Рекомендации по изготовлению гидротехнических бетонов с биоцидными добавками

(утв. НИИЖБ Госстроя СССР 24.12.1980)

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ БЕТОНОВ С БИОЦИДНЫМИ ДОБАВКАМИ

Печатаются по решению секции по коррозии, спецбетонам и физико-химическим исследованиям НТС НИИЖБ Госстроя СССР от 13 ноября 1980 г.

Рекомендации содержат основные положения по изготовлению бетонов с биоцидными добавками для гидротехнических сооружений. Приведены требования к материалам, бетону, подбору состава бетона и приготовлению бетонной смеси. Даны правила техники безопасности при работе с биоцидными веществами.

Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций, занятых гидротехническим строительством.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящие Рекомендации содержат материалы исследований Центральной лаборатории коррозии НИИЖБ Госстроя СССР и института «Гидропроект» им. С.Я. Жука, а также результаты многолетних натурных наблюдений бетона с биоцидными добавками на Кислогубской приливной электростанции (ПЭС) в Баренцевом море и Мурманском порту.

Рекомендации имеют целью содействовать широкому внедрению в практику гидротехнического строительства бетонов с биоцидными добавками для защиты их от биоповреждений и обрастаний.

Рекомендации разработаны НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук, проф. Ф.М. Иванов, кандидаты техн. наук М.И. Субботкин, Ю.А. Саввина) и институтом «Гидропроект» им. С.Я. Жука (д-р техн. наук Л.Б. Бернштейн, канд. техн. наук И.Н. Усачев).

При составлении Рекомендаций использованы характеристики добавок, выпускаемых ЧССР и имеющих название «ластаноксы», и добавок алкилдиметилбензиламмоний хлорида, разработанных ВНИИдезинфекции и стерилизации Минздрава СССР.

Все предложения и замечания по содержанию настоящих Рекомендаций просим направлять в НИИЖБ по адресу: 109389, Москва, 2-я Институтская ул., д. 6.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Рекомендации регламентируют правила приготовления бетонов различных марок с биоцидными добавками («необрастающие» бетоны) для конструкций монолитных и сборных гидротехнических сооружений.

1.2. Рекомендации содержат требования, предъявляемые к бетонам, предназначенным для работы в конструкциях сооружений, расположенных в зонах переменных уровней и полного погружения на северном морском побережье СССР, в условиях: открытого моря, акваториях портов, эстуариях рек, при температуре воды до +12 °C, солености до 35‰ и наличия биообразований, в основном, в виде водорослей (известковые, пластинчатые, кустистые), баланусов, мидий, мшанок и гидроидов.

Примечание: Применение «необрастающих» бетонов в условиях южного морского побережья и пресных вод должно определяться специальными исследованиями и может выполняться в соответствии с требованиями настоящих Рекомендаций только в опытном порядке.

1.3. Применение «необрастающих» бетонов с биоцидными добавками в надводной зоне сооружений не допускается.

1.4. В Рекомендациях отражены лишь особенности приготовления бетонов с биоцидными добавками. Поэтому при изготовлении конструкций из этих бетонов следует также руководствоваться действующими нормативными документами по производству бетонных работ при возведении гидротехнических сооружений (СНиП III-15-76 «Бетонные и железобетонные конструкции монолитные»), местными техническими условиями на данном строительстве, а также «Указаниями по повышению долговечности бетонных и железобетонных конструкций морских гидротехнических сооружений» ВСН 6/118-74 Минморфлота и Минтрансстроя СССР.

1.5. «Необрастающие» бетоны, получаемые за счет введения в их состав биоцидных добавок, не подвергаются обрастаниям до 10 лет. После этого срока обрастания возникают в значительно меньших количествах и такой замедленный их рост наблюдается в последующем до 20 лет.

1.6. Длительность сохранения биоцидного эффекта зависит от толщины конструкции. При толщине конструкции менее 0,15 м срок биоцидного действия добавок сокращается по сравнению с указанным в п. 1.5 настоящего раздела.

1.7. Стоимость достижения противообрастающего эффекта путем введения биоцидных добавок в состав бетона намного ниже по сравнению со стоимостью нанесения противообрастающих лакокрасочных покрытий (для условий Кислогубской ПЭС в 15 — 20 раз).

2. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ БЕТОНА

2.1. Для приготовления необрастающих бетонов следует применять сульфатостойкие цементы марок не ниже 400, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 22266-76 «Цементы сульфатостойкие. Технические условия».

2.2. Заполнители для бетона должны отвечать требованиям ГОСТ 4797-69 и ГОСТ 4798-69 — «Бетон гидротехнический. Технические требования и методы испытаний материалов для его приготовления», а также главы СНиП II-28-73* «Защита строительных конструкций от коррозии».

2.3 В качестве добавок в бетоны для достижения биостойкости рекомендуются:

а) Ластаноксы марок T20 и F. Возможно применение ластаноксов марки T15. Ластаноксы производятся национальным предприятием «Лахема» (г. Брно, ЧССР) и поставляются в СССР акционерным обществом «Хеманол» (Прага, ЧССР).

Ластаноксы представляют собой формы соединений триалкилстаннатов, обладающие очень высоким биоцидным действием уже при разбавлении 10^{- 6} (т.е. 1 мг/л). У активных компонентов ластаноксов очень низкая токсичность в отношении теплокровных животных по сравнению с ртутноорганическими, мышьяковоорганическими и фосфороорганическими пестицидами аналогичного назначения. Характеристика ластаноксов приведена в Приложении 1.

Добавки ластаноксов следует применять в виде водного раствора удобной для производства концентрации (в % массы цемента в расчете на сухое вещество) в количестве:

для марки T20 .................... 0,2 — 0,3;

« » F ...................... 0,1 — 0,2;

б) Алкилдиметилбензиламмоний хлорид. Производится Волгоградским филиалом ВНИИ синтетических жирозаменителей Миннефтехимпрома СССР. Алкилдиметилбензиламмоний хлорид представляет собой один из наиболее эффективных дезинфицирующих препаратов из группы четвертичных аммониевых соединений, обладающих сильными антибактериальными свойствами. Растворы препарата имеют слабую окраску, незначительный запах, они безвредны при приготовлении.

Характеристика алкилдиметилбензиламмоний хлорида приведена в Приложении 2.

Добавки алкилдиметилбензиламмоний хлорида следует применять в виде водного раствора удобной для производства концентрации (в % массы цемента в расчете на сухое вещество) в количестве 0,20 — 0,25.

Примечание. Добавка алкилдиметилбензиламмоний хлорида применяется для бетонов, биостойкость которых планируется на ограниченный 2 — 3 годами срок действия (см. Приложение 2).

2.4. Для обеспечения повышенной морозостойкости гидротехнических бетонов в их состав при изготовлении обязательно вводятся поверхностно-активные вещества (ПАВ), обеспечивающие пластификацию бетонной смеси и воздухововлечение.

С этой целью рекомендуется применять комплексные добавки, состоящие из пластификатора сульфитно-дрожжевой бражки СДБ (ОСТ 81-79-74 Министерства лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности) и из смолы нейтрализованной воздухововлекающей СНВ (ТУ-81-05-75-69 того же министерства).

Ориентировочная дозировка ПАВ составляет:

СДБ ................ 0,1 — 0,15%;

СНВ ................ 0,02 — 0,03% от массы цемента.

В качестве пластифицирующей и воздухововлекающей добавок можно применять также нейтрализованный черный контакт натриевый НЧК, вырабатываемый на нефтехимических заводах (МРТУ 12-56-63 Миннефтехимпром СССР).

Ориентировочная дозировка НЧК составляет 0,05 — 0,15% от массы цемента.

Для повышения морозостойкости бетона могут применяться также кремнийорганические соединения типа ГКЖ-10, ГКЖ-11 (МРТУ 6-02-271-63 Минхимпром СССР) и ГКЖ-94 (ГОСТ 10834-76).

3. ТРЕБОВАНИЯ К БЕТОНУ И ПОДБОР СОСТАВА

3.1. Необрастающий бетон должен отвечать требованиям проекта по прочности и морозостойкости. Марка бетона по водонепроницаемости должна быть не менее В-8. Это требование является обязательным для гарантии сроков сохранения биоцидности.

3.2. Максимально допустимое значение В/Ц для бетона на сульфатостойких портландцементах 0,45; для бетона на сульфатостойких шлакопортландцементе и пуццолановом портландцементе В/Ц = 0,4.

3.3. Подбор состава бетона рекомендуется производить по общепринятым методам действующих инструкций для тяжелого бетона или в соответствии с «Руководством по проектированию составов гидротехнического бетона» (Л., 1974) и с учетом требований «Руководства по применению химических добавок к бетону» (М., 1981).

3.4. При подборе гидротехнического бетона, работающего в суровых климатических условиях и подвергающегося воздействию многократных циклов попеременного замораживания и оттаивания, необходимо руководствоваться требованиями Указаний ВСН 6/118-74 и «Рекомендаций по применению бетонов на сульфатостойких цементах в условиях сульфатной агрессии» (М., 1979).

4. ОСОБЕННОСТИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ С ДОБАВКАМИ

4.1. Биоцидные добавки вводятся в виде водного раствора рабочей 10%-ной концентрации непосредственно в воду затворения при ее подаче в бетоносмесители.

4.2. Фактическая масса раствора биоцидных добавок не должна отличаться от заданной более чем на 10%.

4.3. Концентрацию приготовленного рабочего раствора добавки следует контролировать ареометром по удельной массе, установленной для рабочей концентрации данного вида добавки в начале и середине рабочей смены.

4.4. Приготовленный раствор биоцидных добавок следует хранить в стеклянной или деревянной таре, защищенной от света при температуре внешней среды от +5 до +30 °C. На таре, в которой находятся растворы ластаноксов, следует делать надписи, предупреждающие о необходимости осторожного обращения с этими растворами. Попадание их в питьевую воду и пищевые продукты не допускается. Срок хранения ластаноксов на складе не более одного года.

4.5. Транспортирование, укладку бетонной смеси и уход за бетоном следует осуществлять в соответствии с требованиями главы СНиП III-15-76, а при требовании к бетону свойств высокой морозостойкости также и Указаний ВСН 6/118-74.

4.6. Температура твердеющего бетона с биоцидными добавками не должна превышать +40 °C.

4.7. При введении в воду затворения совместно биоцидных и противоморозных добавок вначале вводится противоморозная, а затем биоцидная добавка.

5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С БИОЦИДНЫМИ ДОБАВКАМИ

5.1. При обращении с концентрированными препаратами ластаноксов и алкилдиметилбензиламмоний хлорида надо пользоваться фартуками, защитными перчатками и предохранительными очками.

5.2. При приготовлении рабочих растворов биоцидных добавок и их введении в воду затворения при приготовлении бетонной смеси надо соблюдать обычные правила личной гигиены: работать в перчатках, а при попадании препарата на кожу обмыть загрязненные места водой с мылом.

ЧССР поставляет ластаноксы нескольких марок, соответствующих наиболее выгодному применению в определенной области. В приложении приведена краткая характеристика ластаноксов марок, рекомендуемых для придания бетону противообрастающих свойств.

ЛАСТАНОКС T20 — водорастворимый препарат, содержащий 20% действенного оловоорганического соединения.

ЛАСТАНОКС T15 — водорастворимый препарат, приготовленный на основе оловоорганических соединений, содержащий эффективный компонент до 15%. Предназначен для тех же целей, как ластанокс T20. Используется там, где необходима низкая концентрация действующего вещества.

ЛАСТАНОКС F — комбинированный препарат, содержащий наряду с действенным оловоорганическим компонентом формальдегид.

По внешнему виду препарат алкилдиметилбензиламмоний хлорида представляет собой вязкую полужидкую массу, легко растворимую в воде при комнатной температуре. Растворы препарата имеют слабо-желтую окраску, незначительный запах, они безвредны при приготовлении.

Препарат высокоактивен в широком диапазоне температур и pH (от 3 до 13). В практике для различных целей препарат употребляют в растворах от 0,01 до 3%-ной концентрации.

Изготовление алкилдиметилбензиламмоний хлорида в промышленных масштабах осуществляет Волгоградский филиал ВНИИ синтетических жирозаменителей (стоимость — 500 руб./т).

---