Определить качество воды по отношению к бетону

Обновлено: 16.05.2024

Правильное водоцементное отношение для бетона

Гидратация цемента — химическая реакция цемента с водой с образованием кристаллогидратов. В процессе гидратации жидкий или пластичный цементный клей превращается в цементный камень. Чем плотнее цементное тесто, тем сильнее проявляются его вяжущие свойства. При увеличении объема воды в водоцементном соотношении уменьшается прочность бетона.

Минимальное количество воды, требующееся для полной гидратации цемента, равно от 1/4 до 1/5 веса цемента, то есть от 0,2 до 0,25 литров воды на 1 килограмм цемента. Помимо этого, в реакцию с цементом в смеси вступает только около половины количества воды. Поэтому водоцементное отношение нужно увеличить до значения 0,4 литра воды на 1 килограмм цемента, и тесто при этом получается слишком вязким.

Для получения удобоукладываемого в опалубку бетона приходится использовать водоцементное отношение от 0,45 до 0,75 литра воды на 1 килограмм цемента. То есть приходится терять некоторую долю прочности.

На начальном этапе формирования структуры цементного камня цементное тесто представляет собой концентрированную суспензию, состоящую из цементных зерен, окруженных водой затворения.

Чем больше начальное водоцементное соотношение, тем при равных условиях толще водные прослойки, окружающие зерна цемента. Участвуя в химической реакции, вода расходуется на гидратацию цемента, а высвободившееся место заполняют образующиеся гидратные новообразования. Начиная с определенных соотношений, цемента уже начинает не хватать на полное химическое связывание воды, и последняя остается в толще цементного камня (формируется микропористость).

При дальнейшем увеличении воды в соотношении (более 0,65/1) микропоры и капилляры становятся разветвленными, протяженными, и сообщаются между собой. В результате получается цементный камень с низкой прочностью, высокой водопроницаемостью и плохой морозостойкостью.

Каждый лишний процент воды, сверх обеспечивающей водопотребность цемента, снижает прочность на 1 - 3 %, а морозостойкость на 5 - 15 %.

Водоцементное отношение бетонной смеси (В/Ц) — что это такое?

Вода – неизменный компонент любого бетона. К ней определяются определенные требования – низкая кислотность, отсутствие солей и органических добавок, таких как грунт, жиры, нефтепродукты и т.д. Но для качественного бетона важным моментом является и водоцементное соотношение – количество жидкости и цемента, которые нужно добавить для получения конкретного объема раствора.

Содержание

Почему это важно?

Под водоцементным соотношением понимают отношение массы воды к массе цемента, необходимого для приготовления рабочей смеси. Если в бетон добавить жидкости больше, чем нужно, его качество резко ухудшается, показатели бетона М400 могут соответствовать марке М200. После укладки монолит расслаивается, при этом его прочность снижается в несколько раз. Тем не менее, без воды невозможна гидратация цемента, поэтому она должна присутствовать. По водоцементному соотношению бетонной смеси требования изложены в ГОСТ по каждому конкретному виду цемента. Снижение прочности бетона в зависимости от марки и В/Ц соотношения представлено в графике.

Этот же процесс можно увидеть по таблице:

Нелинейность характеристик связана с тем, что химический процесс отвердевания бетона достаточно сложен. Например, влага, которая не участвует в гидратации, остается несвязанной, в результате чего в монолите остаются капилляры и поры, снижающие его плотность и прочность. При этом поры к поверхности бетона расширяются, поэтому он начинает крошиться за счет снижения водопроницаемости. Если влага остается в толще бетона до морозов, она неизбежно замерзнет и начнет разрывать конструкции изнутри, уменьшая прочностные характеристики. При этом лишняя вода влияет на подвижность раствора, которая тоже должна быть оптимальной. Зависимость высоты конуса от водоцементной смеси и пропорций других компонентов можно увидеть в следующей таблице:

Это означает, что правильно подобранное водоцементное соотношение – гарантия того, что бетон будет отвечать заявленным характеристикам.

Расчет количества воды

Согласно общепринятому правилу, для полной гидратации портландцемента ему потребуется всего 25% воды от его массы. Но на практике применить такую смесь невозможно, поскольку она окажется излишне жесткой, поэтому для получения достаточной пластичности потребуется больше воды. Чтобы получить пластичный, удобный для укладки раствор, необходимо показатель водоцементного отношения для бетона должен быть в рамках от 0,4 до 0,75. При меньшем значении его подвижность будет слишком мала и при укладке могут оставаться полости, если значение будет превышать максимальное, цемент расслоится, его прочность резко снизится, особенно это касается бетонов высоких марок.

От коэффициента В/Ц соотношения зависят свойства бетона. Если конструкции эксплуатируются в сложных условиях без дополнительной гидроизоляции, водоцементное соотношение не должно превышать 0,4, такой бетон используется, например, для производства тротуарной плитки. Для заливки фундаментов требуется большая подвижность смеси, поэтому допускается верхняя граница 0,75. Если бетонный монолит или конструкция требуют повышенных показателей морозостойкости, В/Ц не должно превышать 0,5.

Для изготовления бетонной смеси используется портландцемент высокой активности марок М400 или М500. Показатель соотношения воды к цементу, в зависимости от его вида, марки или класса бетона, можно определить по таблице:

Очевидно, что чем выше марка бетона, тем больший расход цемента требуется при меньшем количестве жидкости, нужная подвижность в этом случае достигается за счет применения пластификаторов – присадок, повышающих подвижность бетона без добавления воды. К примеру, для изготовления бетона М300 на 100 кг цемента потребуется 100·0,53=53 л воды для ПЦ 400 или 100·0,61=61 л для ПЦ 500.

Распространенные ошибки

При самостоятельном изготовлении бетонной смеси нередко допускаются ошибки, существенно снижающие ее качество. Самая распространенная из них – превышенное водоцементное отношение. Это связано с тем, что очень важно правильно уложить, а затем уплотнить бетонную смесь, что легче сделать при большей подвижности, которая достигается добавлением лишней воды. Но при этом существенно снижается качество материала – первый признак, выступление жидкости на поверхности после укладки.

Добиться того же эффекта без превышения количества воды можно при помощи пластификаторов.

Еще одной распространенной ошибкой является неправильный уход за бетоном. Процесс гидратации цемента должен проходить при постоянной температуре и максимальной влажности. Поэтому его требуется регулярно смачивать или укрывать полиэтиленом. В этом случае плотность и прочность получившегося бетона будет в несколько раз превышать аналогичный показатель монолита, высушенного без соблюдения этих условий за счет появления микрополостей и капилляров.

При этом нужно осознавать, что изменение свойств бетона не находится в линейной зависимости от внешних факторов и состава. При сниженном показателе водоцементного соотношения смесь быстро схватится в течение первых трех дней, но такой бетон будет иметь меньшую прочность, чем тот, который был приготовлен с повышенным соотношением воды и цемента, при условии, что соблюдались все технологические условия. Поэтому при изготовлении бетонных смесей подбирать варианты с оптимальным значением водоцементного отношения.

При высоких водоцементных отношениях пространство между двумя цементными зернами так велико, что оно не может быть заполнено при полной гидратации цемента. Остается избыточная вода, которая испаряется и оставляет пустоты (поры, капилляры).

Вывод

Правильное водоцементное соотношение – одно из главных условий получения качественного бетона. При этом известное правило, что для гидратации цемента требуется только 25% воды от его массы, не применимо на практике. Это связано с тем, что некоторый излишек воды должен обязательно оставаться для обеспечения подвижности раствора. Малое количество воды негативно сказывается на прочности конструкций и монолитов после полного схватывания, делает невозможным качественное уплотнение смеси. Поэтому при производстве бетонов различных марок необходимо придерживаться технологических требований.

Лишняя влага в строительном растворе тоже приводит к снижению его качества. Если жидкость не связана должным образом, то компоненты раствора расслаиваются в нем относительно собственной плотности. В результате вместо монолита получается «слоеный пирог», не соответствующий никаким техническим требованиям. Главным признаком излишка воды — ее выделение на поверхности уложенного монолита. Поэтому, в тех случаях, когда требуется дополнительная удобоукладываемость раствора, например, заполнении опалубки с густым армированием, лучше использовать пластификаторы. Они придадут раствору дополнительную подвижность без добавления излишней воды. Обязательно нужно учитывать тот факт, что при укладке бетонной смеси при температурах ниже нуля, В/Ц должно быть как можно ниже, чтобы большая часть воды участвовала в гидратации вяжущего с выделением тепла.

В частном строительстве для получения нужного водоцементного соотношения целесообразно сделать пробный замес. Для этого к одной части цемента добавляют 3 части песка, слегка увлажняют получившийся материал и добавляют 5 частей щебня. После этого вода добавляется мелкими порциями из мерной посуды (чтобы знать ее объем) для получения нужной подвижности раствора. После этого ком бетонного раствора укладывают на ровную поверхность – если он держит форму, водоцементное отношение оптимальное, если расплывается – воды много, когда ком разваливается и расслаивается, в него нужно дополнительно добавить воду.

Способы проверки марки бетона

Строительство достаточно трудоемкий процесс. Чтобы исключить лишние затраты и не растрачивать время, стоит хорошо позаботиться о качестве материалов. В первую очередь необходимо задуматься о том, как проверить марку бетонной смеси.

Заказанный раствор не всегда соответствует прописанным в документе характеристикам. Если добавленное сырье для изготовления бетона не отвечает должным пропорциям, автоматически меняется качество раствора. Чтобы точно узнать марку необходимо провести оценку качества.

Как определить марку бетона

Определение марки бетона может производиться разными методами:

Лабораторная экспертиза;
Ультразвуковой метод;
Самостоятельная проверка.

Каждый способ различается по проценту точности и имеет определенные тонкости.

Контактные способы проверки

Второй метод предполагает отправку пробы в лабораторию. Сначала необходимо провести ряд манипуляций:

Подготовить деревянный ящик объемом 15 см³;
Приобретенный раствор залить в форму непосредственно с лотка бетоносмесителя, ящик предварительно смочить водой. Залитый раствор уплотнить, сделав несколько проколов арматурой;
Поместить пробу на 28 дней в такие же условия, в каких находится основная конструкция;
Застывший образец отвозится в лабораторию для исследования. Оценку можно производить на промежуточных этапах схватывания (3, 7 и 14 дней).

Экспертиза выдаст заключение об исследовании образца этой марки, ее соответствие установленным нормам.

Ультразвуковая методика

Ультразвуковые приборы, помимо исследования прочности, используются для дефектоскопии. Скорость распространения ультразвука в бетоне достигает 4500 м/с.

Способ изготовления бетонного раствора;
Количество и зерновой состав;
Изменение расхода цемента более, чем на 30%;
Возможные полости, трещины и дефекты в готовой конструкции;
Уровень уплотнения бетона.

Способы самостоятельной проверки

Проверка в лаборатории или специальными средствами не всегда оправдывает себя. Это касается тех случаев, когда возводится небольшая постройка на частной территории. Залитый и застывший раствор можно проверить в домашних условиях несколькими способами. Если он не будет соответствовать необходимым требованиям, можно воспользоваться платной экспертизой и возместить ущерб с поставщика.

Проверка на гладкость

Внимательно рассмотрите застывшую конструкцию. Она должна быть гладкой, наличие узоров говорит о несоблюдении правил заливки. Такой раствор скорей всего промерзал, что значительно снизит его прочность. Фактически, бетон марки М300, станет по своим свойствам как М200-250.

Тест на звонкость

Можно провести проверку по звуку удара. Для этого берется молоток или кусок металлической трубы, весом не более 0,5 кг. Здесь важна звенящая тональность при нанесении удара. Глухой звук говорит о низкой прочности и плохом уплотнении. А при появлении трещин, крошек необходимо полностью или частично заменять конструкцию.

Визуальная оценка

Способ подразумевает проверку характеристик раствора при приемке. Можно выделить такие моменты, как:

Если доставлен миксер, определить качество бетона без осмотра можно только по предоставленным документам. В данном случае все зависит от добросовестности продавца.

Проверка бетона молотком и зубилом

Необходимо брать молоток весом 300-400 гр.

Все описанные способы имеют свои достоинства и недостатки, для точности результата стоит обратиться за помощью к специалистам. Лабораторное, ультразвуковое и ударно-импульсивное исследования более достоверные и исчерпывающие. Качество напрямую зависит от характеристики составных компонентов, соблюдения пропорций, условий хранения и транспортировки. Поэтому обезопасить себя можно выбором проверенного поставщика с хорошей репутацией, это значительно снизит риск возникновения проблем в будущем.

7.1. Порядок выполнения расчета и составления химической формулы воды.

1. Перевод из ионной формы в эквивалентную: содержание иона в мг/л делят на его эквивалентную массу, получают содержание иона в мгэкв.

2. Вычисляют сумму катионов и сумму анионов в мгэкв (теоретически они должны быть равны, но возможны небольшие расхождения).

3. Перевод из эквивалентной формы в процент-эквивалентную: сумму катионов в мгэкв принимают равной 100 %; зная содержание каждого катиона в мгэкв, находят его содержание в %-экв., решая пропорцию. Аналогично поступают с анионами.

4. Вычисляют сумму катионов, сумму анионов и общую сумму ионов М, выраженные в мг/л.

5. Составляют химическую формулу воды в виде псевдодроби:

в числителе записывают содержание анионов в %-экв., в знаменателе содержание катионов в %-экв (например, если сульфат-ион содержится в количестве 70%-экв, записывают SO₄70);

ионы располагают в убывающем порядке их содержания; ионы, содержащиеся в количестве менее 10%-экв, в формуле не указываются;

слева от дроби указывают в г/л: сумму минеральных веществ (сумму ионов), М; справа от дроби указывают значение водородного показателя рН, температуру Т и др.

Такая запись позволяет компактно представить результаты анализа, например

М_2,1 рН7; Т10 о

6. Устанавливают наименование воды по общему содержанию солей М (табл. 7.2. прил.7) и преобладающим ионам. В приведенном примере вода солоноватая, сульфатно-магниевая.

7.2. Оценка качества воды по отношению к бетону.

Предварительная оценка агрессивности подземной воды к бетону производится по табл.7.3, где приведены значения показателей, при которых вода является неагрессивной средой. Если содержание ионов или рН отличаются от приведенных в табл.7.3, то оценку агрессивности следует проводить в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии.

Оценка минерализации воды.

Примечание: Понятие «минерализация» не имеет строго определенного значения. Это может быть: сумма ионов, сумма минеральных веществ, сухой остаток (экспериментальный, расчетный). Иногда вместо термина «минерализаций», применяется тождественный по смыслу термин «соленость» S.

Предварительная оценка качества воды по отношению к бетону.

Примечание: Приведенные в таблице значения показателей агрессивности справедливы для бетона любой плотности и всех сооружений.

Приложение 8

ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПРИ

СТРОИТЕЛЬНОМ ВОДОПОНИЖЕНИИ.

Строительное водопонижение применяется для снижения уровня грунтовых вод и величины избыточного напора межпластовых. Чаще всего применяют следующие способы водопонижения:

принудительные – откачка воды из котлована, траншеи, среди них: открытый водоотлив и глубинное водопонижение с помощью скважин; в этих случаях столб воды в котлованах, траншеях отсутствует;

самотечные – отвод воды дренажными траншеями; здесь столб воды есть.

Для расчета водопонизительной системы (мощности насосов, глубина скважин и расстояние между ними и т.п.) необходимы сведения о величине возможного водопритока. Предварительная оценка водопритока может быть получена расчетом на основе данных о параметрах водоносного слоя, типа и параметрах выемки.

1. Тип выемки считается совершенным, если дно ее доходит до водоупора или врезается в него (рис.8.1), несовершенным, если дно не доходит до водоупора (рис.8.2.)

2. Характер потока, формирующегося в процессе водопонижения вокруг выемки, зависит от соотношения ее сторон, l/b, где l - длина, b – ширина. Если отношение сторон  10 (короткий котлован), то формируется радиальный поток, а если > 10, то плоский (длинный узкий котлован, траншея).

3. Формулы для расчета притоков приведены в табл. 8.1. Основой для расчетов являются уравнения Дюпюи, формулы (1) и (2), выведенные для радиального и плоского потоков соответственно. Все прочие формулы являются частным случаем этих уравнений.

4. Величина водопонижения S, м, задается в зависимости от решаемых задач, например, так как дно котлована должно быть сухим, то:

в совершенном котловане S = h₁ (откачивается весь столб воды);

в несовершенном котловане воду понижают до отметки ниже его дна, а величина S определяется расчетом, исходя из условия:

где h_wk – высота столба воды в котловане до понижения, м (рис.8.2); h_k – высота капиллярного поднятия, м (определяют по формуле Терцаги (п.1.3, табл. 8.2).

Для дренажной траншеи в данной работе S принять произвольно:

в совершенной S = 0,5h₁; в несовершенной S = 0,5h_А1.

Рис. 8.1. Схема водопритока к совершенным выемкам: а – траншея; б – котлован.

Выделение инженерно-геологических элементов

Основой для выделения инженерно-геологических элементов служит геолого-литологический разрез. На разрезе выделяют слои по таким признакам, как происхождение (генезис), возраст, состав (номенклатурный вид) грунтов. Свойства грунта и его состояние в пределах выделенного слоя при этом не учитываются. Однако, они могут изменяться, и тогда эти изменения фиксируются посредством выделения инженерно-геологических элементов.

За инженерно-геологический элемент (ИГЭ) принимают некоторый объем грунта одного и того же номенклатурного вида однородного по свойствам и состоянию. Этот объем может быть представлен слоем или частью слоя, линзой, прослоем, иногда целой пачкой ритмично перемежающихся слойков или прослоев. При выделении ИГЭ возможны два варианта: 1) каждый из выделенных на разрезе слоев представляет собой инженерно-геологический элемент (т.е. число слоев и ИГЭ совпадают); 2) в пределах одного слоя могут быть выделены два (или более) инженерно-геологических элемента (т.е. число слоев и ИГЭ не совпадают); 3) слои разные по генезису, но одинаковые по составу и близкие по свойствам могут быть объединены в один ИГЭ.

Основанием для выделения ИГЭ служат следующие показатели свойств и состояния грунта:

для песчаных грунтов – гранулометрический (зерновой) состав и коэффициент пористости;

для глинистых грунтов – число пластичности, показатель текучести, коэффициент пористости, влажность.

Дополнительно могут быть использованы такие показатели, как модуль деформации, сопротивление сдвигу и др.

Предварительное выделение инженерно-геологических элементов производят на стадии инженерно-геологической разведки. В последующем, после выбора типа фундамента и принципа проектирования основания и фундаментов число ИГЭ уточняется (можно сократить или же увеличить).

Способ выделения ИГЭ на разрезе. (рис.4.1)

На разрезе, вблизи оси каждой скважины, с помощью условных обозначений указываются сведения о составе и состоянии грунта.

Для песков отмечают: 1) их вид (крупный, средний, пылеватый и т.п.), проставляя соответствующие знаки («К», «С», «П»); 2) состояние по плотности сложения (плотный, средней плотности, рыхлый), проставляя соответственно значения коэффициента пористости.

Например, в описании колонок дано «песок плотный», на разрезе проставляют е<0,55, используя прил.2, табл.2.2.

Для глинистых грунтов подобным образом проставляют значения показателя текучести, например, в описании колонок дано «суглинок мягкопластичный», на разрезе проставляют I_L<0,6, используя прил.2, табл.2.5.

Границы инженерно-геологических элементов между скважинами проводят, пользуясь методом экстраполяции.

На поле выделенного инженерно-геологического элемента проставляют римские цифры, означающие номер выделенного ИГЭ. Нумерация ведется сверху вниз.

7.4. Определение видов жесткости подземных вод

Жесткость воды – свойство, обусловленное наличием в ней растворенных соединений Са и Мg и способностью их образовывать плотный нерастворимый осадок при кипячении (плотная корка в котлах). Это свойство отчетливо выявляется при растворении в воде мыла: чем вода жестче, тем больше мыла требуется. Жесткие воды непригодны для многих производств – бумажного, сахарного, кожевенного и др.

В настоящее время жесткость принято выражать количеством миллиграмм-эквивалентов кальция и магния, 1 мг-экв жесткости соответствует содержанию в 1 л воды 20,04 мг Са 2+ и 12,16 мг Mg 2+ . Для питьевых целей используются подземные воды с жесткостью до 7 мг-экв (табл. 7).

Различают пять видов жесткости: общую, временную, постоянную, карбонатную, остаточную.

Общая жесткость обусловлена суммой всех солей Са и Мg.

Карбонатная и устранимая (временная) жесткость вызывается наличием гидрокарбонатных и карбонатных солей кальция и магния. Временная жесткость величина экспериментальная, показывающая, насколько уменьшилась общая жесткость после длительного кипячения воды. При кипячении происходит следующая реакция:

Карбонатная жесткость – расчетная величина, равная сумме миллиграмм- эквивалентов НСО₃ - и СО₃ 2- .

Постоянная жесткость равна разнице между общей и временной жесткостью.

Остаточная (некарбонатная) жесткость равна разнице между общей и карбонатной жесткостью.

Жесткость, связанная с наличием сульфатов, устраняется путем обработки содой или известью.

Классификация природных вод по степени жесткости

Жесткость в мг-экв

7.5. Определение агрессивности подземных вод

Подземные воды определенного состава могут оказывать разрушительное воздействие на различные строительные материалы, в том числе на бетонные сооружения и железные конструкции. Эта разрушительная способность воды получила название агрессивности. Различают следующие виды агрессивности воды: углекислотная, выщелачивающая, общекислотная, сульфатная, магнезиальная, кислородная.

1. Углекислотная агрессивность состоит в разрушении бетона в результате растворения СаСО₃ под действием агрессивной углекислоты (СО₂) и может быть выражена уравнением

Количество углекислоты, вызывающее подвижное равновесие между СаСО₃ и Са(НСО₃)₂, называется равновесной углекислотой, допускается в природных водах, не вызывая активного растворения СаСО₃. Количество углекислоты, которое превышает равновесное, вызывая постоянное растворение СаСО₃ бетона со смещением хода реакции необратимо вправо, называется агрессивной углекислотой.

Если содержание свободной углекислоты в воде окажется меньше, чем необходимо для равновесия, то из воды будет выделяться СаСО₃, который тонкой коркой будет покрывать поверхность бетонной конструкции, защищая его от разрушения.

Если же содержание свободной углекислоты будет больше, чем необходимо для равновесия, то при соприкосновении такой воды с СаСО₃ бетона будет происходить его растворение до тех пор, пока не наступит равновесие.

Таким образом, вода будет проявлять углекислотную агрессивность тогда, когда содержание в ней свободной углекислоты будет больше, чем необходимо для равновесия с твердым углекислым кальцием. Измеряется в мг/л.

В нормах и технических условиях предусматривается различное допустимое содержание агрессивной угольной кислоты в зависимости от количества НСО₃ - и общей минерализации, а также от условий, в которых происходит агрессия (толщина конструкции, коэффициент фильтрации, напор, сорт цемента).

Максимальным содержанием агрессивной СО₂, допустимым при наиболее опасных условиях, является 3 мг/л, при наименее опасных – 8,3 мг/л.

2. Выщелачивающая агрессивность происходит за счет выщелачивания (растворения) карбоната кальция и вымывания из бетона гидрата окиси кальция. При малых концентрациях карбоната кальция в воде часть карбоната кальция бетона переходит в раствор через гидрокарбонатную стадию – Са(НСО₃)₂.

Выщелачивающая агрессия определяется величиной временной жесткости, которая зависит от НСО₃ - , проявляется в ультрамягких или мягких водах, в которых находится минимальное содержание ионов НСО₃ - . Ультрамягкие воды способны выщелачивать карбонаты до момента создания равновесия между карбонатами и бикарбонатами.

В зависимости от вещественного состава цемента и условий эксплуатации, в которых находится бетонное сооружение, вода согласно нормам обладает выщелачивающей агрессивностью при минимальном содержании НСО₃ - от 0,4 до 1,5 мг-экв/л.

3. Общекислотная агрессивность воды зависит от содержания в воде свободных водородных ионов – величины рН. Особенно активны воды с рН<5. Кислая среда является активным растворителем для вмещающих пород – солей, карбонатов, опасна для металлических конструкций.

4. Сульфатная агрессивность имеет место при высоком содержании ионов SО₄ 2- , в результате чего, в случае проникновения воды в тело бетона, при кристаллизации образуются соли, образование которых сопровождается резким увеличением объема (СаSО₄∙Н₂О, соль Деваля и др.), производящие вспучивание и разрушение бетона. По нормам принято, что вода обладает сульфатной агрессией в зависимости от условий, в которых находится сооружение и от содержания ионов Сl - .

При применении обычных цементов вода считается агрессивной при содержании SO₄ 2- от 250 мг/л и более, а при применении сульфатостойких цементов – от 4000 мг/л и более.

5. Магнезиальная агрессивность возникает при высоких содержаниях иона Мg 2+ , предельно допустимое количество которого колеблется в зависимости от сортов цемента, условий и конструкции сооружения и от содержания SO₄ 2- (от 750 мг/л и более).

6. Кислородная агрессивность вызывается содержащимся в воде растворенным кислородом и проявляется преимущественно по отношению к металлическим конструкциям, и в частности, к водопроводным трубам, в которых кислород образует ржавчину. Процесс окисления происходит по следующей схеме:

При совместном присутствии кислорода с углекислотой агрессивное действие первого повышается.

Степень агрессивности воздействия жидких неорганических сред на строительные конструкции из бетона и железобетона приведены в табл. 8−11 при величине напора жидкости до 0,1 МПа.

Оценка степени агрессивного воздействия сред, указанных в табл. 8, дана по отношению к бетону на любом из цементов, отвечающих требованиям ГОСТ 10178–85 и ГОСТ 22266–94.

Степень агрессивного воздействия сред, указанных в табл. 8 и 9, следует снижать на одну ступень для бетона массивных малоармированных конструкций (толщина свыше 0,5 м, процент армирования до 0,5).

Степень агрессивности воздействия жидких неорганических сред по отношению к различным маркам бетона

Показатель агрессивности жидкой среды 1 для сооружений, расположенных в грунтах с К_ф свыше 0,1 м/сут, в открытом водоеме и для напорных сооружений при марке бетона по водонепроницаемости

Оценка качества воды по отношению к бетону

Строительное водопонижение применяется для снижения уровня грунтовых вод и величины избыточного напора межпластовых.

Способы водопонижения:

· принудительные –откачка воды из котлована, траншеи, среди них: открытый водослив и глубинное водопонижение с помощью скважин; в этих случаях столб воды в котлован, траншеях отсутствует;

· самотечные –отвод воды дренажными траншеями – столб воды есть.

Котлован (10х10) – совершенный: дно доходит до водоупора или врезается в него.

2. Характер потока, формируется в процессе водопонижения вокруг выемки, зависит от соотношения её сторон:

3. Формула для расчёта притоков является уравнение Дюпюи:

– приток воды (дебит), ;

– коэффициент фильтрации грунта водоносного слоя,

– напор, мощность при статическом уровне (до водопонижения), м

= уровень подземных вод (установ) – отметка подошвы слоя:

в совершенном котловане откачивается весь столб воды:

– напор, мощность при динамическом уровне (после водопонижения), м;

– радиус влияния котлована, м:

– радиус влияния водопонижения;

– приведённый радиус котлована, м:

где F – площадь котлована, F=l*b = 10*10 = 100 ;

3.2. Расчёт притока воды к несовершенным выработкам (котлован или траншея)

Траншея (100х5) – несовершенный: дно не доходит до водоупора.

2. Характер потока, формируется в процессе водопонижения вокруг выемки, зависит от соотношения её сторон:

3. Формула для расчёта притоков является уравнение Дюпюи:

– приток воды (дебит), ;

– коэффициент фильтрации грунта водоносного слоя,

–мощность « активной зоны »:

где – высота столба воды в траншеи до понижения:

= WL- DL = 35,6-34,1 = 1,5 м.;

2,2м - 1,5м = 0,7 м - напор, мощность при динамическом уровне (после водопонижения)

– глубина траншеи; 2,2 м - мощность слоя;

Химический состав подземных вод. Оценка качества воды по отношению к бетону

Составляем химическую формулу воды в виде псевдодроби:

Вода бикарбонатно-кальциево-магниево-натриевая, пресная (содержание минеральных веществ меньше 1 г/л), неагрессивная среда по отношению к бетону в соответствие со СНиП 2.03.11-85.

2.2. Категория сложности участка по гидрогеологическим факторам:

В соответствие со СН 1-195-97 «Категории сложности инженерно – геологических условий» подбираем: в данном случае II категория сложности, так как имеется два выдержанных горизонта подземных вод, местами с неоднородным химическим составом, один из которых обладает напором и содержащих загрязнение.

Читайте также: