Набрызг-бетоном и анкерами при строительстве транспортных тоннелей и метрополитенов (стр. 27 из 29)
пресс для испытаний образцов на сжатие, обеспечивающий усилие сжатия не менее 1,2 МН.
3. Изготовление образцов
3.1. Для проведения ипытаний из рабочей смеси набрызгбетона изготавливают 6 образцов размерами 100 х 100 х 100 (150 х 150 х 150) мм.
3.2. Образцы изготавливают из набрызгбетонной смеси состава, идущего на приготовление обделки, морозостойкость которых определяется.
3.3. Режим приготовления и твердения набрызгбетонных образцов должны быть такими же, как и при изготовлении и твердении обделки, морозостойкость которых определяется.
3.4. Образцы изготавливают на специальном стенде или любым способом, обеспечивающим получение образцов с той же плотностью и структурой, что и набрызгбетон в обделке.
3.5. После изготовления и твердения, полученные образцы проверяют на наличие в них видимых дефектов (отколов, раковин и др.). Образцы, имеющие дефекты, исключают из испытаний.
4. Проведение испытаний и прогнозирование морозостойкости
4.1. Изготовленные образцы испытывают с целью определения их структурных характеристик: условно-замкнутой Пу.з интегральной Пи пористостей.
4.2. Каждый изготовленный образец испытывают на сжатие и из оставшейся после испытании части образца отбираются отдельные куски из различных частей образца для получения среднего значения пробы таким образом, чтобы общая масса отобранных частей составляла не менее 300 г.
4.3. Определение интегральной и условно замкнутой пористостей производится согласно требованиям ГОСТ 12730.0-78, ГОСТ 12730.1-78, ГОСТ 12730.2-78, ГОСТ 12730.3-78, ГОСТ 12730.4-78, ГОСТ 12730.5-78.
4.4. Определение величины Пи ведут в следующем порядке. Из кусков образцов, отобранных согласно п. 4.2, удаляется крупный заполнитель и разрушенные некрепкие части. Затем каждый из кусков насыщают водой до полного насыщения путем постепенной заливки водой. После этого образцы вынимают из воды, взвешивают и определяют массу водонасыщенных образцов тв.
После этого производят гидростатическое взвешивание водонасыщенных кусков образца и определяют массу водонасыщенного образца в воде тн. Далее определяют объем образца Vo пo формуле
(1)
где rH2O — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3.
Затем отобранные части образцов высушивают до постоянной массы в термовакуумном шкафу при температуре 25 °С и давлении 66,6 Па или в сушильном шкафу при температуре не выше 95 °С и определяют массу каждого высушенного куска mc. После этого определяют среднюю плотность каждого rо по формуле
(2)
и вычисляют среднее значение rо для образца.
Затем определяют интегральную (открытую) пористость, численно равную водопоглощению по массе по формуле
. (3)
4.5. Условно-замкнутую пористость определяют следующим образом. Вначале определяют истинную плотность кусков образцов, полученных по п. 4.4. Для этого высушенные куски образца перетирают в порошок до такой тонкости, чтобы он проходил через сито 008, перемешивают отдельные части образца для получения однородного порошка и испытывают с помощью объемомера типа Ле-Шателье—Кандло, заполненного керосином или другой инертной к цементу жидкостью. Истинную плотность r определяют но формуле
, (4)
где т - масса порошка, пошедшая на испытание; V - объем жидкости, вытесненной массой порошка, используемого для испытания.
Затем определяют общую пористость По по формуле
, (5)
где rс и r определены по формулам (2) и (5).
После этого определяют условно замкнутую пористость Пу.з как разность между общей и интегральной из выражения
Пу.з = По — Пи. (6)
4.6. После проведения испытаний по определению значений Пу.з и Пи на всех 6 образцах для дальнейших расчетов берется среднее значение всех определений.
4.7. По полученным значениям условно замкнутой и интегральной пористости вычисляется значение критерия морозостойкости Кмрз по формуле
, (7)
где Пи н Пу.з определяют по формулам (3) и (6) соответственно.
Зависимость морозостойкости от критерия морозостойкости Кмрз
4.8. Марка набрызгбетона по морозостойкости F определяется по номограмме (рисунок) или по формуле
F=Кмрз×А, (8)
где Кмрз - критерий морозостойкости, определяемый по формуле (7); А - эмпирический коэффициент, который для набрызгбетона принимается равным 200.
Приложение 17 Справочное
ПРЕДВАРИТЕЛЬНО-НАПРЯГАЕМЫЕ АНКЕРЫ
Предварительно напрягаемые анкеры (ПНА) в зависимости от характера трещиноватости и обводненности породного массива могут выполняться в виде стержневых конструкций, омоноличенных либо по всей длине, либо за пределами закрепляемой зоны в замке (корне) и в оголовке (корневые анкеры).
ПНА предназначаются для крепления большепролетных выработок и вертикальных обнажении горного массива в трещиноватых скальных грунтах с коэффициентом крепости f³2 (см. п. 4.28 настоящих Норм).
В этих условиях прочность закрепления замков должна обеспечиваться не ниже 550 кН. При пересечении замками анкеров зон дробления или глинистых прослоек толщиной более 1 м (по направлению оси замка) возможно снижение прочности закрепления в результате ослабления сцепления цементно-песчаного раствора со стенками скважины. В этих случаях вопрос о способах повышения прочности закрепления замков должен решаться на основании результатов дополнительных контрольных испытаний замков.
Для изготовления анкерных стержней используют арматуру периодического профиля, металлические канаты, арматурные проволоки, пряди, для омоноличивания-песчано-цементные и полимерные составы. При использовании песчано-цементных составов работы по установке ПНА должны производиться при температуре воздуха в тоннеле и раствора не ниже плюс 5 °С, при полимерных - не ниже минус 5 °С.
Конструктивно омоноличенный по всей длине ПНА представляет собой установленный в буровую скважину арматурный стержень, изготовляемый из стали марки 25Г2С класса A-III, который после предварительного натяжения омоноличивается нагнетанием в скважину цементно-песчаного раствора.
Стержень по возможности должен изготовляться из цельной арматуры без стыка, а соединение его с хвостовиком осуществляется встык контактной сваркой под флюсом.
Предел прочности в 7-суточном возрасте образцов растворов, применяемых для омоноличивания ПНА, должен быть не ниже 20 МПа.
Основание оголовка ПНА выполняется из бетона марки М300 (класс В22,5).
Предел прочности в 7-суточном возрасте образцов бетона должен быть не менее 15 МПа.
Оборудование для приготовления раствора и инъектирования скважин включает:
растворосмесительную установку вместимостью 40-80 л; рекомендуется для применения растворомешалка турбулентная типа С-868 с вертикальным использованием вала вместимостью 80 л;
плунжерный растворонасос типа С-757 или С-251 производительностью до 1 м3/ч с виброситом;
ручной растворонасос типа С-420А;
инъекционные резиновые шланги диаметром от 1 до 11/2’’, рассчитанные на давление до 1,0 МПа;
инъекционные трубки с внутренним диаметром 20-22 мм и толщиной стенок 2-3 мм, длиной 10 м, изготовленные из полиэтилена высокой плотности или стальные;
мерные емкости для дозировки раствора.
Оборудование для натяжения стержней ПНА состоит из гидравлического домкрата усилием не менее 600 кН, установочных приспособлений к нему и насосной станции типа НСП-400.
В состав вспомогательного оборудования входят подмости для производства работ по установке, лебедка грузоподъемностью 0,3-0,4 т для подъема стержней ПНА и других материалов на подмости, а также различный ручной инструмент (лопаты, кувалды, ключи гаечные и т.п.).
К месту работ по установке ПНА должны быть подведены электроэнергия, вода и сжатый воздух.
Установке анкеров предшествует бурение скважин с продувкой для очистки от буровой мелочи, осыпавшейся породы и удаления скопившейся воды. При водопритоке более 1 л/мин производятся цементация скважины до его прекращения и повторное разбуривание.
Непосредственно после инъектирования в скважину вводится стержень ПНА и устанавливается в проектное положение. Разрыв во времени между окончанием инъектирования и установкой стержня более 30 мин не допускается.
При устройстве оголовка конец обсадной трубы должен быть введен в устье скважины. Закладные детали установить так, чтобы плоскость плиты была перпендикулярна оси скважины.
По периметру плиты устанавливается опалубка, после чего пространство между ней и скальной поверхностью заполняется бетоном.
После выполнения указанных операций предусматривается технологический перерыв не менее 7 суток для набора необходимой прочности раствором замка и бетоном оголовка, после чего производится вторичное инъектирование.