A vízzel különböző mértékben érintkező szerkezetekhez és szerkezetekhez olyan speciális anyag szükséges, amely ellenáll a folyékony közeg agresszív hatásainak. Az ilyen körülmények között történő építkezéshez hidrotechnikai betont használnak. Rendelkezik a felállított létesítmény biztonságos üzemeltetéséhez szükséges jellemzőkkel.
Definíció
A hidrotechnikai beton a nehéz kategóriába tartozik, töltések, hidak és egyéb építmények építésére használják, amelyek szerkezeti részei helyenként teljesen víz alá merülnek, vagy érintkeznek vele.
Az anyag jellemzője, hogy képes megőrizni eredeti tulajdonságait agresszív környezetben anélkül, hogy az elem minőségét és teherbíró képességét veszélyeztetné. Egyes funkciók, például szilárdság, a levegőben idővel nőnek, feltéve, hogy a kő épsége és szerkezete megmarad.
Osztályozás
Vannak bizonyos követelmények, amelyeknek meg kell felelniükmegfelel a betonhidraulika követelményeinek. GOST 26633-2012 „Nehéz és finomszemcsés beton. Specifikációk” szabályozza a keveréket alkotó komponensek minőségét és a kész oldat tulajdonságait. A dokumentum nemzetközi jellegű, 8 ország fogadta el.
A GOST szerint a hidraulikus beton több csoportra van osztva a bemerülés mértéke és a vízi környezetnek való kitettség szerint:
- Felület.
- Víz alatt.
- Ingadozó vízszintekhez.
A létrehozandó szerkezet térfogata szerint az anyag a következőkre oszlik:
- Tömeges - az elemek összetett formái és nagy méretei, amelyekhez egyenetlen kikeményedés és hőleadás társul.
- Nem masszív – egyszerű kialakítások kis méretekkel.
Ahogy az erő hat az edzett tárgyra:
- Nyomás alatt álló rendszerekhez.
- Nyomásmentes elemekhez.
További besorolás megosztja a beton alkalmazási helyét:
- Belső szerkezetekhez (kevésbé hajlamosak kimosódásra, víznyomásra, de ellenállniuk kell a statikus hatásoknak).
- Külső elemekhez és felületekhez (ezeket a víz aktív mozgása és a változó kémiai háttér befolyásolja).
A keverék összetétele
A megoldásnak meg kell felelnie a GOST követelményeinek, hogy megfelelő keménységű, szilárdságú és biztonságos kő legyen. A hidrotechnikai betonban található összes alkatrész minőségellenőrzésen esik át. Keverék összetétele:
- A fő komponens a kötőanyag. Mertagresszív vizekkel szemben ellenálló, szulfátálló cementet használnak. Változó szintű bemerítéshez hidrofób vagy lágyító adalékok hozzáadásával kerül sor. Más esetekben puccolánt, salakot vagy portlandcementet használnak.
- Finom adalékanyag - kvarchomok, növeli a beton vízállóságát. Nem tartalmazhat apró szennyeződéseket és törmeléket – nedves körülmények között a bekapcsolás jelentősen gyengítheti az anyagot.
- Durva adalékanyag – üledékes és magmás kőzetekből származó kavics és zúzott kő. Ezt magas hidrofóbitás, fagyállóság jellemzi. A kövek frakciója a konkrét körülmények közötti működéshez szükséges betonoldat műszaki jellemzőitől függ. Az adalékanyag alakjának terjedelmesnek és domborúnak kell lennie, a zúzott kő vagy a kavics szilárdsága kisebb.
- Adalékok – javítják az oldat tulajdonságait. Növelik a kő ellenállását a szélsőséges hőmérsékletekkel és a víz agresszív hatásaival szemben, szükség szerint csökkentik a hőleadást, és megakadályozzák a repedéseket.
Az összes komponens tulajdonságait, paramétereit, az oldat pontos összetételét a GOST 26633-2012 3. oldal írja elő. A megfelelőséget minden gyártásnál el kell végezni, a kész keverék megkapja a szabványnak való megfelelést igazoló dokumentumot.
Műszaki adatok
Az anyagnak sok fajtája van. Megkülönböztetik őket az összetétel és a tulajdonságok, amelyekkel a vízépítési betonnak rendelkeznie kell. A specifikációk a márkától és a kompozíció típusától függenek. A főbbek a nyomószilárdság, az axiális hajlítás, a feszítés, a fagyállóság illhidrofób. A munkamegoldást ezen mutatók összessége alapján választjuk ki, mivel a tulajdonságok minden tétele eltérő lehet, ami ennél az anyagnál elfogadhatatlan.
Erő
Az első és legfontosabb mutató a nyomószilárdság mértéke, mivel a legtöbb szerkezet függőleges erőterhelést szenved a fenti épület térfogatából.
A beton szilárdságát egy próbakocka létrehozásával, majd nyomás alatti tesztelésével határozzuk meg. A prototípust 28-180 napig tartják, hogy megerősödjön. Vízépítési anyag esetén a kockát az edzés során vízbe helyezzük.
A tesztelést erők hatására repedések megjelenéséig végezzük.
A vizsgálat eredményei szerint a beton B3-tól 5-től B60-ig terjedő osztályt kapott. A leggyakoribb típusok a B10-B40.
Szakító- és hajlítószilárdság
A függőleges terhelés által nem érintett szerkezetekre más erők is hatással vannak, például tengelyirányú feszültség és hajlítás. Annak megértéséhez, hogy a beton ellenáll-e az ilyen deformációknak, laboratóriumban tesztelik. Szakítószilárdsági fokozat – Bt0, 4…4, 0.
Vízálló
Laboratóriumi körülmények között meghatározva az első esettel azonos korú mintakockákon. A vizsgálat lényege, hogy fokozatosan növeljük a víznyomást, amíg át nem szivárog a betontesten. Ennek eredményeként a kő W2-20 vízállósági jelölést kap.
Agresszívnektengervíz körülményei, nagynyomású hidraulikus beton használata legalább W4.
Fagyállóság
Magas páratartalmú körülmények között különös figyelmet fordítanak a hőmérséklet-változásokra, a víz megszilárdulásának lehetőségével. Mint ismeretes, a tágulás során a folyadék kikristályosodik, és károsítja az építőanyagokat, amelyekbe sikerült behatolni. Hogy ez ne fordulhasson elő kritikus szerkezet esetén, a gyártóhelyen speciális hidraulikus adalékokat és lágyítókat adnak az oldathoz, amelyek növelik a beton keményedéssel szembeni ellenállását.
Az F fagyállósági fokozat azt mutatja meg, hogy egy betonminta hány teljes váltakozó fagyasztási és felolvasztási ciklust képes kibírni 15%-nál nem nagyobb szilárdságveszteséggel. A hidraulikus keverékeknél a vizsgálatokat vízen végzik annak felmelegedésével és jéggé alakulásával.
A vizsgálat eredményei szerint a hidrofób beton F50-300 fagyállósági fokozattal rendelkezik.
Javítószerek keveréke
A szilárdság, vízállóság és fagyállóság mutatóit az oldat gyári összekeverésének szakaszában helyezik el. A hidraulikus beton különleges tulajdonságait különféle fémek sói és kompozit vegyületek határozzák meg.
Az adalékmódosítók 2 csoportra vannak osztva.
Az I csoport akár 5-szörösére csökkenti a vízfelvételt a tervezett 28 napos térhálósodási idő alatt. A leggyakrabban használtak között:
- Fenil-etoxisziloxán 113-63 (korábban FES-50).
- Nátrium-alumínium-metil-szilikonát AMSR-3 (Oroszország).
- "Plastil" (Oroszország).
- Hidrobeton (EU).
- Addiment DM 2 (Németország).
- Liga Natriumoleat 90 (Oroszország).
- Sikagard-702 W-Aquahod (Svájc).
A II csoport kevésbé erős (2-4,8-szoros). Alkalmazása felületbeton keverésére lehetséges:
- Polihidrosziloxánok 136-157M (korábbi GKZH-94M) és 136-41 (korábbi GKZH-94).
- "KOMD-S".
- Stavinor Zn Eu Stavinor Ca PSE.
- HIDROFOB E (Szlovénia).
- Cementol E (Szlovénia).
- Sikalite (Svájc).
- Sikagard-700S (Svájc).
A III csoportot nem használják hidraulikus beton készítésére. Az adalékok akár 2-szeresére csökkentik a vízfelvételt.
Egyéb tulajdonságok
A munkakeverék kiválasztásakor nem csak a hidraulikus beton fő jellemzőit veszik figyelembe, hanem egyéb paramétereit is:
- Zsugorodás mértéke.
- Alakváltozással szembeni ellenállás.
- A vízáramlással és a szivattyúzási nyomással szembeni ellenállás mértéke.
A hidrotechnikai betonnak nincs egyetlen receptje: minden esetben figyelembe veszik a víz kémiai összetételét, a fej nagyságát és az egyéb terheléseket. A követelményeknek megfelelően olyan töltőanyagokat és adalékanyagokat használnak, amelyek biztosítják a leendő kő megbízható működését.
Alkalmazás
Az oldatot a vízréteg alá fektetni felelősségteljes és nehéz feladat. Nagy mennyiségben öntik, hogy megakadályozzák az egyenetlen megszilárdulást és az elmosódást. A keményedő szerkezet testében történő fektetésének sajátosságai miatt hőfeszültségek és leesések lépnek fel, amelyekszabályozni kell. A túlmelegedés és a forma idő előtti deformációjának elkerülése érdekében lágyítószereket és speciális cementfajtákat adnak az oldathoz:
- Pozzolanic.
- Salak.
- Hidrofób.
Parti építmények építéséhez hidraulikus betont használnak. Használata elterjedt:
- Hídak, tartóik és tartóik.
- Tengerpartot, kikötőket erősítő töltések és falak rendezése.
- Medencék, medencéik és a környező területek.
- Szennyvíz kutak és aknák falai.
- Metro alagutak.
- Műszaki építmények: gátak, vízierőművek, hullámtörők.
Hóolvadás és heves esőzések során alacsony minőségű hidrotechnikai betont használnak az alapozáshoz a magas talajvízszintnél vagy annak jelentős eltéréseiben.
