Стандарт ACI 318-19 устанавливает требования к долговечности бетона в зависимости от категории воздействия и класса воздействия на конструкцию, зависящего от грунта и погодных условий в данной местности. Каждая категория воздействия содержит различные классы воздействия.
Класс воздействия описывает степень тяжести состояния окружающей среды. Если элемент конструкции относится более чем к одному классу воздействия, то для него используется наиболее суровый класс воздействия.
Класс воздействия влияет на пропорцию смеси, тип цемента и цементирующих материалов, а также процентное содержание химических добавок, таких как воздухововлекающая добавка.
Типы Категории воздействия
ACI 318-19 представляет четыре различные категории воздействия, чтобы убедиться, что конструкция обладает достаточной прочностью и противостоит агрессивным элементам, которые могут возникнуть в течение срока службы конструкции. Эти категории воздействия включают в себя различные классы воздействия в зависимости от степени тяжести условий окружающей среды.
1. Категория воздействия F
Эта категория воздействия применяется к бетону, подверженному воздействию влаги, а также серийному замораживанию и оттаиванию с применением или без применения противообледенительных химикатов. Существует четыре класса категории воздействия (F). В таблице 1 представлены различные классы воздействия и их ситуации воздействия.
Таблица 1 Категория воздействия F бетона и его класс воздействия
Классы воздействияУсловия воздействияF0Бетон не подвергается циклам замораживания и оттаиванияF1Бетон подвергается циклам замораживания и оттаивания с ограниченным воздействием водыF2Бетон подвергается циклам замораживания и оттаивания с частым воздействием водыF3Бетон подвергается циклам замораживания и оттаивания с постоянным воздействием воды и химических реагентов против обледенения
2. Категория воздействия S
Используется для бетона, контактирующего с водой или почвой, содержащей сульфатные ионы, способные растворяться в воде. По степени тяжести воздействия сульфатов на бетон выделяют четыре класса, которые представлены в таблице 2.
Таблица 2 Категория воздействия F бетона и его класс воздействия
Классы воздействияУсловия воздействияУсловия воздействия-Растворимый в воде сульфат (SO4^2-) в почве, процентов по массеРастворенный сульфат (SO4^2-) в воде, ppmS0Меньше 0,10Меньше 150S1Равно или больше 0,10, но меньше 0,2Равно или больше 150, но меньше 1500S2Равно или больше 0,2, но равно или меньше 2Равно или больше 1500, но равно или меньше 10000S3Больше 2Больше 10000
3. Класс воздействия W
Эта категория воздействия применяется к бетону, контактирующему с водой. Она подразделяется на три класса, как представлено в таблице 3.
Таблица 3 Категория воздействия W бетона и его класс воздействия
Классы воздействияУсловия воздействияW0Бетон сухой в эксплуатацииW1Бетон, контактирующий с водой, где низкая проницаемость не требуется. Конструктивный элемент, не требующий низкой проницаемости и подверженный постоянным или периодическим источникам воды или способный поглощать воду из почвы вокруг, попадает в этот класс воздействия.W2Бетон, соприкасающийся с водой, где требуется низкая проницаемость. Если проникновение воды в бетон снижает работоспособность или долговечность, то конструктивный элемент попадает в этот класс W2.
4. Категория воздействия C
Эта категория применяется к ненапрягаемому и предварительно напряженному бетону, подвергающемуся воздействию ситуаций, требующих дополнительной защиты во избежание коррозии арматуры. Степень тяжести состояния создает три класса в рамках категории воздействия C (защита от коррозии арматуры), как показано в таблице 4.
Таблица 4 Категория воздействия С бетона и его класс воздействия
Классы воздействияУсловия воздействияC0Бетон, защищенный от влаги или сухой в процессе эксплуатации.C1Бетон в контакте с влагой, но внешний источник хлоридов не достигает его.C2Бетон, подверженный воздействию влаги и внешнего источника хлоридов, таких как противообледенительные реагенты, соль, солоноватая вода, морская вода или брызги из этих источников.
Классы воздействия долговечности для бетонных элементов
Требования к долговечности на основе класса воздействия
Конкретный класс воздействия бетонной конструкции может определять несколько аспектов бетона, например, пропорции смеси, прочность, добавление минеральных и химических добавок.
Требования к долговечности бетона требуют низкого соотношения воды и цемента и добавления цементирующих материалов, например, кремнезема, летучей золы и молотого гранулированного доменного шлака для уменьшения проникновения воды в бетон. В таблице 5 представлены различные цементирующие материалы, которые могут противостоять сульфатной атаке.
Иногда класс воздействия бетона диктует его прочность, чтобы убедиться, что конструктивные элементы имеют достаточную прочность и устойчивость к агрессивным элементам, как представлено в таблице 6.
Кроме того, требования к долговечности могут потребовать использования добавок, таких как воздухововлекающая добавка для повышения устойчивости к замораживанию и оттаиванию, Таблица 7.
Таблица 5 Выбор цементных материалов в зависимости от требований к воздействию на бетонную конструкцию
Класс воздействияТипы цемента, определенные в ASTM C 150Типы цемента, определенные в ASTM C 595Типы цемента, определенные в ASTM C 1157S1IТипы с (MS) ОбозначениемMSS2VТипы с (HS) ОбозначениемHSS3, вариант 1V плюс пуццолан или шлаковый цементТипы с (HS) Обозначением плюс, пуццолан или шлаковый цементHS плюс пуццолан или шлаковый цемент S3, вариант 4VТипы с (HS) ОбозначениемHS
Примечание:
Таблица 6 Соотношение воды и цементирующего материала и минимальная прочность бетона в зависимости от класса воздействия
Классы воздействияОтношение воды к цементирующим материалам, %Минимальная прочность бетона, МПаF0-17F10.5524F20.4531F30.4035S0-17S10.5028S20.4531S3, option 10.4531S3, option 20.4035W0-17W1-17W20.5028C0-17C1-17C20.4035
Таблица 7 Общее содержание воздуха в бетоне, подверженном циклам замораживания и оттаивания
Номинальный максимальный размер заполнителя, ммЦелевое содержание воздуха, %Целевое содержание воздуха, %–F1F2 и F39.56.07.512.55.57.0195.06.0254.56.037.54.55.5504.05.0753.54.5
Читайте далее:- Условия воздействия, влияющие на долговечность бетона.
- Сульфатная атака на бетон – процесс и контроль сульфатной атаки.
- Добавки (присадки) для бетона – виды, выбор, свойства, применение.
- Влияние золы-уноса на долговечность бетона.
- Долговечность бетона из молотого гранулированного доменного шлака ГГБФС.
- Виды цементов и их характеристики.
- Различные коды для испытаний строительных материалов.