Za strukture i strukture koje dolaze u dodir s vodom u različitom stupnju potreban je poseban materijal koji može izdržati agresivne učinke tekućeg medija. Za gradnju u takvim uvjetima koristi se hidrotehnički beton. Ima potrebne karakteristike za siguran rad podignutog objekta.
Definicija
Hidrotehnički beton spada u kategoriju teških, koristi se za izgradnju nasipa, mostova i drugih građevina čiji su dijelovi konstrukcija mjestimično ili potpuno potopljeni u vodu, ili su u kontaktu s njom.
Značajka materijala je njegova sposobnost da zadrži svoje izvorne karakteristike u agresivnom okruženju bez ugrožavanja kvalitete i nosivosti elementa. Neke funkcije, poput čvrstoće, u zračnom okruženju s vremenom se povećavaju, pod uvjetom da se sačuva integritet i struktura kamena.
Klasifikacija
Postoji određeni skup zahtjeva koji moraju postojatiu skladu s hidrotehnikom betona. GOST 26633-2012 „Teški i sitnozrnati beton. Specifikacije” regulira kvalitetu komponenti koje čine smjesu i svojstva gotove otopine. Dokument je međunarodne prirode, usvojilo ga je 8 zemalja.
Prema GOST-u, hidraulički beton je podijeljen u nekoliko skupina prema stupnju uranjanja i izloženosti vodenom okolišu:
- Surface.
- Podvodno.
- Za fluktuirajuće razine vode.
Prema volumenu strukture koja se stvara, materijal se dijeli na:
- Masivan - složeni oblici i velike veličine elementa, popraćeni neravnomjernim stvrdnjavanjem s oslobađanjem topline.
- Nemasivni - jednostavni dizajni s malim dimenzijama.
Kako se sila primjenjuje na otvrdnuti predmet:
- Za sustave pod tlakom.
- Za elemente bez pritiska.
Dodatna klasifikacija dijeli mjesto primjene betona:
- Za unutarnje strukture (manje su sklone ispiranju, pritisku vode, ali moraju izdržati statičke učinke).
- Za vanjske elemente i površine (na njih utječe aktivno kretanje vode i promjenjiva kemijska pozadina).
Sastav smjese
Rješenje mora ispunjavati zahtjeve GOST-a kako bi se dobio kamen dovoljne tvrdoće, čvrstoće i sigurnosti. Sve komponente uključene u hidrotehnički beton prolaze kontrolu kvalitete. Sastav mješavine:
- Glavna komponenta je vezivo. Zaučinak otporan na agresivne vode, koristi se cement otporan na sulfate. Za promjenjivu razinu potapanja uzima se hidrofobna ili uz uključivanje plastificirajućih aditiva. U drugim slučajevima koristi se pucolan, troska ili portland cement.
- Fini agregat - kvarcni pijesak, povećava otpornost betona na vodu. Ne smije sadržavati sitne nečistoće i krhotine - u vlažnim uvjetima, uključivanje može značajno oslabiti materijal.
- Krupni agregat - šljunak i drobljeni kamen od sedimentnih i magmatskih stijena. Karakterizira ga visoka hidrofobnost, otpornost na mraz. Frakcija kamenja ovisi o tehničkim karakteristikama betonske otopine potrebne za rad u određenim uvjetima. Oblik agregata trebao bi biti voluminozan i konveksan, drobljeni kamen ili šljunak ima manju čvrstoću.
- Dodaci - poboljšavaju svojstva otopine. Povećavaju otpornost kamena na ekstremne temperature, agresivno djelovanje vode, po potrebi smanjuju oslobađanje topline i sprječavaju pukotine.
Svojstva svih komponenti, njihovi parametri, točna formulacija otopine propisana su u GOST 26633-2012 str.3. Sukladnost se mora provesti u svakoj proizvodnji, gotova smjesa dobiva dokument o usklađenosti sa standardom.
Specifikacije
Materijal ima mnogo varijanti. Odlikuje ih sastav i svojstva koja hidrotehnički beton treba imati. Specifikacije ovise o marki i vrsti sastava. Glavne su tlačna čvrstoća, aksijalno savijanje, napetost, otpornost na mraz ihidrofobnost. Radna otopina se bira prema ukupnosti ovih pokazatelja, budući da se svaka serija svojstava može razlikovati, što je neprihvatljivo za ovaj materijal.
snaga
Prvi i najvažniji pokazatelj je količina tlačne čvrstoće, budući da većina konstrukcija doživljava vertikalno opterećenje sile od volumena zgrade iznad.
Čvrstoća betona se određuje stvaranjem ispitne kocke, a zatim ispitivanjem pod pritiskom. Prototip se čuva od 28 do 180 dana da dobije snagu. U slučaju hidrauličkog materijala, kocka se stavlja u vodu tijekom stvrdnjavanja.
Ispitivanje se provodi pod djelovanjem sila sve dok se ne pojave pukotine.
Prema rezultatima studije, betonu se dodjeljuje klasa od B3, 5 do B60. Najčešći tipovi su B10-B40.
Vlačna čvrstoća i čvrstoća na savijanje
Konstrukcije na koje ne utječe vertikalno opterećenje podložne su drugim silama kao što su aksijalna napetost i savijanje. Kako bi se razumjelo može li beton izdržati takve deformacije, testira se u laboratoriju. Stupanj vlačne čvrstoće – Bt0, 4…4, 0.
Vodootporan
Određeno u laboratorijskim uvjetima na uzorcima kocke iste starosti kao u prvom slučaju. Bit testa je postupno povećanje tlaka vode dok ne procuri kroz betonsko tijelo. Kao rezultat, kamenu je dodijeljena oznaka vodootpornosti W2-20.
Za agresivneuvjeti morske vode, visoki tlak koristiti hidraulički beton ne niži od W4.
otpornost na mraz
U uvjetima visoke vlažnosti, posebna se pozornost posvećuje promjenama temperature uz mogućnost skrućivanja vode. Kao što znate, kada se širi, tekućina kristalizira i oštećuje građevinske materijale u koje je uspjela prodrijeti. Kako se to ne bi dogodilo s kritičnom strukturom, otopini se na mjestu proizvodnje dodaju posebni hidraulički aditivi i plastifikatori koji povećavaju otpornost betona na stvrdnjavanje.
Ocjena otpornosti na mraz F pokazuje koliko ciklusa potpunog naizmjeničnog smrzavanja i odmrzavanja može izdržati uzorak betona uz gubitak čvrstoće od najviše 15%. Za hidrauličku smjesu, ispitivanja se provode na vodi s njezinim zagrijavanjem i pretvaranjem u led.
Prema rezultatima studije, hidrofobnom betonu je dodijeljen stupanj otpornosti na mraz od F50-300.
Miješajte poboljšivače
Indikatori čvrstoće, vodootpornosti i otpornosti na mraz postavljaju se u fazi miješanja otopine u tvornici. Posebna svojstva hidrauličkog betona određuju soli raznih metala i kompozitni spojevi.
Aditivni modifikatori podijeljeni su u 2 grupe.
I skupina smanjuje apsorpciju vode do 5 puta do roka stvrdnjavanja dizajna od 28 dana. Među najčešće korištenim:
- Feniletoksisiloksan 113-63 (bivši FES-50).
- Natrijev aluminometilsilikonat AMSR-3 (Rusija).
- "Plastil" (Rusija).
- Hidrobeton (EU).
- Dodatak DM 2 (Njemačka).
- Liga Natriumoleat 90 (Rusija).
- Sikagard-702 W-Aquahod (Švicarska).
II grupa je manje moćna (do 2-4,8 puta). Njegova primjena je moguća za miješanje površinskog betona:
- Polihidrosiloksani 136-157M (bivši GKZH-94M) i 136-41 (bivši GKZH-94).
- "KOMD-S".
- Stavinor Zn Eu Stavinor Ca PSE.
- HIDROFOB E (Slovenija).
- Cementol E (Slovenija).
- Sikalit (Švicarska).
- Sikagard-700S (Švicarska).
III grupa se ne koristi za izradu hidrauličkog betona. Aditivi smanjuju apsorpciju vode do 2 puta.
Ostala svojstva
Prilikom odabira radne smjese uzimaju se u obzir ne samo glavne karakteristike hidrauličkog betona, već i njegovi drugi parametri:
- Iznos skupljanja.
- Otpornost na deformacije.
- Stupanj otpora protoku vode i tlaku pumpanja.
Ne postoji jedinstveni recept za hidrotehnički beton: u svakom slučaju se uzima u obzir kemijski sastav vode, veličina napona i druga opterećenja. U skladu sa zahtjevima koriste se punila i aditivi koji mogu osigurati pouzdan rad budućeg kamena.
Prijava
Polaganje otopine ispod sloja vode odgovoran je i težak zadatak. Ulijeva se u velikim količinama kako bi se spriječilo neravnomjerno skrućivanje i zamućenje. Zbog specifičnosti polaganja u tijelo očvrsne konstrukcije dolazi do toplinskih naprezanja i padova, štotreba regulirati. Kako bi se izbjeglo pregrijavanje i prerana deformacija kalupa, otopini se dodaju plastifikatori i posebne vrste cementa:
- Pozzolanic.
- Šljaka.
- Hidrofobno.
Za izgradnju obalnih objekata koristi se hidraulički beton. Njegova je upotreba široko rasprostranjena:
- Mostovi, njihovi oslonci i nosači.
- Uređenje nasipa i zidina jačanje obale, luka.
- Bazeni, njihove zdjele i okolna područja.
- Zidovi kanalizacijskih bunara i okna.
- Metro tuneli.
- Tehničke strukture: brane, hidroelektrane, lukobrani.
U građevinarstvu, hidrotehnički beton niskih kvaliteta koristi se za izlivanje temelja na visokoj razini podzemne vode ili njezinim značajnim razlikama tijekom otapanja snijega i jakih kiša.
