Konstruktsioonide ja konstruktsioonide jaoks, mis puutuvad kokku veega erineval määral, on vaja spetsiaalset materjali, mis talub vedela keskkonna agressiivset mõju. Sellistes tingimustes ehitamiseks kasutatakse hüdrotehnilist betooni. Sellel on püstitatud rajatise ohutuks kasutamiseks vajalikud omadused.
Definitsioon
Hüdrotehniline betoon kuulub raskete kategooriasse, seda kasutatakse muldkehade, sildade ja muude konstruktsioonide ehitamiseks, mille tarindite osad on kohati kas täielikult vee all või puutuvad sellega kokku.
Materjali eripäraks on selle võime säilitada oma algsed omadused agressiivses keskkonnas, ilma et see kahjustaks elemendi kvaliteeti ja kandevõimet. Mõned funktsioonid, näiteks tugevus, õhukeskkonnas suurenevad aja jooksul eeldusel, et kivi terviklikkus ja struktuur säilivad.
Klassifikatsioon
Seal on teatud nõuded, mis peavad olemavastama betooni hüdrotehnilistele nõuetele. GOST 26633-2012 Raske ja peeneteraline betoon. Spetsifikatsioonid” reguleerib segu moodustavate komponentide kvaliteeti ja valmislahuse omadusi. Dokument on oma olemuselt rahvusvaheline, selle võttis vastu 8 riiki.
Vastav alt GOST-ile on hüdrauliline betoon jaotatud mitmesse rühma vastav alt sukeldusastmele ja kokkupuutele veekeskkonnaga:
- Pind.
- Veealune.
- Volutava veetaseme jaoks.
Vastav alt loodava struktuuri mahule jaguneb materjal:
- Massiivne – elemendi keerulised kujud ja suured mõõtmed, millega kaasneb ebaühtlane kõvenemine koos soojuse vabanemisega.
- Mittemassiivne – väikeste mõõtmetega lihtsad kujundused.
Kui jõudu rakendatakse karastatud objektile:
- Rõhuga süsteemide jaoks.
- Rõhuvabade elementide jaoks.
Täiendav klassifikatsioon jagage betooni kasutuskohta:
- Sisekonstruktsioonide jaoks (need on vähem altid väljauhtumisele, veesurvele, kuid peavad vastu pidama staatilistele mõjudele).
- Väliselementidele ja pindadele (neid mõjutab vee aktiivne liikumine ja muutuv keemiline taust).
Segu koostis
Piisava kõvaduse, tugevuse ja ohutuse kivi saamiseks peab lahendus vastama GOST-i nõuetele. Kõik hüdrotehnilises betoonis sisalduvad komponendid läbivad kvaliteedikontrolli. Segu koostis:
- Põhikomponent on sideaine. Sestagressiivsele veele vastupidav toime, kasutatakse sulfaadikindlat tsementi. Muutuva keelekümbluse taseme jaoks võetakse hüdrofoobne või plastifikeerivate lisandite lisamine. Muudel juhtudel kasutatakse putsolaani, räbu või portlandtsementi.
- Peen täitematerjal - kvartsliiv, see suurendab betooni vastupidavust veele. See ei tohiks sisaldada väikeseid lisandeid ja prahti – märgades tingimustes võib sisselülitamine materjali oluliselt nõrgendada.
- Jäme täitematerjal - kruus ja killustik sette- ja tardkivimitest. Seda iseloomustab kõrge hüdrofoobsus, külmakindlus. Kivide fraktsioon sõltub konkreetsetes tingimustes töötamiseks vajaliku betoonilahuse tehnilistest omadustest. Täitematerjali kuju peaks olema mahukas ja kumer, killustik või kruus on vähem tugevusega.
- Lisaained – lahuse omaduste parandajad. Need suurendavad kivi vastupidavust äärmuslikele temperatuuridele, vee agressiivsele mõjule, vähendavad vajadusel soojuse eraldumist ja hoiavad ära pragude teket.
Kõigi komponentide omadused, nende parameetrid, lahuse täpne koostis on ette nähtud GOST 26633-2012 p.3. Nõuetele vastavus tuleb läbi viia igas tootmises, valmis segu saab standardile vastavuse dokumendi.
Tehnilised andmed
Materjal on palju erinevaid. Neid eristavad hüdrotehnilise betooni koostis ja omadused. Spetsifikatsioonid sõltuvad kaubamärgist ja kompositsiooni tüübist. Peamised neist on survetugevus, aksiaalne painutus, pinge, külmakindlus jahüdrofoobsus. Töölahendus valitakse nende näitajate koguarvu järgi, kuna iga omaduste partii võib erineda, mis on selle materjali puhul vastuvõetamatu.
Jõud
Esimene ja kõige olulisem näitaja on survetugevuse suurus, kuna enamik konstruktsioone kogeb ül altoodud hoone mahust vertikaalset jõudu.
Betooni tugevus määratakse katsekuubi loomise ja seejärel rõhu all katsetamise teel. Prototüüpi hoitakse tugevuse saamiseks 28–180 päeva. Hüdrotehnilise materjali puhul asetatakse kuubik kivistumise ajal vette.
Katse viiakse läbi jõudude mõjul, kuni tekivad praod.
Uuringu tulemuste põhjal omistatakse betoonile klass B3, 5 kuni B60. Levinuimad tüübid on B10-B40.
Tõmbe- ja paindetugevus
Konstruktsioonid, mida vertikaalne koormus ei mõjuta, on allutatud muudele jõududele, nagu aksiaalne pinge ja painutus. Et mõista, kas betoon talub selliseid deformatsioone, katsetatakse seda laboris. Tõmbetugevusaste – Bt0, 4…4, 0.
Veekindel
Määratud laboritingimustes sama vanade proovikuubikute pe alt kui esimesel juhul. Katse olemus on veesurve järkjärguline suurendamine, kuni see imbub läbi betoonkeha. Selle tulemusena omistatakse kivile W2-20 veekindluse märk.
Agressiivsetelemerevee tingimused, kõrgsurve, kasutage hüdraulilist betooni, mis ei ole madalam kui W4.
Külmakindlus
Kõrge õhuniiskuse tingimustes pööratakse erilist tähelepanu temperatuurimuutustele koos vee tahkestumise võimalusega. Nagu teate, kristalliseerub vedelik paisumisel ja kahjustab ehitusmaterjale, millesse tal õnnestus tungida. Et seda kriitilise struktuuriga ei juhtuks, lisatakse tootmiskohas lahusele spetsiaalseid hüdrolisandeid ja plastifikaatoreid, mis suurendavad betooni vastupidavust kõvenemisele.
Külmakindlusaste F näitab, mitu tsüklit vahelduvat täielikku külmutamist ja sulatamist betooniproov talub tugevuse vähenemisega kuni 15%. Hüdraulilise segu puhul tehakse katsed veega, mille see kuumeneb ja muutub jääks.
Uuringu tulemuste kohaselt määratakse hüdrofoobsele betoonile külmakindluse klass F50-300.
Segu parandajad
Tugevuse, veekindluse ja külmakindluse näitajad paigaldatakse lahuse tehases segamise etapis. Hüdraulilise betooni eriomadused määravad ära erinevate metallide soolad ja komposiitühendid.
Lisalisandite modifikaatorid on jagatud 2 rühma.
I rühm vähendab veeimavust kuni 5 korda 28-päevase disainikõvastumise tähtajaga. Enim kasutatud:
- Fenüületoksüsiloksaan 113-63 (endine FES-50).
- Naatriumalumiiniummetüülsilikonaat AMSR-3 (Venemaa).
- "Plastil" (Venemaa).
- Hüdrobetoon (EL).
- Lisa DM 2 (Saksamaa).
- Liga Natriumoleat 90 (Venemaa).
- Sikagard-702 W-Aquahod (Šveits).
II rühm on vähem võimas (kuni 2-4,8 korda). Selle kasutamine on võimalik pinnabetooni segamisel:
- Polühüdrosiloksaanid 136-157M (endine GKZH-94M) ja 136-41 (endine GKZH-94).
- "KOMD-S".
- Stavinor Zn Eu Stavinor Ca PSE.
- HIDROFOB E (Sloveenia).
- Cementol E (Sloveenia).
- Sikaliit (Šveits).
- Sikagard-700S (Šveits).
III rühma ei kasutata hüdrobetooni loomiseks. Lisandid vähendavad veeimavust kuni 2 korda.
Muud omadused
Töösegu valimisel ei võeta arvesse mitte ainult hüdrobetooni põhiomadusi, vaid ka teisi parameetreid:
- Kahanemise summa.
- Deformatsioonikindlus.
- Veevoolu ja pumpamisrõhu takistuse aste.
Hüdrotehnilise betooni jaoks pole ühest retsepti: igal juhul võetakse arvesse vee keemilist koostist, pea suurust ja muid koormusi. Vastav alt nõuetele kasutatakse täiteaineid ja lisandeid, mis suudavad tagada tulevase kivi usaldusväärse töö.
Rakendus
Lahuse asetamine veekihi alla on vastutusrikas ja raske ülesanne. Seda valatakse suurtes kogustes, et vältida ebaühtlast tahkumist ja hägusust. Karastava struktuuri korpusesse paigaldamise eripära tõttu tekivad termilised pinged ja langused, mistuleb reguleerida. Ülekuumenemise ja vormi enneaegse deformatsiooni vältimiseks lisatakse lahusele plastifikaatorid ja eriliigid tsementi:
- Pozzolanic.
- Räbu.
- Hüdrofoobne.
Kallasrajatiste ehitamisel kasutatakse hüdrobetooni. Selle kasutamine on lai alt levinud:
- Sillad, nende toed ja kandurid.
- Rannikut, sadamaid tugevdavate muldkehade ja müüride korrastamine.
- Basseinid, nende kausid ja ümbritsevad alad.
- Kaevude ja šahtide seinad.
- Metrootunnelid.
- Tehnilised rajatised: tammid, hüdroelektrijaamad, lainemurdjad.
Majaehituses kasutatakse madala kvaliteediga hüdrotehnilist betooni, et valada vundament kõrgel põhjaveetasemel või selle olulistel erinevustel lume sulamise ja tugevate vihmade ajal.
