Pre konštrukcie a konštrukcie, ktoré prichádzajú v rôznej miere do kontaktu s vodou, je potrebný špeciálny materiál, ktorý odolá agresívnym účinkom kvapalného média. Na výstavbu v takýchto podmienkach sa používa hydrotechnický betón. Má potrebné vlastnosti pre bezpečnú prevádzku postaveného zariadenia.
Definícia
Hydrotechnický betón patrí do kategórie ťažkých, používa sa na stavbu násypov, mostov a iných stavieb, ktorých časti konštrukcií sú miestami buď úplne ponorené do vody, alebo sú s ňou v kontakte.
Charakteristickou vlastnosťou materiálu je jeho schopnosť zachovať si pôvodné vlastnosti v agresívnom prostredí bez toho, aby bola ohrozená kvalita a únosnosť prvku. Niektoré funkcie, ako napríklad pevnosť, sa vo vzdušnom prostredí časom zvyšujú za predpokladu, že sa zachová celistvosť a štruktúra kameňa.
Klasifikácia
Existuje určitý súbor požiadaviek, ktoré musia byť splnenév súlade s betónovým hydraulickým inžinierstvom. GOST 26633-2012 „Ťažký a jemnozrnný betón. Špecifikácie“reguluje kvalitu komponentov, ktoré tvoria zmes, a vlastnosti hotového roztoku. Dokument má medzinárodný charakter, prijalo ho 8 krajín.
Podľa GOST sa vodostavebný betón delí do niekoľkých skupín podľa stupňa ponorenia a vystavenia vodnému prostrediu:
- Surface.
- Pod vodou.
- Pre kolísanie hladiny vody.
Podľa objemu vytváranej konštrukcie sa materiál delí na:
- Masívne - zložité tvary a veľké veľkosti prvku, sprevádzané nerovnomerným vytvrdzovaním s uvoľňovaním tepla.
- Nemasívny – jednoduchý dizajn s malými rozmermi.
Ako sila pôsobí na vytvrdený predmet:
- Pre tlakové systémy.
- Pre netlakové prvky.
Dodatočná klasifikácia zdieľa miesto aplikácie betónu:
- Na vnútorné konštrukcie (sú menej náchylné na vymývanie, tlak vody, ale musia odolávať statickým vplyvom).
- Pre vonkajšie prvky a povrchy (na ktoré pôsobí aktívny pohyb vody a premenlivé chemické pozadie).
Zloženie zmesi
Riešenie musí spĺňať požiadavky GOST na získanie kameňa dostatočnej tvrdosti, pevnosti a bezpečnosti. Všetky komponenty obsiahnuté v hydrotechnickom betóne prechádzajú kontrolou kvality. Zloženie mixu:
- Hlavnou zložkou je spojivo. Preefekt odolný voči agresívnym vodám, používa sa síran odolný cement. Pre premenlivú úroveň ponorenia sa používa hydrofóbna alebo so zahrnutím plastifikačných prísad. V ostatných prípadoch sa používa pucolán, troska alebo portlandský cement.
- Jemné kamenivo - kremenný piesok, zvyšuje odolnosť betónu voči vode. Nemal by obsahovať drobné nečistoty a úlomky - vo vlhkých podmienkach môže zapnutie výrazne oslabiť materiál.
- Hrubé kamenivo - štrk a drvený kameň zo sedimentárnych a vyvrelých hornín. To sa vyznačuje vysokou hydrofóbnosťou, mrazuvzdornosťou. Podiel kameňov závisí od technických charakteristík betónového riešenia potrebných na prevádzku v konkrétnych podmienkach. Tvar kameniva by mal byť objemný a konvexný, drvený kameň alebo štrk má menšiu pevnosť.
- Aditíva - zlepšujúce vlastnosti roztoku. Zvyšujú odolnosť kameňa voči teplotným extrémom, agresívnym vplyvom vody, podľa potreby znižujú uvoľňovanie tepla a zabraňujú vzniku prasklín.
Vlastnosti všetkých komponentov, ich parametre, presné zloženie roztoku sú predpísané v GOST 26633-2012 str.3. Zhoda musí byť vykonaná pri akejkoľvek výrobe, hotová zmes dostane doklad o zhode s normou.
Špecifikácie
Materiál má mnoho druhov. Vyznačujú sa zložením a vlastnosťami, ktoré by mal vodohospodársky betón mať. Špecifikácie závisia od značky a typu zloženia. Hlavnými sú pevnosť v tlaku, osový ohyb, ťah, mrazuvzdornosť ahydrofóbnosť. Pracovné riešenie sa vyberá podľa súhrnu týchto ukazovateľov, pretože každá šarža vlastností sa môže líšiť, čo je pre tento materiál neprijateľné.
Sila
Prvým a najdôležitejším ukazovateľom je veľkosť pevnosti v tlaku, pretože väčšina konštrukcií je vystavená silovému vertikálnemu zaťaženiu z objemu budovy nad ním.
Pevnosť betónu sa určuje vytvorením skúšobnej kocky a jej následným testovaním pod tlakom. Prototyp sa uchováva 28 až 180 dní, aby získal silu. V prípade hydrotechnického materiálu sa kocka počas kalenia vloží do vody.
Testovanie sa vykonáva pôsobením síl, kým sa neobjavia trhliny.
Podľa výsledkov štúdie sa betónu udeľuje trieda od B3, 5 po B60. Najbežnejšie typy sú B10-B40.
Pevnosť v ťahu a ohybe
Konštrukcie, ktoré nie sú ovplyvnené vertikálnym zaťažením, sú vystavené iným silám, ako je axiálne napätie a ohyb. Aby sme pochopili, či betón vydrží takéto deformácie, testuje sa v laboratóriu. Stupeň pevnosti v ťahu – Bt0, 4…4, 0.
Vodeodolný
Stanovené v laboratórnych podmienkach na kockách vzorky rovnakého veku ako v prvom prípade. Podstatou skúšky je postupné zvyšovanie tlaku vody, až kým nepresiakne cez betónové teleso. V dôsledku toho je kameňu pridelená značka vodeodolnosti W2-20.
Pre agresívnepodmienky morskej vody, vysokotlakové použitie hydraulického betónu nie nižšieho ako W4.
Mrazuvzdornosť
V podmienkach vysokej vlhkosti sa osobitná pozornosť venuje teplotným zmenám s možnosťou stuhnutia vody. Ako viete, kvapalina pri expanzii kryštalizuje a poškodzuje stavebné materiály, do ktorých sa jej podarilo preniknúť. Aby sa tomu pri kritickej štruktúre zabránilo, vo výrobe sa do roztoku pridávajú špeciálne hydraulické prísady a zmäkčovadlá, ktoré zvyšujú odolnosť betónu voči tvrdnutiu.
Mrazuvzdornosť stupňa F ukazuje, koľko cyklov úplného striedavého zmrazovania a rozmrazovania môže vzorka betónu vydržať so stratou pevnosti maximálne 15 %. Pre hydraulickú zmes sa testy vykonávajú na vode, ktorá sa zahrieva a mení na ľad.
Podľa výsledkov štúdie má hydrofóbny betón stupeň mrazuvzdornosti F50-300.
Mix zlepšováky
Ukazovatele pevnosti, odolnosti voči vode a mrazuvzdornosti sú stanovené vo fáze miešania roztoku v továrni. Špeciálne vlastnosti vodostavebného betónu určujú soli rôznych kovov a kompozitné zlúčeniny.
Aditívne modifikátory sú rozdelené do 2 skupín.
I skupina znižuje nasiakavosť až 5-krát do doby projektovaného vytvrdzovania 28 dní. Medzi najpoužívanejšie:
- Fenyletoxysiloxán 113-63 (predtým FES-50).
- aluminometylsilikonát sodný AMSR-3 (Rusko).
- „Plastil“(Rusko).
- Hydrobetón (EÚ).
- Dodatok DM 2 (Nemecko).
- Liga Natriumoleat 90 (Rusko).
- Sikagard-702 W-Aquahod (Švajčiarsko).
II skupina je menej výkonná (až 2-4,8 krát). Jeho aplikácia je možná na miešanie povrchového betónu:
- Polyhydrosiloxány 136-157M (bývalý GKZH-94M) a 136-41 (bývalý GKZH-94).
- "KOMD-S".
- Stavinor Zn Eu Stavinor Ca PSE.
- HIDROFOB E (Slovinsko).
- Cementol E (Slovinsko).
- Sikalit (Švajčiarsko).
- Sikagard-700S (Švajčiarsko).
III skupina sa nepoužíva na vytvorenie vodostavebného betónu. Prísady znižujú absorpciu vody až 2-krát.
Iné vlastnosti
Pri výbere pracovnej zmesi sa berú do úvahy nielen hlavné charakteristiky vodostavebného betónu, ale aj jeho ďalšie parametre:
- Suma zmrštenia.
- Odolnosť proti deformácii.
- Stupeň odolnosti voči prietoku vody a tlaku čerpania.
Na hydrotechnický betón neexistuje jednotný recept: v každom prípade sa berie do úvahy chemické zloženie vody, veľkosť spádu a iné zaťaženie. V súlade s požiadavkami sa používajú plnivá a prísady, ktoré môžu zabezpečiť spoľahlivú prevádzku budúceho kameňa.
Aplikácia
Položenie roztoku pod vodnú vrstvu je zodpovedná a náročná úloha. Nalieva sa vo veľkých objemoch, aby sa zabránilo nerovnomernému stuhnutiu a rozmazaniu. Vzhľadom na špecifiká uloženia v tele tvrdnúcej konštrukcie dochádza k tepelným napätiam a poklesom, ktoréje potrebné regulovať. Aby sa zabránilo prehriatiu a predčasnej deformácii formy, do roztoku sa pridávajú zmäkčovadlá a špeciálne druhy cementu:
- Puzolánová.
- Stroska.
- Hydrofóbny.
Na výstavbu pobrežných stavieb sa používa vodostavebný betón. Jeho použitie je rozšírené:
- Mosty, ich podpery a nosníky.
- Usporiadanie hrádzí a múrov posilňujúcich pobrežie, prístavy.
- Bazény, ich misky a okolie.
- Steny kanalizačných studní a šácht.
- Tunely metra.
- Technické stavby: priehrady, vodné elektrárne, vlnolamy.
Pri výstavbe domov sa na zalievanie základov pri vysokej hladine podzemnej vody alebo jej výrazných rozdieloch počas topenia snehu a silných dažďov používa hydrotechnický betón nízkej kvality.
