13.3. Зональное расположение марок бетона

Одним из наиболее важных мероприятий по снижению общего расхода цемента при строительстве массивных сооружений является зональное расположение различных марок бетона по поперечному профилю сооруже­ния.

В зависимости от требований, предъявляемых к отдельным частям сооружений, в частности к телу плотины, различают следующие зоны (рис. 13.1): I – наружные части сооружения выше уровней воды, находящиеся под воздействием всех атмосферных факторов; 2 – наружные части сооружения в пределах переменных уровней воды; 3 – наружные части и подошва сооружений, находящиеся постоянно ниже уровня воды; 4 – внут­ренняя часть сооружения; 5 – части сооружений, подверженные особым воздействиям.

Размеры отдельных зон (толщину и высоту) назначают в зависимос­ти от величины действующего напора, конструктивных размеров элемен­тов плотины, схемы разрезки плотины на блоки бетонирования, размеров последних и климатических условий района строительства. Как правило, границы зон совмещают с границами блоков бетонирования по технологи­ческим соображениям, однако в принципе вполне возможна укладка 2 марок бетона в один блок.

Рис. 13.I. Схема зонального расположения марок бетона:

а – глухая плотина, б – водосливная плотина, в – здание ГЭС, г – шлюз

Зона 1 – определяющее требование по прочности или морозостойкости (для суровых климатических условий); Зона 2 – определяющая требование по морозостойкости; Зона 3 – определяющая требование по водонепроницаемости; Зона 4 – определяющая требование по прочности и минимальному тепловыделению; Зона 5 – специальные требования

Требования к бетону каждой зоны можно подразде­лить на определяющие (основные) и дополнительные.

К определяющим относятся требования, которые в конечном итоге играют решающую роль при назначении марки бетона и его состава. Для каждой зоны, как правило, возможно выделить эти определяющие требования. Так, для зоны I определяющим требованием, как правило, является или требование по прочности, или по морозостойкости (для суровых климатических условий), для зоны 2 – требование по морозостойкости, для зоны 3 – требование по водонепроницаемости, для зоны 4 – требование по прочности и минимальному тепловыделению, для зоны 5 – специальные требования.

К дополнительным требованиям относятся такие, которые не оказы­вают существенного влияния на состав бетона, но которые также должны быть учтены при назначении марки бетона и проектировании. Так, бетон зоны 2, безусловно, должен обладать определенной водонепроницаемостью, прочностью и другими свойствами.

Поскольку в каждой зоне сооружения бетон работает в различных условиях и к нему предъявляются различные требования, то, как прави­ло, для каждой зоны устанавливаются свои классы и марки бетона. Каж­дое требование к бетону выражается через свои характеристики, поэто­му в принципе каждая марка бетона должна включать все эти характерис­тики. Однако, как показывают исследования и опыт проектирования, боль­шинство требований взаимосвязаны между собой, и удовлетворение многих требований можно выразить через ограниченное количество характе­ристик. Поэтому, как правило, марка бетона содержит три основные характеристики: классы по прочности и марки по водонепроницаемости и по морозостойкости и записывается в виде: В15, W6, F150. Все про­чие требования к бетону различных зон, не вошедшие в явном виде в ха­рактеристики марки бетона, должны быть проверены и удовлетворены при подборе состава бетона и при необходимости выражены через те же основ­ные характеристики путем их корректировки. Например, требование кавитационной стойкости может сочетаться с требованиями повышения класса или марки по прочности и марки по морозостойкости. Увязка марок бето­на по различным признакам производится лабораторными испытаниями. На рис. 13.1.а. дано зональное распределение бетона в плотине Зейской ГЭС.

Рис. 13.1.а. Зональное распределение бетона в плотина Зейской ГЭС

Зональное распределение марок бетона в сооружениях из укатанного бетона имеют свои особенности, которые будут рассмотрены в специальной главе №24.