Блок железобетонный сборной обделки автодорожных сооружений, преимущественно тоннелей

Настоящее изобретение относится к блоку железобетонному сборной обделки автодорожных сооружений, преимущественно тоннелей, и может также найти применение при строительстве других транспортных сооружений. Технический результат - повышение прочности, морозостойкости, водостойкости и трещиностойкости блоков. Блок железобетонный сборной обделки автодорожных сооружений, преимущественно тоннелей, полученный из бетонной смеси, включающей цемент, щебень фракции 5-10 мм и 10-20 мм, песок, пластификатор, наполнитель и воду, в которой используют щебень гранитный с соотношением фракций 5-10 мм и 10-20 мм 1:2,17-2,35, песок кварцевый, содержащий фракции от 0,16 до 5 мм при следующих полных остатках на ситах, мас.%: 2,5 мм - 3,2-6,0, 1,2 мм - 12,8-16,2, 0,6 мм - 35,8-54,1, 0,3 мм - 70,4-89,3, 0,16 мм - 100, и песок гранитный из высевок размером до 5 мм, в качестве пластификатора - суперпластификатор С-3, в качестве наполнителя - молотый кварцевый песок с удельной поверхностью 2200-3500 см²/г и дополнительно добавку ПАЩ при следующем расходе компонентов на 1 м³ бетонной смеси, кг: цемент - 300-370, указанный щебень - 1100-1210, указанный песок кварцевый - 650-750, указанный песок гранитный - 60-75, указанный молотый песок кварцевый - 20-100, вода - 125-143,3, суперпластификатор С3 - 0,8-1,0 мас.% от цемента, ПАЩ - 0,1-0,3 мас.% от цемента. 1 табл.

 

Настоящее изобретение относится к блоку железобетонному сборной обделки автодорожных сооружений, преимущественно тоннелей, и может также найти применение при строительстве других транспортных сооружений.

Известна обделка тоннеля автодорожных и железнодорожных транспортных сооружений железобетонными блоками (см. патент Российской Федерации №2132903, опубл.10.07.1993).

Известен блок железобетонный сборной обделки автодорожных сооружений, в том числе тоннелей, полученный из бетонной смеси, включающей цемент или цементно-известковое вяжущее, щебень фракции 5-10 мм, 10-20 мм и 20-40 мм песок, пластификатор, наполнитель из горелой земли - отхода металлургического производства и воду (см. патент Российской Федерации №2010095, опубликованный 30.03.1994).

Указанный блок является наиболее близким по назначению и технической сущности к предложенному изобретению.

Целью настоящего изобретения является повышение прочности, морозостойкости, водостойкости и трещиностойкости блоков.

Поставленная цель достигается тем, что блок железобетонный сборной обделки автодорожных сооружений, преимущественно тоннелей, полученный из бетонной смеси, включающей цемент, щебень фракции 5-10 мм и 10-20 мм, песок, пластификатор, наполнитель и воду, в которой используют щебень гранитный с соотношением фракций 5-10 мм и 10-20 мм 1:1,8-2,35, песок кварцевый, содержащий фракции от 0,16 до 5 мм при следующих полных остатках на ситах, мас.%: 2,5 мм - 3,2-6,0, 1,2 мм - 12,8-16,2, 0,6 мм - 35,8-54,1, 0,3 мм - 70,4-89,3, 0,16 мм - 100, и песок гранитный из высевок размером до 5 мм, в качестве пластификатора - суперпластификатор С-3, в качестве наполнителя - молотый кварцевый песок с удельной поверхностью 2200-3500 см²/г и дополнительно добавку ПАЩ при следующем расходе компонентов на 1 м³ бетонной смеси, кг: цемент - 300-370, указанный щебень - 1100-1210, указанный песок кварцевый - 650-750, указанный песок гранитный - 60-75, указанный молотый песок кварцевый - 20-100, вода - 125-143,3, суперпластификатор С3 - 0,5-1,0 мас.% от цемента, ПАЩ - 0,1-0,3 мас.% от цемента.

Блоки железобетонные сборной обделки изготавливают на заводе железобетонных конструкций из бетонной смеси.

Для армирования блоков применяют сталь гладкого профиля класса AI и периодического профиля AIII, изготавливаемую по ГОСТ5781-82 и периодического профиля класса А, изготавливаемую по СТО АСЧМ 7-93 ТУ 14-1-5393-2000, различных диаметров.

Для приготовления бетонной смеси используются следующие материалы.

Цемент ПЦ 500 ДО-Н ОАО "Осколцемент" (ГОСТ 10178-85 и ГОСТ 30515-97).

Песок кварцевый фракций от 0,16 до 5 мм при следующих полных остатках на ситах, мас.%: 2,5 мм - 3,2-6,0; 1,2 мм - 12,8-16,2; 0,6 мм - 35,8-54,1; 0,3 мм - 70,4-89,3; 0,16 мм - 100.

Щебень гранитный фракций 5-10 и 10-20 мм при их соотношении соответственно 1:1,8-2,35 и раздельном дозировании.

Песок гранитный из высевок крупностью до 5 мм.

Суперпластификатор С-3 (ТУ 24-001-0481-5236-97).

Пластифицирующе-воздухововлекающая добавка Адипинаты натрия - ПАЩ (ТУ 2433-637-002-09-029-97).

Песок кварцевый молотый с удельной поверхностью 2500-3500 см²/г марки Б (ГОСТ 9077-82.).

Бетонную смесь из вышеуказанных материалов готовят в бетономешалке принудительного действия.

Из приготовленной бетонной смеси изготавливают бетонные образцы - кубы 10×10×10 см. Уплотнение образцов осуществляют на стандартной виброплощадке. До тепловой обработки проводят выдержку образцов в течение 1 часа. После чего образцы помещают в пропарочную камеру и подвергают тепловлажностной обработке в течение 9-12 часов при 40°С. Составы бетонной смеси и результаты ее испытания приведены в таблице.

Приведенные в таблице результаты испытаний свидетельствуют о том, что бетон блоков имеет высокие прочностные характеристики как в 7-суточном возрасте, так и в 28-суточном возрасте и марку по морозостойкости F300 и по водонепроницаемости W12. При этом блоки обладают повышенной трещиностойкостью в процессе изготовления и монтажа в обделку в условиях тоннеля.

Таблица
Состав бетонной смеси в кг на 1 м3	OK см.	Rсж МПа 7 суток	Rсж МПа 28 суток	Морозостойкость. МРЗ	Водонепроницаемость W
№ состав						цемент	песок кварц. молотый	песок кварцевый	песок гранитный фр. до 5 мм	щебень гранитный	С-3 мас.% от цемента	ПАЩ мас.% от цемента	вода
фракц. 5-10 мм	фракц. 10-20 мм
1	320	70	700	60	350	760	0,5	0,2	143	3,0	48,5	57,6	F300	W12
2	350	70	670	60	350	760	0,8	0,1	135	2,0	60,0	67	F300	W12
3	370	70	650	60	410	760	1,0	0,1	135	1,2	61,3	72,3	F300	W12
4	356	40	738	70	340	795	1,0	0,3	139	1,5	51,1	66,3	F300	W12

В составах 1 и 2 использован песок кварцевый молотый с удельной поверхностью 2500 см²/г.

В составах 3 и 4 использован песок кварцевый молотый с удельной поверхностью 3500 см²/г.

В составах 1, 2 использован кварцевый песок, имеющий полные остатки на ситах, мас.%: 2,5 мм - 3,2, 1,2 мм -12,8, 0,6 мм - 35,8, 0,3 мм - 70,4, 0,16 мм - 100.

В составах 3, 4 использован кварцевый песок, имеющий полные остатки на ситах, мас.%: 2,5 мм - 6,0, 1,2 мм - 16,2, 0,6 мм - 54,1, 0,3 мм - 89,3, 0,16 мм - 100.

В составах 1 и 2 использован песок кварцевый молотый с удельной поверхностью 2500 см²/г.

В составах 3 и 4 использован песок кварцевый молотый с удельной поверхностью 3500 см²/г.

В составах: 1, 2 использован кварцевый песок, имеющий полные остатки на ситах, мас.%: 2,5 мм - 3,2, 1,2 мм - 12,8, 0,6 мм - 35,8, 0,3 мм - 70,4, 0,16 мм - 100.

В составах 3, 4 использован кварцевый песок, имеющий полные остатки на ситах, мас.%: 2,5 мм - 6,0, 1,2 мм - 16,2, 0,6 мм - 54,1, 0,3 мм - 89,3, 0,16 мм - 100.

Блок железобетонный сборной обделки автодорожных сооружений, преимущественно тоннелей, полученный из бетонной смеси, включающей цемент, щебень фракции 5-10 мм и 10-20 мм, песок, пластификатор, наполнитель и воду, отличающийся тем, что используют щебень гранитный с соотношением фракций 5-10 мм и 10-20 мм 1:1,8÷2,35, песок кварцевый, содержащий фракции от 0,16 до 5 мм при следующих полных остатках на ситах, мас.%: 2,5 мм - 3,2÷6,0, 1,2 мм - 12,8÷16,2, 0,6 мм - 35,8÷54,1, 0,3 мм - 70,4÷89,3, 0,16 мм - 100, и песок гранитный из высевок размером до 5 мм, в качестве пластификатора - суперпластификатор С-3, в качестве наполнителя - молотый пылевидный кварцевый песок с удельной поверхностью 2200-3500 см²/г и дополнительно добавку ПАЩ при следующем расходе компонентов на 1 м³ бетонной смеси, кг:

Цемент	300-370
Указанный щебень	1100-1210
Указанный песок кварцевый	650-750
Указанный песок гранитный	60-75
Указанный молотый кварцевый песок	20-100
Вода	125-143,3
Суперпластификатор С3	0,5-1,0 мас.% от цемента
ПАЩ	0,1-0,3 мас.% от цемента