Влияние подводного способа бетонирования на качество бетона в ядре столба.
Ин терес к этим работам вызывался тем, что подводное бетонирование в данном случае производилось не на большой площади, как обычно, а в замкнутом, плотном круглом контуре ограниченных размеров (площадью 1,43 м2). Особое значение этих исследований определялось также тем, что подводное бетонирование методом ВПТ производилось при значительных глубинах воды, равных, как правило, 40—45 м при длине бетонолитных труб 50—55 м.
Важно поэтому было, помимо предварительно проведенного пробного бетонирования, тщательно проверить качество бетона в процессе сооружения фундаментов и после окончания работ. С этой целью было проведено выборочное контрольное бурение в столбах каждой опоры. Всего было пробурено 28 контрольных скважин в 26 столбах (12% от общего числа столбов на мосту). Контрольное бурение производилось станками КАМ-300 через всю толщу бетона ядра и на несколько метров в скалу.
Одновременно с контрольным бурением была осуществлена проверка контакта подводного бетона со скалой.
Из выбуренных кернов было изготовлено около 600 образцов длиной и диаметром от 7 до 12 см. Все образцы были тщательно осмотрены и испытаны под прессом до разрушения. Из каждой контрольной скважины обычно испытывали от 13 до 28 образцов, взятых с различной глубины.
Часть образцов была также подвергнута лабораторным исследованиям по определению объемного веса, плотности и микроструктуры бетона.
Для сопоставления результатов одновременно были подвергнуты указанным выше исследованиям контрольные кубики, забетонированные обычным способом.
На основании результатов испытаний на прочность образцов бетона заполнения железобетонных оболочек следует, что прочность кернов бетона ядра, приведенная к кубиковой, в среднем близка к прочности контрольных кубиков, а в отдельных случаях превосходит ее. Определение объемного веса и плотности было произведено на нескольких образцах из подводного бетона и для сравнения — на контрольных кубиках из того же бетона (табл. 9).
Таблица 9
Полученные результаты свидетельствуют о том, что уложенный подводным способом бетон столбов по объемному весу и плотности не уступает обычному бетону, а в некоторых случаях (в опытных столбах диаметром 1,55 м) имеет несколько лучшие характеристики. Исследование микроструктуры бетона было произведено с помощью микроскопа при увеличении в 80 раз.
Были изучены структура, состав, однородность и плотность бетона 11 образцов, из которых 8 шт. являлись кернами подводного бетона из 6 столбов трех опор, а 3 шт. — контрольными образцами. В заключении лаборатории говорится, что все образцы «имеют аналогичность по минералогическому составу, структуре и строению».
Указывается далее на однородность бетона всех образцов. В отношении плотности отмечается, как правило, в образцах подводного бетона лишь «наличие пузыристых следов» или «почти отсутствие их», а в контрольных образцах — обязательно «наличие пузыристых следов и раковин» или «наличие пузыристых следов».
Сравнение прочности подводного бетона, уложенного в оболочках на ограниченной площади и в котлованах значительной площади, но на небольшую высоту, показало, что в первом случае бетон имеет более высокую прочность (до 25 %).
Рис. 71. Выпиленная одна четвертая часть керна, выбуренного в месте контакта скалы с бетоном в основании столба
Полученные результаты свидетельствуют о том, что подводный бетон, уложенный в замкнутый плотный контур ограниченной площади при быстром темпе работ (обычно 1—2 ч), вполне качественный. Исследования и тщательный внешний осмотр всех кернов показывают, что подводный бетон является однородным, плотным и не имеет каких-либо признаков расслоения. Подводный бетон в столбах не отличается по качеству от обычного бетона; плотность же его имеет даже несколько лучшую характеристику.
Очень важным следует считать вывод о том, что подводное бетонирование на больших глубинах воды не ухудшает качественных характеристик бетона.
Что касается контакта бетона столбов со скальным основанием, то все контрольные бурения неизменно свидетельствуют о надежном, плотном сопряжении бетона со скалой (рис. 71). Хороший контакт, полученный во всех случаях, свидетельствует о правильно выбранном способе начального бетонирования, когда перед самым спуском бетона по бетонолитной трубе производится 3—5-минутное «взмучивание» забоя скважины мощной струей воды, подаваемой по подмывной трубе,