Конструкций и изделий из арболита

ИНСТРУКЦИЯ

По проектированию, изготовлению и применению

конструкций и изделий из арболита

Утверждена

постановлением Государственного комитета СССР

по делам строительства от 4 мая 1982 г. № 116

Содержит основные положения по проектированию, изготовлению и применению изделий из арболита.

Приведены нормативные и расчетные характеристики, методы расчета арболитовыхконструкций на сжатие, изгиб и изгибаемых элементов по деформациям. Изложены общие вопросы технологии производства изделий из арболита; даны требования к материалам, правила назначения составов арболита, их приготовления, формования, твердения, приемки, транспортирования и контроля качества готовых изделий.

Для специалистов проектных институтов и конструкторских бюро, а также для инженерно-технических работников заводов - изготовителей изделий и конструкций из арболита.

Разработана НИИЖБом Госстроя СССР с участием ПТПО «Сельстройматериалы» Росколхозстройобъединения и ВНИИДрева Минлесбумпрома СССР. Использованы материалы ЦНИИЭПсельстроя Минсельстроя СССР, московского лесотехнического института Минвуза СССР, Горьковского инженерно-строительного института Минвуза СССР, НИИСФ Госстроя СССР, Гипростроммаша Минстройдормаша.

Редакторы - инж. П.А. Демянюк, канд. техн. наук И.В. Белый, инж. И.Д. Бабкин (Госстрой СССР), д-р техн. наук И.Е. Путляев, кандидаты техн. наук В.И. Савин, А.А. Кудрявцев, Г.Е. Колосов (НИИЖБ Госстроя СССР).

1. Общие положения

1.1. Требования настоящей Инструкции необходимо соблюдать при проектировании, изготовлении и применении конструкций и изделий из одной разновидности арболита – бетона цементного на измельченной древесине (дробленке).

1.2. Конструкции изделия из арболита (именуемые в дальнейшем конструкции) применяются в качестве:

панелей и блоков наружных и внутренних стен;

плит перекрытий и покрытий;

панелей перегородок;

теплоизоляционных плит в ограждающих конструкциях.

1.3. Конструкции из арболита разделяются:

по назначению – на теплоизоляционные, конструкционно-тепло­изоляционные и конструкционные;

по армированию – на армированные и неармированные;

по количеству слоев – на однослойные и многослойные.

Примечание: Конструкции с наружным и внутренним отделочными слоями по цементно-песчаного раствора толщиной до 2 см относятся к однослойным.

1.4. Конструкции из арболита должны удовлетворять требованиям соответствующих стандартов и рабочих чертежей. Испытание арболита и конструкций из него должно производиться по ГОСТ 19222–73.

1.5. Изготовление конструкций из арболита должно производиться по утвержденным в установленном порядке технологическим картам, составленным применительно к условиям конкретного производства, сырья и вида конструкций.

1.6. При изготовлении, транспортировании и монтаже конструкций из арболита следует соблюдать правила техники безопасности в строительстве, а также правила противопожарной техники.

1.7. Панели и блоки наружных и внутренних стен из арболита предназначаются для жилых, общественных, промышленных и сельскохозяйственных зданий с относительной влажностью воздуха помещений не более 75 %, при отсутствии в них агрессивных сред и систематическом воздействии температур не выше 50°С и не ниже минус 40°С. Допускается применять ограждающие конструкции из арболита в животноводческих зданиях со слабоагрессивной средой при устройстве на внутренних поверхностях этих конструкций пароизоляционного слоя, который должен предусматриваться рабочими чертежами.

Степень агрессивного воздействия газовых сред и меры защиты должны приниматься согласно главе СНиП по защите строительных конструкций от коррозии (как для конструкций из бетонов на пористых заполнителях).

1.8. Плиты покрытий и перекрытий из арболита допускается применять в зданиях различного назначения с относительной влажностью воздуха помещений не более 60 % и при отсутствии агрессивных сред только в виде составных конструкций в сочетании с железобетоном.

1.9. Арматуру в конструкциях из арболита необходимо защищать антикоррозионными покрытиями в соответствии с Инструкцией по изготовлению изделий из ячеистого бетона.

1.10. Наружная поверхность конструкций из арболита, соприкасающаяся с атмосферной влагой, независимо от влажностного режима помещений, должна иметь отделочный (фактурный) слой, обеспечивающий защиту арболита от увлажнения.

2. Требования к исходным материалам,

арболиту и конструкциям из него

2.1. Для изготовления конструкций из арболита применяются следующие материалы:

вяжущее (портландцемент и его разновидности), заполнители (отходы лесозаготовок, лесопиления и деревообработки, одубина), химические и порообразующие добавки (хлорид кальция, жидкое стекло, сернокислый алюминий и др.), арматура, материалы для антикоррозионной защиты арматуры и отделки поверхностей конструкций.

2.2. Вяжущие должны удовлетворять требованиям следующих стандартов:

портландцемент и быстротвердеющий портландцемент ГОСТ 10178–76;

цемент сульфатостойкий ГОСТ 22266–76;

портландцемент белый ГОСТ 965–78;

портландцемент цветной ГОСТ 15825–80.

2.3. Заполнители готовятся из органического древесного технологического сырья путем дробления и рассева.

2.4. Заполнители должны приготовляться из следующих пород древесины: ели, сосны, кедра, пихты. Допускается использовать березу, ольху, липу, тополь, осину и другие породы древесины, а также их смеси после лабораторной проверки при соблюдении требований п. 2.12.

2.5. Технологическое древесное сырье поставляется на предприятие как отдельно по породам, так и в смешанном виде в различных соотношениях.

Диаметр заготовок сырья в круглом виде устанавливается от 5 до 15 см. Сырье заготовки диаметром более 15 см подлежит расколке на части, наибольшая линия раскола по торцу которого не должна превышать 15 см.

2.6. В технологическом сырье допускаются пороки древесины (по ГОСТ 2140–71), в том числе гниль внутренняя заболонная мягкая и наружная трухлявая, если она занимает не более 5% площади торца дровяного сырья или 5% общего объема партии. Гниль превышающую указанные количества, необходимо удалить.

2.7. Дрова и кусковые отходы укладывают, принимают и учитывают в соответствии с ГОСТ 3243–46 (с изм. № 2). Древесное технологическое сырье в круглом виде хранится в соответствии с ГОСТ 9014.0–75 (с изм. № 1).

2.8. Кусковые отходы древесины должны измельчаться в щепу и выдерживаться в кучах под навесом не менее месяца при положительной температуре.

Применение свеже срубленной древесины всех пород для производства арболита допускается при соблюдении требований п. 2.12.

2.9. Выдержанные отходы древесины превращают в щепу на рубильных машинах, а затем измельчают в дробленку на молотковых мельницах, дробилках или стружечных станках.

2.10. При дроблении и рассеве необходимо применять древесину равновесной относительной влажности не более 30%, при влажности выше этого предела нарушается нормальная работа дробилок, сит и грохотов.

2.11. Технологическая щепа при постановке по размерам частиц и показателям засоренности должна соответствовать требованиям ГОСТ 15815–70, предъявляемым к щепе, используемой для производства древесно-волокнистых плит.

2.12. Дробленка должна удовлетворять требованиям ГОСТ 19222–73, а также следующим требованиям:

показатель пригодности (удельный расход цемента на единицу прочности арболита при сжатии) должен быть не более 15;

содержание водо-растворимых редуцирующих веществ должно быть не более 2%.

2.13. Химические добавки для арболитовой массы должны удовлетворять требованиям следующих стандартов:

хлорид кальция ГОСТ 450–77;

жидкое стекло ГОСТ 13078–67;

силикат-глыба ГОСТ 13079–67;

сернокислый глинозем ГОСТ 5155–74;

окись кальция (известь) ГОСТ 9179–77.

Допускается введение порообразующих добавок, используемых при производстве поризованных легких бетонов, а также других химических добавок, в том числе комплексных, после лабораторной проверки по согласованию с базовой организацией – НИИЖБ Госстроя СССР.

2.14. Химические добавки для арболитовой массы применяются в виде водных растворов требуемой плотности как в отдельности, так и в сочетании друг с другом. Плотность замеряется денсиметром.

2.15. Жидкое стекло должно иметь модуль от 2,4 до 3. Модуль жидкого стекла определяется по ГОСТ 13078–67. Для быстрой предварительной оценки модуля жидкого стекла может быть применен полевой способ согласно Инструкции по технологии приготовления жаростойкого бетона.

2.16. Вода для затворения арболитовых смесей и бетона (раство­ра) отделочных слоев должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23732–79.

2.17. Для армирования конструкций из арболита должна применяться арматура классов А-I, А-II и А-III диаметром не более 16 мм и проволочная арматура класса Вр-I. Арматурные изделия и закладные металлические детали должны удовлетворять требованиям ГОСТ 19222–73 и ГОСТ 10922–75, а также дополнительным указаниям, приведенным в рабочих чертежах конструкций. Арматура должна иметь заводской сертификат с указанием марки стали. Применение арматурных изделий и закладных металлических деталей со следами ржавчины, грязи и масла не допускается.

2.18. Заполнители для бетона (раствора) наружных и внутренних отделочных слоев конструкций из арболита должны соответствовать требованиям:

плотный песок ГОСТ 8736–77;

плотный щебень или гравий ГОСТ 8267–75 и ГОСТ 8268–82;

неорганические (пористые мелкий и крупный заполнители ГОСТ 9757–73.

Предельная крупность щебня или гравия принимается 20 мм при толщине бетонного слоя более 30 мм и 10 мм при толщине бетонного слоя до 30 мм.

3. Проектирование конструкций из арболита

3.1. Стеновые блоки и панели из арболита, как правило, должны выполняться однослойными с наружным отделочным слоем из декоративного бетона или раствора на плотных минеральных заполнителях, рис. 1, в.

Минимальная толщина однослойных элементов из арболита должна определяться расчетом и во всех случаях быть не менее 8 см.

Размеры сечений сжатых элементов стен принимаются такими, чтобы отношение l/h не превышало значений, указанных в табл. 5.

3.2. Стеновые блоки и панели из арболита для повышения их несущей способности могут проектироваться слоистыми, рис. 1, а.

Блоки перемычки (при блочной разрезке стен) или стеновые панели-перемычки, на которые опираются перекрытия, должны проектироваться слоистыми, рис. 1, б.

В слоистых блоках и панелях слои должны выполняться из бетона цементного на плотных или пористых заполнителях классов по прочности на сжатие В15–В25.

Рабочая арматура в слоистых блоках и панелях должна выполняться в виде сварных сеток или каркасов из стали класса Вр-1 и располагаться в бетонных слоях.

3.3. Панели-перегородки зданий из арболита, как правило, должны проектироваться однослойными. Для повышения их несущей способности (при воздействии на них транспортных и монтажных нагрузок) они должны проектироваться с боковыми железобетонными гранями из тяжелого или мелкозернистого бетона класса по прочности на сжатие В15–В25 (рис. 1, г).

3.4. Для плит покрытий и перекрытий арболит применяется в сочетании с тяжелым, легким или мелкозернистым бетоном класса по прочности на сжатие В15-В25, в котором должна располагаться рабочая арматура.

Конструктивные решения таких элементов приведены на рис. 1, д–з. Толщина защитного слоя бетона в конструкциях составного сечения должна приниматься в соответствии с нормами проектирования бетонных и железобетонных конструкций.

3.5. В конструкциях плит покрытий и перекрытий во всех случаях в сжатой зоне должен предусматриваться слой толщиной не менее 20 мм из тяжелого, легкого или мелкозернистого бетона.

Класс арболита по прочности на сжатие принимается в пределах В1,5–В3,5 в зависимости от типа конструкций.

3.6. Плиты перекрытий зданий, как правило, должны проектироваться в виде трехслойных элементов (рис. 1, д).

Толщину нижнего железобетонного слоя следует принимать из условия расположения в нем арматуры с обеспечением необходимых защитных слоев. Толщина верхнего бетонного слоя должна назначаться исходя из расчета на прочность плит (см. п. 3.39).

Класс арболита по прочности на сжатие для таких плит должен приниматься не менее В2.

В случае если совместная работа слоя в трехслойных конструкциях перекрытий не обеспечивается (см. п. 3.40), плиты перекрытий должны проектироваться с боковыми несущими гранями (рис. 1, е). Ширина боковых граней принимается из условий размещения рабочей арматуры в бетоне с обеспечением необходимых защитных слоев при изготовлении элементов.

Допускается рабочую арматуру в плитах перекрытий располагать в бетонных брусках или вкладышах (рис. 1, ж).

Примечание: Плиты перекрытий с боковыми несущими гранями, а также панели-перегородки с железобетонными гранями (п. 3.3) допускается изготовлять в следующем порядке. В подготовленную форму к продольным ребрам закрепляются съемные инвентарные вкладыши на всю длину элемента. После укладки и уплотнения арболита борта форму закрывают, вкладыши удаляются и борта вновь закрывают. В образовавшиеся продольные пазы укладывают арматурные каркасы и пазы заполняют бетонной смесью.

3.7. Плиты покрытий зданий следует проектировать ребристыми (рис. 1, з). Толщина арболитового слоя в таких плитах назначается исходя из теплотехнического расчета. Высота ребер назначается из условия обеспечения достаточной жесткости плит. Арматура в верхнем слое не предусматривается.

3.8. Монтажные (подъемные) петли для всех видов конструкций из арболита следует выполнять в соответствии с действующим ГОСТ на легкобетонные изделия.

В однослойные элементы подъемные петли закладывают на глубину не менее 50 диаметров стержня; при этом на концах заделываемые подъемные петли должны иметь крюки, заводимые за арматурные элементы (сетки) или приваренные стержни, пластины и т. д.

Подъемные петли в элементах составных сечений должны быть заанкерены в бетонных слоях или в бетонных несущих гранях и во всех случаях заведены за арматурные каркасы или сетки.

Стальные закладные изделия, анкерные стержни и арматурные каркасы, а также соединительные накладки, применяемые для соединения конструкций из арболита, должны быть защищены от коррозии в соответствии с Инструкцией по изготовлению изделий из ячеистого бетона.

Нормативные и расчетные характеристики арболита

3.9. Класс арболита по прочности при сжатии (В) представляет собой гарантированную прочность арболита.

Средняя фактическая прочность арболита на сжатие, МПа, соответствующая его классу, назначается равной

R_cж = 1,43В (1)

и контролируется по действующим государственным стандартам на образцах 150´150´150 мм.

3.10. Для конструкций из арболита предусматриваются следующие классы арболита по прочности на сжатие:

В0,5; В7,75; – для теплоизоляционных;

В1; В1,5; В2; В2,5; В3 и В3,5 – для конструкционных.

3.11. Нормативными сопротивлениями арболита являются:

сопротивление осевому сжатию призм (призменная прочность), R_bk;

сопротивление осевому растяжению, R_btk.

3.12. Нормативная призменная прочность арболита при его средней естественной влажности по массе 15–20 % принимается равной

R_bk = 0,78В (2)

Нормативные сопротивления арболита R_bk (с округлением) в зависимости от класса арболита по прочности на сжатие при средней естественной влажности по массе 15-20 % даны в табл. 1.

3.13. Нормативное сопротивление арболита осевому растяжению R_btk принимается в зависимости от класса арболита по прочности на сжатие согласно табл. 1.

Таблица 1

Примечание: Над чертой указаны значения в МПа, а под чертой – кгс/см².

3.14. Расчетные сопротивления арболита при расчете по предельным состояниям первой группы определяются путем деления нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по арболиту

и , (3)

где g_bc и g_bt коэффициенты надежности по арболиту, приготовленному на древесной дробленке, при сжатии и растяжении соответственно принимаемые как для тяжелого бетона по главе СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.

Расчетные сопротивления арболита на древесной дробленке приведены в табл. 2.

Таблица 2

Примечание: Над чертой указаны значения в МПа, а под чертой – кгс/см².

В случаях, указанных в п. п. 3.15 расчетные сопротивления R_b и R_bt следует умножать на соответствующие коэффициенты условий работы арболита.

3.15. Для случаев, указанных ниже, при расчете конструкций расчетные сопротивления арболита, принимаемые по табл. 1 и 2, следует умножать на коэффициенты условий работы g_bi имеющие следующие значения:

для арболита, приготовленного методом вертикального прессования или трамбования, g_bi = 0,85;

для арболита, укладываемого в вертикальные формы (кассеты) на высоту более 50 см, независимо от способа уплотнения g_bi = 0,9;

для простенков и блоков сечением менее 0,15 м² g_bi = 0,8;

для всех элементов при расчете прочности на монтажные нагрузки при влажности арболита выше 20% g_bi = 0,8.

3.16. Марки по плотности (объемной массе) арболита и конструкциях в высушенном до постоянной массы состоянии, указываемые в рабочих чертежах, не должны превышать значений, приведенных в табл. 3.

Таблица 3

При определении нагрузок плотность (объемная масса) арболита принимается с учетом влажности. Установившаяся влажность для конструкций из арболита принимается в соответствии с главой СНиП по строительной теплотехнике, влажность арболита в конструкциях при распалубке – 35 %, а при отпуске конструкций потребителю – не более 25 % (по массе).

3.17. Величина начального модуля упругости арболита Е_в принимается по табл. 4.

Таблица 4

Примечание: Над чертой указаны значения в МПа, под чертой – кгс/см².

3.18. Начальный коэффициент поперечной деформации арболита (коэф­фициент Пуассона) принимается равным 0,2.

3.19. Марка бетона (раствора) наружных отделочных слоев по морозостойкости должна соответствовать главе СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций и указываться в рабочих чертежах.

3.20. Марка арболита и бетона (раствора) наружных отделочных слоев по морозостойкости должна соответствовать указанной в рабочих чертежах и быть не менее:

Мрз 25 – для конструкций, применяемых в зданиях с относительной влажностью воздуха помещений не более 60 %;

Мрз 35 – для конструкций, применяемых в зданиях с относительной влажностью воздуха помещений от 60 до 75 %;

Мрз 50 – для конструкций, применяемых в зданиях с относительной влажностью воздуха помещений свыше 75 %, а также для бетона (раствора) наружного отделочного слоя.

Основные расчетные положения

3.21. Конструкции из арболита следует рассчитывать по несущей способности (по предельным состояниям первой группы) на воздействие расчетных нагрузок с учетом расчетных сопротивлений арболита и арматуры.

Изгибаемые элементы, кроме того, рассчитываются по деформациям на воздействие нормативных нагрузок, а конструкции составного сечения – по деформациям и раскрытию трещин (по предельным состояниям второй группы).

3.22. Все конструкции из арболита следует рассчитывать также на усилия, возникающие при распалубливании, транспортировании и монтаже; при этом собственная масса конструкций принимается с учетом влажности по п. 3.16 настоящей Инструкции, а также с учетом коэффициента динамичности 1,5. Расчетные сопротивления арболита при распалубке и складировании конструкций принимаются равными 70 % нормируемых их значений в 28-дневном возрасте.

3.23. Расчет конструкций из арболита, например панелей и блоков, усиленных в необходимых случаях монтажной арматурой, производится по прочности и деформациям как однослойных элементов в соответствии с настоящей Инструкцией. Отделочные (фактурные) слои из раствора толщиной до 2 см у таких элементов при расчете прочности и деформации не учитываются, однако рабочая высота элемента (толщина) принимается с учетом толщины отделочных слоев.

Конструкции составного сечения, например панели покрытий и перекрытий и др., рассчитываются по прочности, деформациям и раскрытию трещин с учетом толщины слоев из бетона по приведенной их площади сечений (см. п. 3.49). При этом расчетные сопротивления бетона и арматуры и их модули упругости принимаются в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.

3.24. Ширина раскрытия трещин (в бетоне), нормальных к оси элемента, у конструкций составного сечения при продолжительном действии нагрузки не должна превышать 0,3 мм, а при непродолжительном – 0,4 мм.

Прогибы всех изгибаемых элементов, определенные с учетом длительного действия нагрузки, не должны превышать значений, указанных в главе СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.

При проектировании изгибаемых элементов составного сечения допускается предусматривать строительный подъем (обратный выгиб) в соответствии с п. 3.50.

3.25. При расчете несущей способности стен из панелей или блоков следует проверить прочность сечения стен в пределах высоты этажа и опорные сечения стен, примыкающие к горизонтальным растворным монтажным швам в уровне перекрытий.

3.26. Максимальную приведенную гибкость l/h несущих и самонесущих стен из панелей и блоков в пределах этажа следует принимать не более указанной в табл. 5.

Таблица 5

Примечание: В табл. 5 и 6 приведенная гибкость равна отношению l/h, где l – высота этажа, h – толщина элемента (полная высота сечения).

3.27. Предельные (максимальные) расстояния между температурно-усадочными швами однослойных стен из арболитовых панелей или блоков в отапливаемых и неотапливаемых зданиях принимают в соответствии с действующими нормативными документами как для аналогичных стен из легких бетонов.

3.28. Расчет стен из панелей и блоков, возводимых в зимних условиях, следует производить с учетом требований главы СНиП по проектированию каменных и армокаменных конструкций.

Расчет элементов по предельным состояниям первой группы

Поиск по сайту: