичность, долговечность, безопасность и архитектурное многообразие. Промышленность борного железобетона прилагает все усилия для удовлетворения требований общества.
Наиболее эффективный способ индустриализации строительного сектора – это перенос работ, выполняемых на стройплощадке, в современные заводские условия, что позволяет сделать производственный процесс более эффективным и рациональным за счет наличия высококвалифицированной рабочей силы, повторяемости операций, тщательного контроля качества и т.п. Конкуренция и общество способствуют постоянному обновлению отрасли, повышению эффективности, улучшению условий труда за счет разработок и внедрения технологических инноваций в области строительным систем и процессов.
ПРЕИМУЩЕСТВА СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
Сокращение сроков строительства более, чем вдвое, по сравнению с монолитным каркасным строительством. Ввиду медленных темпов традиционных методик возведения монолитных бетонных конструкций, длительные задержки обычно допустимы. Однако текущее требование быстрой окупаемости вложений выходит на первый план: решение о начале строительства может откладываться до последнего момента, но после начала необходимо уложиться в строгий график работ. Кроме того, проекты усложняются, что неблагоприятно сказывается на традиционном каркасно-монолитном строительстве, которое необходимо выполнить в кратчайшие сроки. Монтаж элементов может продолжаться даже в зимнее время при температуре -20° С. Бетонирование на стройплощадке должно прекращаться при падении температуры ниже-5° .С Заводское производство не зависит от плохих погодных условий, и производство, как правило, не приостанавливается в зимнее время.
ПРЕИМУЩЕСТВА СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
Сборный железобетон обладает более высоким экономическим потенциалом, конструктивными свойствами и надежностью, чем традиционное монолитно-каркасное строительство, что обусловлено рациональным и оптимизированным расходом материалов. Это достигается за счет использования современного оборудования и тщательно продуманных производственных процедур. На заводе для приготовления бетонной смеси используется оборудование с компьютерным управлением. Добавки и наполнители служат для достижения механических свойств, характерных для каждой марки бетона. Заливка и схватывание бетонной смеси происходят в цеху с применением усовершенствованной техники. Водоцементное отношение можно свести к минимуму, и процесс твердения осуществляется в контролируемых условиях. Кроме того, повышается эффективность смешивания, в отличие от замешивания бетона на стройплощадке.
ПРЕИМУЩЕСТВА СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
Высокотехнологичный бетон HPC (прочностью 50 МПа) хорошо известен в промышленности сборного железобетона, и многие заводы уже применяют его на ежедневной основе. Наиболее значимые из преимуществ сборных железобетонных конструкций связаны с превосходными конструктивными характеристиками, которые позволяют изготавливать более тонкие элементы и оптимизировать расход сырьевых материалов. Другая полезная особенность – это повышенная долговечность к циклами замораживания/оттаивания и воздействию химических веществ. Наиболее отчетливо эти преимущества проявляются при изготовлении сжатых элементов, в частности, колонн. В случае балок, повышенная стойкость позволяет применять технологию предварительного напряжения, что означает возможность увеличения числа напрягающих тросов и, как следствие, повышение прочности на растяжение при изгибе, стойкости к трещинообразованию и полезной нагрузки.
ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫЙ БЕТОН И СБОРНЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОН
Самоуплотняющийся бетон – это новое и перспективное решение для промышленности сборного железобетона. В то время как высокопрочный бетон ориентирован на улучшение свойств изделий (прочности и долговечности), самоуплотняющийся бетон направлен на оптимизацию производственного процесса, поскольку он не требует виброуплотнения и предлагает множество преимуществ: снижение уровня шумообразования во время формования ЖБИ; снижение давления на формы; повышение скорости и упрощение процесса бетонирования, в особенности, в случае тонких и сложных геометрических сечений, сокращение числа воздушных пузырьков на поверхности изделий, легкость перекачки насосом. Разработка и применение данной технологии пользуется возрастающей популярностью в Европе, и ожидается, что в ближайшие эта методика прочно войдет в ежедневное производство на заводах ЖБИ.
САМОУПЛОТНЯЮЩИЙСЯ БЕТОН И СБОРНЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОН
12 АРЕН
Маракана – 78 000 Рио-де-Жанейро
Национальный стадион – 70 000 Бразилиа
Арена Коринтианс – 68 000 Сан-Паулу
Арена Кастелан – 67 000 Форталеза
Минейран – 64 000 Белу-Оризонта
Бейра-Рио– 52 000 Порту-Алегри
Арена Фонте-Нова – 50 000 Салвадор
Арена Пернамбуку – 46 000 Ресифи
Арена да Амазония – 44 000 Манаус
Арена дас Дунас – 43 000 Натал
Арена Пантанал – 43 000 Куяба
Арена да Байшада – 41 000 Куритиба
Estádio Arena Corinthians: Obra nova
Арена Коринтианс
Первоначальные конструкции ! Оценка степени сохранности бетонных конструкций (конструктивные свойства и долговечность)
! Проекты восстановления конструкций
! Работа по модернизации с учетом потребностей ЧМ (сборный железобетон)
Нижняя трибуна
Верхняя трибуна
Бетонный навес
Типовой кодекс по расчету срока службы
Бюллетень fib №34, 2006, стр. 116 1. Общие положения 2. Основы проектирования 3. Верификация расчет срока службы 4. Реализация и управление качеством 5. Обслуживание и контроль состояния
Методология ! Изучение проектов и старых фотографий
! Анализ визуальных и фотографических свидетельств дефектов и разрушений ! Электромагнитный анализ арматуры
! Использование неразрушающего ультразвукового контроля для проверки: • наличия пустот • неоднородности и разрывов • оценки модуля упругости и прочности на сжатие ! Испытание прочности по упругому отскоку молотка
! Активное сопротивление и удельное сопротивление
! Электрохимические испытания: • потенциал коррозии (Ecorr) • сопротивление поляризации (коррозионная плотность - icorr)
Методология
! Размеры, покрывающий слой и шаг арматура ! Оценка и измерение глубины карбонизации и наличия свободных и общих хлоридов
! Извлечение цилиндрических бетонных образцов (кернов)
• Осевая прочность на сжатие
• Модуль упругости
• Содержание хлоридов
• Коэффициент пустот
• Поглощение
Методология
! Извлечение образцов арматурных прутков • График: растяжение X деформация
Предел текучести Сопротивление трещинообразованию Максимальное растяжение (удлинение)
• Испытание на изгиб
• Химический состав • Металлография
Напряжение
Деформационное упрочнение Образование шейки
Предельная прочность Разлом
Предел текучести
Подъем
Ход Модуль упругости = подъем / ход = крутизна
Деформация
Электрохимический анализ стеновой балки
�� ����� ��������� ���������� � ��� ������ �������� ������, ������ ������������ ��� �� ���
������� ��������� ���� � �������� �� ����� � ����
������.�
Демонтаж нижней трибуны (сидений) по проектным соображениям для удовлетворения требований ФИФА
Демонтаж бетонного навеса и верхних трибун (сидений)
Январь'2011'г.'Демонтаж)верхней)западной)трибуны.)
))
Июнь'2011'г.'Начало'демонтажа'навеса'при'помощи'крана'грузоподъемностью'400'тонн.'
22'июня'2011'г.)
4'июля'2011'г.)
31 января 2012 г.
Возведение комбинированных конструкций (железобетон) в районе зон VIP
Возведение монолитных и сборных железобетонных конструкций в нижней части
трибун
Заливка основания из монолитного бетона для ограничения горизонтального смещения трибун.
Металлоконструкции и бетонные конструкции
Апрель'2012'г.)
Монтаж компрессионного кольца
Компрессионное кольцо, помещенное на колонны, закрепленные при помощи опорных устройств
Опорное устройство для передачи усилий с компрессионного кольца на колонну. Были смонтированы 56 передвижных опорных устройств (передаются только усилия сжатия) и 4 неподвижных устройств (передаются усилия сжатия и сдвига)
Полное покрытие при помощи тросов натяжения и композитного мембранного слоя из тефлона и
стеклопластика
68,40m
13,50m
Новое покрытие длиной 68,40 м
Монолитные конструкции пандусов
Заготовки плит под бетонирование
(а) Ж/б дву-тавровая балка
(б) Ж/б решетчатая дву-тавровая балка
(в) Преднапряженная двутавровая балка
КОНСТРУКЦИЯ
Как правило, инженеры сосредотачивают свои усилия на качестве, сроках и стоимости строительства, однако текущая смена строительной парадигмы предполагает учет экологических аспектов. Большинство построек, выполненных для ЧМ по футболу 2014 (Бразилия) и для Олимпиады 2016 (Рио-де-Жанейро, Бразилия), сертифицированы международными учреждениями в области экологичности (напр., LEED).
СТОИМОСТЬ
КАЧЕСТВО ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
ВРЕМЯ
ДОЛГОВЕЧНОСТЬ
ВЛАДЕЛЕЦ/ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ
Пользователь
Планирование Дизайн/ проект Производство материалов Строительные работы Эксплуатация и обслуживание
Расчет долговечности
Современные проектировочные процедуры, преимущественно, основываются на принципах обеспечения прочности, и наблюдается растущая тенденция к учету требований долговечности (стойкость к прониканию хлоридов, повышенная стойкость к циклам замораживания и оттаивания и т.д.).
Определенный уровень долговечности, включая требования к покрывающему слою для защиты арматуры под действием природных и промышленных агрессивных сред, является неотъемлемой частью .
Железобетонные конструкции проектируются в соответствии с национальными и международными СНиПами и стандартами.
Требования проектно-конструкторских стандартов к рабочим характеристикам и оценке строительного бетона
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ
ISO 19338
Второе издание 2007-10-01
A.2 Примеры национальных стандартов, «признанных удовлетворительными»
Стандарты Американского института бетона Строительные стандарты. Требования к строительному бетону, ACI 318-08, 475 стр., Американский институт бетона, Фармингтон Хиллз, Мичиган, 48331, США. Анализ и проектирование железобетонных мостов, ACI 343R-95, 158 стр., Американский институт бетона, Фармингтон Хиллз, Мичиган, 48331, США. A.2.2 Европейские стандарты EN 1992-1-1, Еврокодекс 2: Проектирование бетонных конструкций — Часть 1: Общие правила и правила возведения
зданий, Европейский институт стандартизации, Брюссель. A.2.3 Японские стандарты Стандарт для конструктивного расчета железобетонных конструкций, 1999, 412 стр., Японский архитектурный
институт, Токио 108-8414, Япония (на японском языке). Стандарт для конструктивного расчета и строительства зданий из преднапряженного бетона, 1998, 473 стр., Японский архитектурный институт, Токио 108-8414, Япония (на японском языке). Стандартные спецификации для бетонных конструкций, Японское общество инженеров-строителей, Токио,
160-0004, Япония, 2002: ! Часть 1. Верификация конструктивных свойств (японская версия, 257 стр.; английская версия, 274 стр.). ! Часть 2. Верификация сейсмостойкости (японская версия, 133 стр.; английская версия, 47 стр.). ! Часть 3. Материалы и строительство (японская версия, 380 стр.; английская версия, 443 стр.). A.2.4 Австралийские стандарты AS 3600:2001, бетонные конструкции, 176 стр. A.2.5 Колумбийские стандарты Колумбийские СНиПы — Национальные стандарты по строительному бетону; включены в NSR-98, Колумбийские
СНиПы по проектированию и строительству сейсмостойких конструкций. A.2.6 Стандарты Саудовской Аравии SB 304, Саудовский строительный кодекс: бетонные конструкции, Эр-Рияд, Саудовская Аравия, L.D. № 1428/1200,
2007. A.2.7 Бразильские стандарты NBR 6118, Проектирование конструкций из строительного бетона — процедура, 2006, 220 стр. A.2.8 Египетские стандарты ECP 203, Египетский кодекс по проектированию и строительству бетонных конструкций, проектированию по
предельному состоянию.
Библиографические ссылки ! ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 6118. Projeto de
estruturas de concreto. Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2014. ! ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 12655: Concreto de
cimento Portland. Preparo, controle e recebimento. Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2006.
! ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 14931. Execução de estruturas de concreto - Procedimentos. Rio de Janeiro: ABNT, 2004.
! ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 15575-1. Edificações habitacionais – desempenho parte 1: Requisitos gerais. Rio de Janeiro: ABNT, 2013.
! ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 8681. Ações e segurança nas estruturas - Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2004.
! ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 8953. Concreto para fins estruturais - Classificação pela massa específica, por grupos de resistência e consistência. Rio de Janeiro: ABNT, 2011.
! ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 14037. Diretrizes para elaboração de uso, operação e manutenção das edificações – Requisitos para elaboração e apresentação dos conteúdos. Rio de Janeiro: ABNT, 2011.
! ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 9062. Projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado. Rio de Janeiro: ABNT, 2013.
! [ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 5674. Manutenção de edificações — Requisitos para o sistema de gestão de manutenção. Rio de Janeiro: ABNT, 2013.
! AMERICAN CONCRETE INSTITUTE (ACI). ACI 201.2R-08. Guide to Durable Concrete: reported by ACI Committee 201. 2008. p. 1-53.
! INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO). ISO 13823. General principles on the design of structures for durability. 2008.
! BRITISH STANDARD INSTITUTION (BSI). Guide to Durability of Buildings and Building Element, Products and Components. BS 7543. London, 2003.CI 222R-01 (2001)
Долговечность бетона
В Типовом кодексе (FIB (CEB-FIP), Бюллетень 34 – Типовой кодекс по расчету срока службы) прописано базовое требование: «Бетонные конструкции должны проектироваться, возводиться и эксплуатироваться таким образом, чтобы в предполагаемых эксплуатационных условиях они сохраняли свою безопасность, пригодность к эксплуатации и приемлемый внешний вид в течение установленного либо неустановленного периода без непрогнозируемых высоких расходов на техническое обслуживание и ремонт.
Долговечность – это способность материала либо конструкции выдерживать эксплуатационные условия на протяжении расчетного срока службы без видимых признаков разрушения.
Проектный срок службы – это период времени, в течение которого бетонные конструкции эксплуатируются и обслуживаются. Во время данного периода времени владелец или эксплуатант должен выполнять требования к эксплуатации и обслуживанию, рекомендованные проектировщиками и строители. Концепция расчета срока службы распространяется на конструкцию или ее узла. Таким образом, определенные части конструкции могут потребовать другого срока службы, напр., опорные устройства и деформационные швы.
Juntas do tabuleiro
! Поврежденные либо отсутствующие деформационные швы и сломанные угловые кромки:
! Подтекание, выщелачивание под действием коррозии арматуры.
Разрушение и поломка опорных устройств
Источник Паулу Гуэрра: состояние до восстановления (Carneiro, 2006)
Источник: Маркуш Митре
Система) Минимальный'срок'службы'(годы))
Минимум) Средний) Макс.)
Конструкция) ≥)50)) ≥)63) ≥)75)
Внутренние)перекрытия) ≥)13) ≥)17) ≥)20)
Вертикальная)внешняя)изоляция) ≥)40) ≥)50) ≥)60)
Вертикальная)внутренняя)изоляция) ≥)20) ≥)25) ≥)30)
Покрытие) ≥)20) ≥)25) ≥)30)
СанитарноJгигиеническая)система) ≥)20) ≥)25) ≥)30)
С) учетом) частоты) и) процесса) обслуживания) согласно) ABNT) NBR) 5674) и) соответствующего)руководства)по)эксплуатации,)уходу)и)обслуживанию,)переданного)эксплуатанту)и)составленного)в)соответствии)с)ABNT)NBR)14037.)
Бразильская ассоциация технических стандартов (ABNT). NBR 8681. Безопасность конструкций - процедура. Рио-де-Жанейро: ABNT, 2004.
Расчет)срока)службы)(NBR)15575J1,)2013))
Классы'агрессивности'окружающей'среды)
Степень'агрессивности)
Общая'классификация'типа'среды'по'
назначению'проекта)
Риск'разрушения'конструкции)
I) Слабая) Сельская)Подводная)
Незначительный)
II) Умеренная) Городскаяа,)б) Низкий)III) Сильная)) Морскаяa)
Промышленнаяa,)б)Высокий)
IV) Очень)сильная) Промышленнаяa,)б)Приливы/брызги)
Очень)высокий)
a) )Микроклимат)слабой)степени)агрессивности) (одним)уровнем)выше))допустим)для)сухих)условий)в)помещении)(гостиных,)спален,)кухонь)и)прачечных)блоков)в)квартирах)и)коммерческих)зданиях)либо)средах,)в)которых)бетон)покрыт)раствором)или)лакокрасочным)покрытием).)б))Более)слабая)степень)агрессивности)(одним)уровнем)выше))допустимы)для:)конструкций)в)районах)с)сухим) климатом,) с) относительной) влажностью) не) менее) или) равно) 65%,) частей) конструкции,)защищенных)от)дождя)в)преимущественно)сухих)условиях)или)районах)с)малым)количеством)осадков.)в) Химически) агрессивные) среды,) промышленные) резервуары,) гальванические) покрытия,)выщелачивание) в) целлюлозноJбумажной) промышленности,) склады) удобрений,) химическая)промышленность.)
Классы)внешнего)воздействия)(CEA))NBR)6118)(2014))
Стадион Маракана
Маракана
Классы агрессивности внешней среды II (умеренная) NBR 6118 (2007)
СЕВЕРНАЯ И ЮЖНАЯ ВЕРХНИЕ ТРИБУНЫ
Верхняя)часть)плиты)трибун
Нижняя)часть)плиты)трибун)
VL VT1
VT3
VT2
Конструкция осмотренных трибун
Вид верхней северной трибуны и нижней части трибун на границе структурного равновесия. Этот участок не защищен и подвержен
выветриванию и воздействию погодных явлений.
Степень сохранности нижней части верхних трибун
Степень сохранности нижней части верхних трибун
)Образцы)
Параметры)
Хлориды'(%)'от'массы'бетона)
Хлориды'(%)'от'массы'вяжущего'
материала)
Вяжущий'материал'(%))
CP) №) 8;) секция) трибун)9J10.) Плиты) (верхняя)точка))
0,08) 0,25) 32,03)
CP) Nº) 16;) секция) трибун)439J44.) Плиты) (нижняя)точка))
0,08) 0,26) 30,16)
CP) Nº) 30;) секция) трибун)51J52.) Плиты) (верхняя)точка))
0,10) 0,35) 28,21)
CP) Nº) 38;) секция) трибун)21J22.) Плиты) (нижняя)точка))
0,12) 0,36) 33,59)
Содержание)хлоридов)J)трибуны)
Состояние стеновых балок
)Образцы)
Параметры)
Хлориды)(%))от)массы)бетона)
Хлориды)(%))от)массы)вяжущего)материала)
Вяжущий)материал)(%))
CP) Nº) 06) –) Стеновая) балка) (WB))09J10)участок)трибуны,)D)(мм);)80)и)H)(мм);)197)
0,01) 0,040) 24,85)
CP) Nº) 14) J) Стеновая) балка) (WB))43J44)участок)трибуны,)D)(мм);)80)и)H)(мм);)300)
0,01) 0,036) 28,42)
CP) Nº) 25) J) Стеновая) балка) (WB))51J52)участок)трибуны,)D)(мм);)80)и)H)(mm);)220)
0,01) 0,034) 29,61)
CP) Nº) 26) J) Стеновая) балка) (WB))51J51)участок)трибуны,)D)(мм);)80)и)H)(мм);)390)
0,02) 0,115) 17,43)
CP) Nº) 36) J) Стеновая) балка) (WB))21J22)участок)трибуны,)D)(мм);)80)и)H)(мм);)130)
0,01) 0,052) 19,36)
CP) Nº) 37) J) Стеновая) балка) (WB))21J22)участок)трибуны,)D)(мм);)80)и)H)(мм);)90)
0,01) 0,039) 25,90)
Содержание)хлоридов)в)стеновых)балках)
Условия)воздействия)в)зависимости)от)агрессивности)
Водорастворимые)сульфаты)(SO4
--))в)почве)
%)от)массы)
Водорастворимые)сульфаты)(SO4
--))в))воде))Ppm)
Макс.)в/ц)отношение)отвеса)для)обычного)бетона*)
Мин.)fck)(для)бетона)с)
нормальным)заполнителем))
МПа)
Слабая) 0,00)–)0,10) 0)J)150) JJ) JJ)
Умеренная)**) 0,10)–)0,20) 150)J)1500) 0,50) 35)
Суровая***) Свыше)0,20) Свыше)1500) 0,45) 40)
*) Низкое) водоцементное) отношение) или) высокое) сопротивление) может) потребоваться) для)достижения) низкой) проницаемости) или) защиты) от) коррозии) либо) защиты) арматуры) от) циклов)замораживания)и)оттаивания)**))Морская)вода)***)Для) суровых) условий)и) агрессивной) среды) в) обязательном)порядке) необходимо)использовать)сульфатостойкий)цемент.)
Требования)к)бетону,)испытывающему)воздействие)сульфатосодержащих)растворов)
Тип)конструкции)) Максимальное)содержание)ионов)хлорида)(ClJ))в)%)от)массы)цемента)
Преднапряженный)бетон) 0,05)Железобетон,)испытывающий)воздействие)хлоридов)при)эксплуатации)конструкции)
0,15)
Железобетон) в) суровых) условиях)воздействия) (эксплуатация) конструкции) в)сухих)и)защищенных)от)влаги)условиях))
0,40)
Другие)типы)железобетонных)конструкций) 0,30)
Если) бетон) с) арматурой) подвергается) воздействию) хлоридов) в) химически) активных) веществах)(талая)вода,)соль,)соленая)вода,)а)также)брызги)и)капли)этих)трех)агентов),)необходимо)учитывать)требования)Таблицы)3)для)водоцементного)отношения)и)прочности)бетона)на)сжатие.)Запрещено) использовать) хлоридосодержащие) добавки) в) рецептуре) преднапряженного) или)армированного)бетона.)
Максимальное)содержание)ионов)хлорида)для)защиты)арматуры)в)бетонных)конструкциях)
Автор/стандарты Максимальное содержание хлоридов (%) * Европейские стандарты EN 206-1:2005
Использование бетона Класс под содержанию хлоридов1
Максимально содержание
хлоридов Cl- от массы цемента2
Без напрягающей стали или замоноличенных металлических частей, кроме элементов с высокой противокоррозионной стойкостью (нержавеющая
сталь)
CL 1,0 1,00%
Со стальной арматурой или замоноличенными металлическими деталями
CL 0,20 0,20% CL 0,40 0,40%
С защитной стальной арматурой CL 0,10 0,10% CL 0,20 0,20%
1. Для конкретных случаев использования бетона применимый класс зависит от локальный условий эксплуатации бетона. 2. При использовании добавок типа II с учетом доли цемента, содержание хлоридов выражается как процентная доля хлоридов ионов от массы цемента в отношении к общей массы добавок, подлежащих учету (по отношению к массе вяжущего материала).
В стандарте ACI 222R-01 установлены пределы на основе трех испытательных методов для оценки концентрации хлоридов.
ACI 222R-01 (2001)
(Примечание: % хлоридов при испытаниях цемента)
В кислотном растворе
В водном растворе
Категория ASTM C 1152 ASTM C 1218
Soxhlet (ACI 222.1)
Преднапряженный бетон 0,08% 0,06% 0,06%
Железобетон во влажных условиях 0,10 0,08% 0,08%
Железобетон в сухих условиях или защищенный от влаги
0,20% 0,15% 0,15%
Автор/стандарты Максимальное содержание хлоридов (%) * BS 8110: часть 1 – BSI (1997)
В 2010 г. заменен европейским стандартом
Андраде (1992) 0,40% Томас (1996) 0,2% - для бетона с 50% золы-уноса
0,7% - для бетона без золы-уноса
NBR 12655: 2006
Тип конструкции Максимальное содержание ионов
хлорида (Cl-) в бетоне % от массы цемента
Железобетон в условиях воздействия хлоридов при эксплуатации
конструкции
0,5
Железобетон в суровых условиях воздействия (эксплуатация
конструкции в сухих и защищенных от влаги условиях эксплуатации)
0,15
Другие типы конструкций из железобетона
0,3
NBR 15900-1: 2009
Использование бетона Максимальное содержание хлоридов мг/л в воде для замеса
Преднапряженный бетон или раствор 500
Железобетон 1000 Неармированный бетон 4500
Аспекты проектирования для повышения долговечности
Дренаж Архитектурные и конструктивные формы
Качество и толщина покрывающего слоя
Бетон'a) Тип'b,c) Классы'агрессивности'(таблица'6.1))
I) II) III) IV)
В/ц)отношение)к)
массе)
CA) ≤)0,65) ≤)0,60) ≤)0,55) ≤)0,45)
CP) ≤)0,60) ≤)0,55) ≤)0,50) ≤)0,45)
Классы)бетона)(NBR)
8953))
CA) ≥)C20) ≥)C25) ≥)C30) ≥)C40)
CP) ≥)C25) ≥)C30) ≥)C35) ≥)C40)
a))Бетон,)используемый)для)возведения)конструкций,)должен)отвечать)требованиям)в)стандарте)NBR)12655.)b))CА)соответствует)железобетонным))бетонным)изделиям)и)конструктивным)элементам.)c))CP)соответствует)преднапряженным)бетонным)изделиям)и)конструктивным)элементам.)
Корреляция)между)классом)агрессивности)и)качеством)бетона)NBR)6118)(2014))
Бетон') Тип) Классы'агрессивности'(таблица'1))
I) II) III) IV)
В/ц)отношение)к)массе)
CA) ≤)0,65) ≤)0,60) ≤)0,55) ≤)0,45)
CP) ≤)0,60) ≤)0,55) ≤)0,50) ≤)0,45)
Классы)бетона)(NBR)8953))
CA) ≥)C20) ≥)C25) ≥)C30) ≥)C40)
CP) ≥)C25) ≥)C30) ≥)C35) ≥)C40)
Расход)цемента)на)кубометр)бетона)кг/м3)
CA)и)CP) ≥)260) ≥)280)) ≥)320) ≥)360)
CA)соответствует)железобетонным))бетонным)изделиям)и)конструктивным)элементам;)CP)соответствует)преднапряженным)бетонным)изделиям)и)конструктивным)элементам.)
Корреляция)между)классом)агрессивности)и)качеством)бетона)(NBR)12655,)2012))
)Условия'воздействия)
Максимальное'водоцементное'
отношение'для'бетона'на'обычном'заполнителе)
Минимальное'значениеfck'(fдля'
бетона'на'обычном'или'легком'заполнителе)'
(МПа))Условия,)для)которых)требуется)бетон)с)низкой)водопроницаемостью)
0,50) 35)
Воздействие)процессов)замораживания)и)оттаивания)во)влажных)условиях)или)под)действием)антиобледенительных)агентов)
0,45) 40)
Воздействие)хлоридов)от)антиобледенительных)агентов,)солей,)соленой)воды,)морской)воды)либо)брызг)или)капель)эти)веществ.)
0,40) 45)
Требования)к)бетону)в)специальных)условиях)воздействия)(NBR)12655))
В текущих работах значение Δc должно быть больше или равно10 мм. При надлежащем контроле качества и строгих допусках во время выполнения работ можно применять значение Δc = 5 мм, однако требование строгого контроля должно быть четко прописано в проектной документации. После получения разрешения можно сократить номинальный покрывающий слой, предписанный в таблице 7.2, на 5 мм. Номинальный и минимальный покрывающий слой всегда относятся к поверхности ближайшего арматурного стержня, как правило, внешней поверхности хомута. Номинальный покрывающий слой конкретного стержня должен быть: а) cnom ≥ φ бар; б) cnom ≥ φ трос = φ n = φ n; n = количество прутков в) cnom ≥ 0,5 φ облицовка каналов. Максимальный размер зерна заполнителя, используемого в бетоне, не может превышать 20% от номинальной толщины покрывающего слоя:
dmax ≤ 1,2 cnom
Минимальный покрывающий слой
Тип)конструкции) Компонент)или)элемент) Классы)агрессивности)среды)I) II) III) IVв)
Номинальный)покрывающий)слой,)мм)Железобетон) Плитаб) 20) 25) 35) 45)
Балка/колонна) 25) 30) 40) 50)Конструктивные)элементы)
в)контакте)с)землейг))30)
)40)
)50)
Преднапряженный)бетонa)
Плита) 25) 30) 40) 50)Балка/колонна) 30) 35) 45) 55)
a)Номинальный)покрывающий)слой)для)оболочки)канала,)прутков,)тросов)и)жил.)Пассивная)покрывающая)арматура)должна)учитывать)покрывающий)слой)бетона.)б)При)верхней)поверхности)плит)и)балок,)которые)будут)облицованы)раствором)с)финишным)покрытием,)ковром)или)древесиной,)финишным)раствором)либо)отделкой)с)использованием)высокопрочного)напольного)покрытия,)керамического)пола,)асфальта,)требования)этой)таблицы)можно)заменить)значениями)в)7.4.7.5)с)учетом)номинального)покрывающего)слоя)≥)15)мм.)вПоверхности,)испытывающие)влияние)агрессивных)сред,)напр.,)резервуары,)водоочистные)установки,)канализационные)системы,)сточные)трубы,)каналы)и)другие)сооружения)в)химической)среде)и)сильно)агрессивной)среде,)должны)отвечать)требованиям)класса)агрессивности)IV.)гНа)контактном)участке)колонн)и)почвы)вместе)с)фундаментом,)арматура)должна)иметь)номинальный)покрывающий)слой)>)45)мм.))Для класса прочности бетона выше требуемого минимума покрывающий слой, указанный в таблице (7.2), может быть сокращен на 5 мм. В случае сборных железобетонных конструктивных элементов, значения покрывающего слоя арматуры (таблица 7.2) должны выполнять условия ABNT NBR 9062. )
Корреляция)между)классом)агрессивной)среды)и)обычным)покрывающим)слоем)∆c)=)10мм)[1])
NBR 9062 (2013) – Pré-Moldados
Сокращение покрывающего слоя на 5 мм по сравнению с величинами, указанными в NBR 6118 (2014), если fck ≥ 40 МПа и a/c ≤ 0,45, при ограничении следующих значений покрывающего слоя:
-Плиты из железобетона: 15 мм; -Другие элементы из железобетона (балки/колонны): 20 мм; -Элементы из преднапряженного бетона: 25 мм; -Тонкие преднапряженные элементы (плитки/ребра): 15 мм; -Альвеолярные преднапряженные плиты : 20 мм.
NBR 9062 (2013) – Сборные железобетонные элементы
Тип)строительного)бетона) Класс)агрессивности)среды)(CAA))и)тип)преднапряжения)
Требования)по)трещинообразованию)
Комбинированное)воздействие)во)время)эксплуатации)
Обычный)бетон) CEA)I)и)CEA)IV) Нет) JJ)Железобетон) CEA)I) ELSJW)Wk)≤0,4)мм) Частая)комбинация)
CEA)II)и)CEA)III) ELSJW)Wk)≤0,3)мм)CEA)IV) ELSJW)Wk)≤0,2)мм)
Уровень)преднапряженного)бетона)1)(частичное)преднапряжение))
Преднапряжение)с)CEA)I)или)постJнатяжение)с)CEA)I)и)II)
ELSJW)Wk)≤0,2)мм) Частая)комбинация)
Уровень)преднапряженного)бетона)2)(ограниченное)преднапряжение))
Преднапряжение)с)CEA)II)или)постJнатяжение)с)CEA)III)и)IV)
Проверьте)два)условия)ниже)ELSJF) Частая)комбинация)ELSJDa) Комбинация)
практически)постоянна)Уровень)преднапряженного)бетона)3)(полное)преднапряжение))
Преднапряжение)с)СEA)III)и)IV)
Проверьте)два)условия)ниже)ELSJF) Редкая)комбинация)ELSJDa) Частая)комбинация)
aКритерии)проектировщика,)ELSJD)можно)заменить)ELSJDP)с)ap)=)50)мм)(Рис.)3.1))Примечания:)1.)Определения)ELSJW,JF)и)ELS)ELSJD)указаны)в)3.2)2.)Для)классов)агрессивности)среды)AAC)III)и)IV)необходимо,)чтобы)проволочные)детали)были)снабжены)специальной)защитой)в)районе)анкеровки.)3.)При)проектировании)плоских)плит)и)преднапряженных)бетонных)объемных)изделий)легко)использовать)ELSJF)для)частой)комбинации)воздействий)и)для)всех)классов)агрессивности)среды.)
Требования)к)долговечности)в)отношении)трещинообразования)и)защиты)арматуры,)в)зависимости)от)классы)агрессивности)среды)NBR)6118)(2014))
Специальные меры В неблагоприятных условиях воздействия необходимо предпринять специальные меры для защиты и сохранения конструкции: нанесение водоотталкивающих и водонепроницаемых лакокрасочных покрытий, растворов, керамической облицовки и пр. на бетонную поверхность, гальванизация арматуры, катодная защита арматуры, использование ингибиторов коррозии, фибры, микросилики и полимеров в рецептуре бетонной смеси. Проверки и профилактическое обслуживание При реализации проектов следует с максимальной эффективностью использовать стратегию усиления инспекционно-профилактических процедур при проектировании зданий. Необходимо подготовить руководства по использованию, эксплуатации, инспекции и техническому обслуживанию.
Выводы
! Определите водоцементное отношение, марку цемента, тип и содержание пуццолановых добавок, размер зерна заполнителя, осадку конуса, максимальную ширину раскрытия трещин , номинальный минимальный покрывающих слой, без учета допусков при выполнении работ (Δc), наряду с прочностью на сжатие.
! Текущие значимые задачи заключаются в установлении и контроле сопротивляемости, проницаемости для воды и воздуха, коэффициента хлоридной диффузии и др. с целью разработки долговечного бетона.
! Контроль изменений исходных характеристик бетонных конструкций при помощи датчиков является инструментом профилактического и ремонтного обслуживания для обеспечения расчетного срока службы.
Выводы
Контроль дефектов и разрушений Мы имеем стандарты, регламентирующие процессы проектирования, строительства и обслуживания бетонных конструкций.
Необходима комплексная оценка конструкции с учетом степени агрессивности окружающей среды , микроклимата и конструктивных характеристик.
Также необходимо проводить обучение клиентов, сотрудничать с коммунальными службами , государственными ведомствами и инвесторами.
Техническое наследие ЧМ неоценимо.
Бетон - победитель ЧМ по футболу 2014
