Konstrukcijoms ir konstrukcijoms, kurios įvairiu laipsniu liečiasi su vandeniu, reikia specialios medžiagos, kuri atlaikytų agresyvų skystos terpės poveikį. Statyboms tokiomis sąlygomis naudojamas hidrotechninis betonas. Jis turi būtinas charakteristikas saugiam pastatyto objekto eksploatavimui.
Apibrėžimas
Hidrotechninis betonas priskiriamas sunkiųjų kategorijai, jis naudojamas pylimams, tiltams ir kitoms konstrukcijoms, kurių konstrukcijų dalys vietomis yra arba visiškai panardintos į vandenį, arba turi sąlytį su juo.
Medžiagos ypatybė yra jos gebėjimas išlaikyti pradines savybes agresyvioje aplinkoje nepakenkiant elemento kokybei ir laikomajai galiai. Kai kurios funkcijos, pvz., stiprumas, oro aplinkoje laikui bėgant didėja, jei išsaugomas akmens vientisumas ir struktūra.
Klasifikacija
Yra tam tikras reikalavimų rinkinys, kuris turi atitiktiatitinka betono hidrotechniką. GOST 26633-2012 „Sunkus ir smulkiagrūdis betonas. Specifikacijos“reguliuoja mišinio komponentų kokybę ir gatavo tirpalo savybes. Dokumentas yra tarptautinio pobūdžio, jį priėmė 8 šalys.
Pagal GOST hidraulinis betonas skirstomas į kelias grupes pagal panardinimo laipsnį ir poveikį vandens aplinkai:
- Paviršius.
- Po vandeniu.
- Svyruojantiems vandens lygiams.
Pagal kuriamos konstrukcijos tūrį medžiaga skirstoma į:
- Masyvi – sudėtingos formos ir dideli elemento dydžiai, kartu su netolygiu kietėjimu ir šilumos išsiskyrimu.
- Ne masyvūs – paprasti nedidelių matmenų dizainai.
Kai jėga veikia sukietėjusį objektą:
- Slėginėms sistemoms.
- Neslėginiams elementams.
Papildoma klasifikacija dalijasi betono naudojimo vieta:
- Vidinėms konstrukcijoms (jos mažiau linkusios išsiplauti, vandens slėgį, tačiau turi atlaikyti statinį poveikį).
- Išoriniams elementams ir paviršiams (tokius veikia aktyvus vandens judėjimas ir kintantis cheminis fonas).
Mišinio sudėtis
Tirpalas turi atitikti GOST reikalavimus, kad būtų gautas pakankamo kietumo, stiprumo ir saugumo akmuo. Visų hidrotechninio betono komponentų kokybės kontrolė atliekama. Mišinio sudėtis:
- Pagrindinis komponentas yra rišiklis. Dėlpoveikiui atsparus agresyviems vandenims, naudojamas sulfatams atsparus cementas. Kintamam panardinimo lygiui imamas hidrofobinis arba su plastifikuojančiais priedais. Kitais atvejais naudojamas pucolanas, šlakas arba portlandcementis.
- Smulkus užpildas – kvarcinis smėlis, padidina betono atsparumą vandeniui. Jame neturėtų būti smulkių priemaišų ir šiukšlių – drėgnomis sąlygomis įjungimas gali žymiai susilpninti medžiagą.
- Šurkštus užpildas – žvyras ir skalda iš nuosėdinių ir magminių uolienų. Tai pasižymi dideliu hidrofobiškumu, atsparumu šalčiui. Akmenų frakcija priklauso nuo betono tirpalo techninių charakteristikų, reikalingų darbui konkrečiomis sąlygomis. Užpildas turi būti didelės apimties ir išgaubtas, skalda arba žvyras turi mažiau stiprumo.
- Priedai – tirpalo savybių gerintojai. Jie padidina akmens atsparumą ekstremalioms temperatūroms, agresyviam vandens poveikiui, prireikus sumažina šilumos išsiskyrimą ir apsaugo nuo įtrūkimų.
Visų komponentų savybės, jų parametrai, tiksli tirpalo formuluotė nurodyta GOST 26633-2012 p.3. Atitiktis turi būti vykdoma bet kurioje gamyboje, gatavas mišinys gauna atitikties standartui dokumentą.
Specifikacijos
Medžiaga yra daug įvairių. Jie išsiskiria sudėtimi ir savybėmis, kurias turėtų turėti hidrotechnikos betonas. Specifikacijos priklauso nuo prekės ženklo ir kompozicijos tipo. Pagrindiniai iš jų yra atsparumas gniuždymui, ašinis lenkimas, įtempimas, atsparumas šalčiui irhidrofobiškumas. Darbinis sprendimas parenkamas pagal šių rodiklių visumą, nes kiekviena savybių partija gali skirtis, o tai šiai medžiagai nepriimtina.
Jėga
Pirmasis ir svarbiausias rodiklis yra gniuždymo stiprio dydis, nes dauguma konstrukcijų patiria vertikalią jėgą nuo aukščiau esančio pastato tūrio.
Betono stiprumas nustatomas sukuriant bandomąjį kubą ir išbandant jį esant slėgiui. Prototipas laikomas nuo 28 iki 180 dienų, kad sustiprėtų. Hidraulinės inžinerinės medžiagos atveju kubas kietėjimo metu įdedamas į vandenį.
Bandymas atliekamas veikiant jėgoms, kol atsiranda įtrūkimų.
Pagal tyrimo rezultatus betonui suteikiama klasė nuo B3, 5 iki B60. Dažniausiai pasitaikantys tipai yra B10-B40.
Tempimas ir lenkimo stipris
Konstrukcijas, kurių neveikia vertikali apkrova, veikia kitos jėgos, pvz., ašinis įtempimas ir lenkimas. Norint suprasti, ar betonas gali atlaikyti tokias deformacijas, jis išbandomas laboratorijoje. Tempimo stiprumo klasė – Bt0, 4…4, 0.
Atsparus vandeniui
Nustatoma laboratorinėmis sąlygomis iš tokio pat amžiaus mėginių kubelių, kaip ir pirmuoju atveju. Bandymo esmė – palaipsniui didinti vandens slėgį, kol jis prasisunks per betoninį korpusą. Dėl to akmeniui priskiriamas W2-20 atsparumo vandeniui ženklas.
Agresyviemsjūros vandens sąlygos, aukštas slėgis naudoti hidraulinį betoną ne žemesnį kaip W4.
Atsparumas šalčiui
Didelės drėgmės sąlygomis ypatingas dėmesys skiriamas temperatūros pokyčiams su vandens kietėjimo galimybe. Kaip žinia, plečiantis skystis kristalizuojasi ir pažeidžia statybines medžiagas, į kurias pavyko prasiskverbti. Kad taip nenutiktų esant kritinei struktūrai, gamybos vietoje į tirpalą dedama specialių hidraulinių priedų ir plastifikatorių, kurie padidina betono atsparumą kietėjimui.
Atsparumo šalčiui klasė F rodo, kiek pakaitinio pilno užšaldymo ir atšildymo ciklų betono mėginys gali atlaikyti, kai stiprumas sumažėja ne daugiau kaip 15%. Hidraulinio mišinio bandymai atliekami su vandeniu, kai jis įkaista ir virsta ledu.
Remiantis tyrimo rezultatais, hidrofobiniam betonui priskiriama F50-300 atsparumo šalčiui klasė.
Mišinio gerinimo priemonės
Tvirtumo, atsparumo vandeniui ir atsparumo šalčiui rodikliai nustatomi tirpalo maišymo etape gamykloje. Ypatingas hidraulinio betono savybes lemia įvairių metalų druskos ir kompozitiniai junginiai.
Priedų modifikatoriai skirstomi į 2 grupes.
I grupė sumažina vandens sugėrimą iki 5 kartų per 28 dienų projektinį kietėjimo terminą. Tarp dažniausiai naudojamų:
- Feniletoksisiloksanas 113-63 (anksčiau FES-50).
- Natrio aliuminiometilsilikonatas AMSR-3 (Rusija).
- „Plastil“(Rusija).
- Hidrobetonas (ES).
- Papildymas DM 2 (Vokietija).
- Liga Natriumoleat 90 (Rusija).
- Sikagard-702 W-Aquahod (Šveicarija).
II grupė yra mažiau galinga (iki 2-4,8 karto). Jį galima naudoti maišant paviršinį betoną:
- Polihidrosiloksanai 136-157M (buvęs GKZH-94M) ir 136-41 (buvęs GKZH-94).
- "KOMD-S".
- Stavinor Zn Eu Stavinor Ca PSE.
- HIDROFOB E (Slovėnija).
- Cementol E (Slovėnija).
- Sikalite (Šveicarija).
- Sikagard-700S (Šveicarija).
III grupė nenaudojama hidrauliniam betonui kurti. Priedai sumažina vandens absorbciją iki 2 kartų.
Kitos nuosavybės
Renkantis darbinį mišinį, atsižvelgiama ne tik į pagrindines hidraulinio betono charakteristikas, bet ir į kitus jo parametrus:
- Susitraukimo suma.
- Atsparumas deformacijai.
- Atsparumo vandens srautui ir siurbimo slėgiui laipsnis.
Nėra vieno hidrotechninio betono recepto: kiekvienu atveju atsižvelgiama į vandens cheminę sudėtį, slėgio dydį ir kitas apkrovas. Laikantis reikalavimų, naudojami užpildai ir priedai, galintys užtikrinti patikimą būsimo akmens veikimą.
Programa
Tirpalo klojimas po vandens sluoksniu – atsakinga ir sunki užduotis. Pilama dideliais kiekiais, kad būtų išvengta netolygaus kietėjimo ir susiliejimo. Dėl kietėjančios konstrukcijos korpuso klojimo specifikos atsiranda šiluminiai įtempiai ir kritimai, kuriereikia reguliuoti. Siekiant išvengti perkaitimo ir priešlaikinės formos deformacijos, į tirpalą pridedama plastifikatorių ir specialių rūšių cemento:
- Pozzolanic.
- Šlakas.
- Hidrofobija.
Pakrančių konstrukcijų statybai naudojamas hidraulinis betonas. Jo naudojimas yra plačiai paplitęs:
- Tiltai, jų atramos ir sijos.
- Krantį, uostus stiprinančių pylimų ir sienų sutvarkymas.
- Baseinai, jų dubenys ir aplinkinės zonos.
- Kanalizacijos šulinių ir šachtų sienos.
- Metro tuneliai.
- Techniniai statiniai: užtvankos, hidroelektrinės, bangolaužiai.
Namų statyboje žemos kokybės hidrotechninis betonas naudojamas pamatams lieti esant aukštam gruntinio vandens lygiui arba dideliems jo skirtumams tirpstant sniegui ir stiprioms liūtims.
