Rakenteet ja rakenteet, jotka joutuvat kosketuksiin veden kanssa vaihtelevissa määrin, tarvitaan erikoismateriaalia, joka kestää nestemäisen väliaineen aggressiiviset vaikutukset. Tällaisissa olosuhteissa rakentamiseen käytetään hydroteknistä betonia. Sillä on tarvittavat ominaisuudet pystytettyjen tilojen turvalliseen käyttöön.
Määritelmä
Hydrotekninen betoni kuuluu luokkaan raskas, sitä käytetään penkereiden, siltojen ja muiden rakenteiden rakentamiseen, joiden rakenteiden osat ovat paikoin joko kokonaan veden alla tai ovat kosketuksissa siihen.
Materiaalin ominaisuus on sen kyky säilyttää alkuperäiset ominaisuutensa aggressiivisessa ympäristössä vaarantamatta elementin laatua ja kantavuutta. Jotkut toiminnot, kuten lujuus, ilmaympäristössä lisääntyvät ajan myötä, mikäli kiven eheys ja rakenne säilyvät.
Luokittelu
On tiettyjä vaatimuksia, joiden on oltavanoudattaa betonin hydraulitekniikkaa. GOST 26633-2012”Raskas ja hienorakeinen betoni. Tekniset tiedot” säätelee seoksen muodostavien komponenttien laatua ja valmiin liuoksen ominaisuuksia. Asiakirja on luonteeltaan kansainvälinen, sen hyväksyi 8 maata.
GOST:n mukaan hydraulinen betoni on jaettu useisiin ryhmiin upotusasteen ja vesiympäristölle altistumisen mukaan:
- Pinta.
- Vedenalainen.
- Vaihtelevaan vedenpinnan tasoon.
Luotattavan rakenteen tilavuuden mukaan materiaali jaetaan:
- Massiivinen - elementin monimutkaiset muodot ja suuret koot, joihin liittyy epätasainen kovettuminen ja lämmön vapautuminen.
- Ei-massiivinen – yksinkertaiset mallit pienillä mitoilla.
Kun voimaa kohdistetaan karkaistuun esineeseen:
- Paineistetuille järjestelmille.
- Ei-paineisille elementeille.
Lisäluokitus jakaa betonin levityspaikka:
- Sisäisille rakenteille (ne ovat vähemmän alttiita huuhtoutumiselle, vedenpaineelle, mutta niiden on kestettävä staattisia vaikutuksia).
- Ulkoisille elementeille ja pinnoille (näihin vaikuttavat veden aktiivinen liike ja muuttuva kemiallinen tausta).
Seoksen koostumus
Ratkaisun on täytettävä GOST:n vaatimukset riittävän kovuuden, lujuuden ja turvallisuuden saamiseksi. Kaikki hydrotekniseen betoniin sisältyvät komponentit käyvät läpi laadunvalvonnan. Sekoituskoostumus:
- Pääkomponentti on sideaine. vartenaggressiivisia vesiä kestävä vaikutus, käytetään sulfaatinkestävää sementtiä. Vaihtelevalle upotusasteelle otetaan hydrofobinen tai pehmittävä lisäaine. Muissa tapauksissa käytetään potsolaania, kuonaa tai portlandsementtiä.
- Hieno kiviaines - kvartsihiekka, se lisää betonin vedenkestävyyttä. Se ei saa sisältää pieniä epäpuhtauksia ja roskia - märissä olosuhteissa päälle kytkeminen voi heikentää materiaalia merkittävästi.
- Karkea kiviaines - sora ja murskattu sedimentti- ja magmakivistä. Tälle on ominaista korkea hydrofobisuus, pakkaskestävyys. Kivien osuus riippuu betoniratkaisun teknisistä ominaisuuksista, joita tarvitaan toimimaan tietyissä olosuhteissa. Kiviaineksen muodon tulee olla tilava ja kupera, kivimurskalla tai soralla on vähemmän lujuutta.
- Lisäaineet - parantavat liuoksen ominaisuuksia. Ne lisäävät kiven kestävyyttä äärimmäisissä lämpötiloissa, veden aggressiivisissa vaikutuksissa, vähentävät lämmön vapautumista tarpeen mukaan ja estävät halkeamia.
Kaikkien komponenttien ominaisuudet, niiden parametrit, liuoksen tarkka koostumus on määrätty GOST 26633-2012 p.3:ssa. Vaatimustenmukaisuus on suoritettava kaikissa tuotannossa, valmis seos saa asiakirjan standardin noudattamisesta.
Tekniset tiedot
Materiaaleista on monenlaisia. Ne erottuvat koostumuksesta ja ominaisuuksista, jotka hydraulitekniikan betonilla tulisi olla. Tekniset tiedot riippuvat tuotemerkistä ja koostumuksen tyypistä. Tärkeimmät niistä ovat puristuslujuus, aksiaalinen taivutus, jännitys, pakkaskestävyys jahydrofobisuus. Käyttöratkaisu valitaan näiden indikaattoreiden kokonaisuuden mukaan, koska jokainen ominaisuuserä voi vaihdella, mikä ei ole hyväksyttävää tälle materiaalille.
Voima
Ensimmäinen ja tärkein indikaattori on puristuslujuuden määrä, koska useimmat rakenteet kokevat pystysuuntaisen voiman kuormituksen yläpuolella olevan rakennuksen tilavuudesta.
Betonin lujuus määritetään luomalla testikuutio ja testaamalla se sitten paineen alaisena. Prototyyppiä säilytetään 28–180 päivää, jotta se vahvistuu. Jos kyseessä on vesirakennusmateriaali, kuutio asetetaan veteen kovettumisen aikana.
Testaus suoritetaan voimien vaikutuksesta, kunnes halkeamia ilmaantuu.
Tutkimuksen tulosten mukaan betonille myönnetään luokka B3, 5 - B60. Yleisimmät tyypit ovat B10-B40.
Vetolujuus ja taivutuslujuus
Rakenteet, joihin pystysuuntainen kuormitus ei vaikuta, ovat alttiina muille voimille, kuten aksiaaliselle jännitykselle ja taipumiselle. Sen ymmärtämiseksi, kestääkö betoni tällaisia muodonmuutoksia, se testataan laboratoriossa. Vetolujuusluokka – Bt0, 4…4, 0.
Vedenkestävä
Määritetty laboratorio-olosuhteissa samanikäisistä näytekuutioista kuin ensimmäisessä tapauksessa. Testin ydin on lisätä vähitellen vedenpainetta, kunnes se tihkuu betonirungon läpi. Tämän seurauksena kivelle on annettu W2-20 vedenpitävyysmerkki.
Aggressiivisillemeriveden olosuhteet, korkeapainekäyttöinen hydraulinen betoni vähintään W4.
Jäätymisenkestävyys
Korkean kosteuden olosuhteissa kiinnitetään erityistä huomiota lämpötilan muutoksiin ja mahdolliseen veden jähmettymiseen. Kuten tiedät, neste kiteytyy laajentuessaan ja vahingoittaa rakennusmateriaaleja, joihin se onnistui tunkeutumaan. Jotta näin ei tapahtuisi kriittisen rakenteen kohdalla, liuokseen lisätään tuotantopaikalla erityisiä hydraulisia lisäaineita ja pehmittimiä, jotka lisäävät betonin kovettumiskestävyyttä.
Pakkaskestävyysluokka F osoittaa, kuinka monta täydellistä vuorotellen jäädytys- ja sulatusjaksoa betoninäyte kestää enintään 15 %:n lujuuden menetyksellä. Hydrauliselle seokselle testit suoritetaan vedellä, jonka se kuumenee ja muuttuu jääksi.
Tutkimuksen tulosten mukaan hydrofobiselle betonille on annettu pakkaskestävyysluokka F50-300.
Sekoita parantajia
Lujuus-, vedenkestävyys- ja pakkaskestävyysindikaattorit asetetaan liuoksen sekoitusvaiheessa tehtaalla. Hydraulisen betonin erityisominaisuudet määräytyvät eri metallien suolat ja komposiittiyhdisteet.
Lisäainemuuntimet on jaettu 2 ryhmään.
I-ryhmä vähentää veden imeytymistä jopa 5 kertaa 28 päivän kovettumisajalla. Eniten käytettyjä:
- Fenyylietoksisiloksaani 113-63 (entinen FES-50).
- Natriumaluminometyylisilikonaatti AMSR-3 (Venäjä).
- "Plastil" (Venäjä).
- Vesibetoni (EU).
- Lisäys DM 2 (Saksa).
- Liga Natriumoleat 90 (Venäjä).
- Sikagard-702 W-Aquahod (Sveitsi).
II ryhmä on vähemmän tehokas (2-4,8 kertaa). Sen käyttö on mahdollista pintabetonin sekoittamiseen:
- Polyhydrosiloksaanit 136-157M (entinen GKZH-94M) ja 136-41 (entinen GKZH-94).
- "KOMD-S".
- Stavinor Zn Eu Stavinor Ca PSE.
- HIDROFOB E (Slovenia).
- Cementol E (Slovenia).
- Sikalite (Sveitsi).
- Sikagard-700S (Sveitsi).
III ryhmää ei käytetä hydraulisen betonin valmistukseen. Lisäaineet vähentävät veden imeytymistä jopa 2 kertaa.
Muut ominaisuudet
Työseoksen valinnassa huomioidaan hydraulisen betonin pääominaisuuksien lisäksi myös sen muut parametrit:
- Kutistumismäärä.
- Muodonmuutoskestävyys.
- Vesivirtauksen ja pumppauspaineen vastustusaste.
Hydrotekniselle betonille ei ole olemassa yhtä reseptiä: jokaisessa tapauksessa huomioidaan veden kemiallinen koostumus, noston suuruus ja muut kuormat. Vaatimusten mukaisesti käytetään täyte- ja lisäaineita, joilla voidaan varmistaa tulevan kiven luotettava toiminta.
Hakemus
Liuoksen asettaminen vesikerroksen alle on vastuullinen ja vaikea tehtävä. Sitä kaadetaan suuria määriä epätasaisen jähmettymisen ja epäselvyyden estämiseksi. Kovenevan rakenteen runkoon asettamisen erityispiirteistä johtuen esiintyy lämpöjännitystä ja putoamista, jotkaon säädeltävä. Ylikuumenemisen ja muotin ennenaikaisen muodonmuutoksen välttämiseksi liuokseen lisätään pehmittimiä ja erikoistyyppejä sementtiä:
- Pozzolanic.
- Kuona.
- Hydrofobinen.
Rannikkorakenteiden rakentamiseen käytetään hydraulibetonia. Sen käyttö on laajaa:
- Sillat, niiden tuet ja palkit.
- Rantaa, satamia vahvistavien penkereiden ja muurien järjestely.
- Altaat, niiden kulhot ja ympäröivät alueet.
- Viemärikaivojen ja kuilujen seinät.
- Metrotunnelit.
- Tekniset rakenteet: padot, vesivoimalat, aallonmurtajat.
Talonrakennuksessa matalalaatuista hydroteknistä betonia käytetään pohjaveden kaatamiseen korkealla pohjaveden tasolla tai sen merkittävillä eroilla lumen sulamisen ja rankkasateiden aikana.
