Н И И Ж Б ГОССТРОЯ СССР МАНЕЕВСНИЙ ИСИ МИНВУЗА УССР
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПЕРВИЧНОЙ ЗАЩИТЕ БЕТОНА СООРУЖЕНИЙ БИОЛОГИЧЕСНОЙ ОЧИСТНИ СТОЧНЫХ вод
МОСНВА-1985
Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт бетона и железобетона Госстроя СССР (НШБ)
Макеевский инженерно-строительный институт Минвуза УССР
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПЕРВИЧНОЙ зщт БЕТОНА СООРУЖЕНИЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ вод
У твервдены директором НИИЖБ 17 августа 1985 г.
МОСКВА 1985
3. Данные расчетов сводим в таблицу. |
# состава |
Величина факторов относительная/абсолютная |
Расход материалов, кг/м3 |
£комп. |
|
Xj / ы. |
VB/ц |
ц |
В |
п |
щ |
|
1 |
+ / 1,15 |
- / 0,4 |
|
|
|
|
|
2 |
- / 1,05 |
+ / 0,48 |
|
|
|
|
|
3 |
+ / 1,15 |
+ / 0,48 |
|
|
|
|
|
4 |
- / 1,05 |
- / 0,4 |
|
|
|
|
|
5 |
0 / 1,10 |
0 / 0,44 |
|
|
|
|
|
|
4. Для каждого состава определяем следующие характеристики:
а) жесткость бетонной смеси;
б) прочность бетона на сжатие;
в) водонепроницаемость;
г) коэффициент фильтрации;
д) водопоглощение бетона.
5. В координатах Xj-Xg строим изолинии характеристик ("а". .ид"К Выбор состава проводят путем последовательного вьщеления зоны факторного пространства, удовлетворяющего требованиям настоящих Рекомендаций.
а) определяют зону R6 s* Rs требуемого;
б) в зоне по n."art вццеляют зону с допустимой жесткостью (например, 10 с * Ж * 30 с);
в) в зоне по п."б" определяют точки с минимальным водопоглоще-нием при минимальном расходе цемента.
10
Стр.
Предисловие ................................................. 3
1. Основные положения ....................................... 4
2. Характеристика микробиологического фактора
3. Материалы для бетонов .....................
4. Подбор состава бетона.................... 7
Приложение* Методика подбора состава бетона оптимально плотной структуры ................................... 9
НИИЖБ Госстроя СССР Маяеевскхй ИЯ Минвуза УССР
Рекомендаций по первичной защите бетона сооружений биологической очистки сточных вод
Научный редактор И.М.Дробященко
Отдел научно-технической информации НИИЖБ 109389» Москва, 2-я Институтская ул.$ д.б
Редактор Т.А.Кириллова
Л - II4629 Подписано к печати 09 Д2.85 г. Заказ №
Формат 60x84/16. Уч.-изд.л.0,4. Усл.кр.-отт.0,4. Ротапринт. Т - 300 экз. Цена 6 коп.
Типография ПЭМ ВНИИИС Госстроя СССР I2I47I, Москва, Можайское шоссе, д.25.
УДК 691.32:620.19
Печатаются по решению секции коррозии и спецбетонов НТО НИИЖБ от 4 апреля 1985 г.
Рекомендации по первичной защите бетона сооружений биологической очистки сточных вод. М., НИШЕ Госстроя СССР, 1985, сЛО.
Приведены характеристика и источники микробиологического фактора коррозии бетона» способы повышения долговечности сооружений биологической очистки сточных вод в условиях первичной защиты, а также требования к материалам и методика подбора рационального состава бетона.
Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников проектных, строительных и монтажных организаций*
Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт бетона и железобетона Госстроя СССР,
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящие Рекомендации разработаны в дополнение к "Руководству по проектированию защиты от коррозии железобетонных резервуаров очистных сооружений" (ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР. М.# 1981) и в развитие главы СНиП 2.03.11- 85 "Защита строительных конструкций от коррозии. Нормы проектирования". В основу Рекомендаций положены результаты обследования эксплуатируемых комплексов сооружений для биологической очистки хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод, данные экспериментальных исследований, проведенных в лабораторных и натурных условиях.
Применение Рекомендаций позволят повысить долговечность бетона сооружений биологической очистки сточных вод от агрессивных воздействий, включая действие микробиологического фактора коррозии.
Рекомендации разработаны Макеевским инженерно-строительным институтом Минвуза УССР (канд. техн. наук В.А.Матвиенко, инженеры Г.Я.Дрозд, В.Н.Губарь) и НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук, проф. Ф.М.Иванов).
Все предложения и замечания по содержанию Рекомендаций просим направлять по адресу: 339023, Макеевка-23, пос. Дзержинского, Макеевский ИСИ или 109389, Москва, 2-я Институтская ул., д.6, НИИЖБ.
Дирекция НИИЖБ
3
I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие Рекомендации распространяются на железобетонные конструкции сооружений биологической очистки хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод и могут быть использованы при проектировании аэротенков, метантенков и вспомогательных сооружений.
1.2. Рекомендации предусматривают выполнение требований "Руко-водства по проектированию защиты от коррозии железобетонных резервуаров очистных сооружений", а также дополнительные мероприятия по первичной защите бетона от микробиологического фактора коррозии.
1.3. Микробиологическим фактором коррозии именуются агрессивные по отношению к бетону железобетонных конструкций продукты жизнедеятельности микроорганизмов, развивающихся в резервуарах (отстойниках, аэротенках, метантенках) в процессе очистки сточных вод от органи -ческой составляющей и в порах бетона.
1.4. В целях первичной защиты бетона сооружений биологической очистки сточных вод предусматривается выполнение следующих меро -приятий:
выбор коррозионностойких материалов для бетона;
оптимизация поровой структуры бетона;
применение добавок: биоцидных или "провоцирующих" развитие отдельных видов микроорганизмов, а также нейтрализующих агрессивное воздействие продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.
2. ХАРАКТЕРИСТИКА МИКР0Ш0Л0ГИЧЕСК0Г0 ФАКТОРА
2.1. Степень агрессивности микробиологического фактора может быть оценена по данным о составе сточных вод в резервуарах в процессе микробиологической очистки и по составу конечных продуктов метаболизма биоорганизмов сточных вод.
2.2. Примерный состав хозяйственно-бытовых сточных вод на различных этапах микробиологической очистки и степень агрессивного воздействия на бетон приведены в табл.1.
2.3. Конечные продукты разложения органических составляющих сточных вод, образующиеся в результате жизнедеятельности микроорганизмов, приведены в табл.2.
4
Таблица I. Степень агрессивности сточных вод на различных этапах биологической очистки |
Сооруже
ние |
Оценка сульфатной агрессивности по СНиП 2.03Л1-85 |
Агрессивность, определяемая микробиологическим фактором |
|
показатель, мг/л |
степень аг-ж |
pH среды |
содержание, мг/л |
степень аг- |
|
sol'
менее |
нсоэ |
рессивности* |
|
свободный со2, не |
/ДО* |
биомас
са |
ресоивно-
сти* |
|
|
|
|
|
более |
не более |
|
|
Песколов
ка |
1000 |
450-500 |
СлабоаГрес-
сивная |
8-8,5 |
5 |
50 |
100 |
Не агрессивная |
Отстойник |
1000 |
450-500 |
Слабоагрес
сивная |
7,5-8,5 |
30 |
40 |
500 |
Не агрессивная |
Аэротенк |
900 |
450-500 |
Слабоагрес
сивная |
7-7,5 |
50 |
40 |
2000 |
Слабоащоес-
сивная*” |
Метантенк |
100 |
1500-2000 |
Не агрессивная |
6,7-7,3 |
850 |
250 |
цо 3000 |
Среднеаг
рессивная |
|
Таблица 2. Конечные продукты разложения некоторых веществ органической составляющей сточных вод |
Вещество |
Конечные продукты |
Белки |
С02, /Ш4, НСО3, H2S, сн4 |
Углеводы |
C02,/Vtq, сн4, н+ |
Жиры, спирты, ПАВ, фенолы |
со2, г |
Ацетаты, пропионаты, лактаты, пируваты, |
АЛ 1 Т1 + |
бензоаты |
С02у НСО3, н |
Иианжды |
С02, vVOo |
Производные бензола |
со2 |
|
31 МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БЕТОНОВ
3.1. Материалы для бетонов конструкций очистных сооружений выбирают в соответствии с требованиями главы СНиП 2.03Д1-85 и рекомендациями табл.З, учитывающими наличие микробиологического фактора коррозии.
Таблица 3. Рекомендуемые виды заполнителей и цементов для бетонов конструкций очистных сооружений |
Наименование
материала |
Вид материала для бетонов сооружений |
песколовка,
лотки |
отстойники |
аэротенки |
метантенки |
|
Цементы (по « ГОСТ 10178-76*] |
Портландцемент с содержаниемСоА менее 8 % |
|
Шлакопорт- |
Шлакопорт- |
- |
- |
|
ландцемент |
ландцемент |
|
|
Порода круп |
Гранит |
Гранит |
Известняк |
Известняк |
ного заполнителя |
Известняк |
Известняк |
Гранит |
Гранит |
|
3.3. Биоцидные добавки допускается применять при условии исключения вымывания их из бетона в очищаемые стоки*
3.4. Для повышения долговечности бетона при воздействии на него углекислого газа, основного конечного продукта разложения органического вещества микроорганизмами, рекомендуется введение в бетонную смесь тонкомолотого известняка в количестве 10-15 % массы цемента.
3.5. Для пропариваемых изделий целесообразно введение в бетон -нуго смесь комплексной добавки, состоящей из СДБ и сернокислой меди в количестве 0,1 ... 0,5 ? и 0,1 ... 0,15 % массы цемента, соответственно, в расчете на безводное вещество добавок. Добавки следует применять в соответствии с "Руководством по применению химических добавок в бетоне"
4. ПОДБОР СОСТАВА БЕТОНА
4.1. Характеристики бетонов для конструкций сооружений микробиологической очистки рекомендуется назначать в зависимости от этапа очистки, условий их эксплуатации в соответствии с данными табл.4.
Таблица 4. Рекомендуемые показатели плотности проницаемости бетона |
Наименование |
Вид |
Показатели плотности проницаемост! |
4 бетона |
сооружений и условия эксплуатации конструкций |
бетона |
марка во-донепро-ницаемо-сти |
коэффициент фильтрации см/с, не более |
водопогдо-щение, % по массе, не более |
в/ц |
Аэротенки -
надводная
часть |
Бетон повышенной плотности |
W6 |
2 ЛСГ9 |
4,7 |
0,48 |
Песколовки и
первичные
отстойники |
То же |
W6 |
2Л0“У |
4,7 |
0,48 |
Аэротенки -
подводная
часть |
и |
W6 |
2Л(ГУ
6 лег10 |
4,7 |
0,48 |
Метантенки и вторичные отстойники -все конструкции |
Особоплотный бетон |
W8 |
4,2 |
0,42 |
|
7
4.2. Расход цемента в бетоне рекомендуется в пределах
300 ... 450 кг/м3.
4.3. Подвижность бетонной смеси определяется видом конструкции и средствами уплотнения и должна обеспечивать плотность и однородность бетона. Для обеспечения предельного водоцементного отношения и заданной подвижности рекомендуется использование суперпластификаторов.
4.4. Подбор состава бетона следует производить по прилагаемой нетоднхе Сен. приложение).
4.5. Режимы уплотнения и твердения бетонной смеси должны обес -печивать получение бездефектной поверхности - без раковин и микротрещин.
4.6. Торкретбетон и бетон для омоноличивания стыков сборных железобетонных конструкций должны иметь достаточную адгезию к бетону конструкций и удовлетворять требованиям табл.4.
8
Приложение
МЕТОДИКА ПОДБОРА СОСТАВА БЕТОНА ОПТИМАЛЬНО ПЛОТНОЙ СТРУКТУРЫ
I. Определяем оптимальное соотношение мевду мелким и крупным заполнителем.
Оптимальным считается такое соотношение между песком и щебнем, которое обеспечивает максимальную объемную массу смеси (минимальную пустотность).
Максимальную объемную массу смеси заполнителей подбирают экспериментально путем варьирования соотношения между песком и щебнем*
Расчет пустотности смеси заполнителей производят по формуле
(\--—_\.V ^ ~юо + Хп~Ш)
Упус ~ объем пустот, л/м3; Хсм - объемная масса смеси заполнителя, кг/л; #щ > Х„ - объемная масса зерен щебня, песка, кг/л; Щ, П - содержание щебня, песка, % массы смеси заполните -лей*
2. Варьируем два параметра бетонной смеси по плану ПФЭ 2^
Xj - избыток цементного теста, обозначается ы и принимается в пределах 1,05 ... 1,15.
Х2 - В/Ц = 0,4 ... 0,48.
Расчет количества компонентов производят по следующим формулам *
e< - bkL
V ПУС 5
в - ц и + АЛ- и у
Uu иг 1
в
1
По отношению к бетону с маркой по водонепроницаемости W4 на обычном портландцементе;