Pro konstrukce a konstrukce, které přicházejí v různé míře do kontaktu s vodou, je potřeba speciální materiál, který odolá agresivním účinkům kapalného média. Pro stavbu v takových podmínkách se používá hydrotechnický beton. Má nezbytné vlastnosti pro bezpečný provoz postaveného zařízení.
Definice
Hydrotechnický beton patří do kategorie těžkých, používá se ke stavbě náspů, mostů a jiných staveb, jejichž části konstrukcí jsou místy buď zcela ponořeny do vody, nebo s ní mají kontakt.
Charakteristickou vlastností materiálu je schopnost zachovat si své původní vlastnosti v agresivním prostředí, aniž by byla ohrožena kvalita a únosnost prvku. Některé funkce, jako je pevnost, se v prostředí vzduchu časem zvyšují za předpokladu, že je zachována celistvost a struktura kamene.
Klasifikace
Existuje určitá sada požadavků, které musí být splněnyodpovídat konkrétnímu hydraulickému inženýrství. GOST 26633-2012 „Těžký a jemnozrnný beton. Specifikace“reguluje kvalitu složek, které tvoří směs, a vlastnosti hotového roztoku. Dokument je mezinárodní povahy, byl přijat 8 zeměmi.
Podle GOST se vodostavební beton dělí do několika skupin podle stupně ponoření a vystavení vodnímu prostředí:
- Surface.
- Pod vodou.
- Pro kolísající hladinu vody.
Podle objemu vytvářené konstrukce se materiál dělí na:
- Masivní - složité tvary a velké velikosti prvku, doprovázené nerovnoměrným vytvrzováním s uvolňováním tepla.
- Nemasivní – jednoduchý design s malými rozměry.
Jak síla působí na kalený předmět:
- Pro tlakové systémy.
- Pro netlakové prvky.
Další klasifikace sdílí místo aplikace betonu:
- Pro vnitřní konstrukce (jsou méně náchylné na vymývání, tlak vody, ale musí odolávat statickým vlivům).
- Pro vnější prvky a povrchy (takové jsou ovlivněny aktivním pohybem vody a proměnlivým chemickým pozadím).
Složení směsi
Řešení musí splňovat požadavky GOST, aby získal kámen dostatečné tvrdosti, pevnosti a bezpečnosti. Všechny komponenty obsažené v hydrotechnickém betonu procházejí kontrolou kvality. Složení mixu:
- Hlavní složkou je pojivo. Proefekt odolný vůči agresivním vodám, je použit síran odolný cement. Pro proměnnou úroveň ponoření se používá hydrofobní nebo se zahrnutím plastifikačních přísad. V ostatních případech se používá pucolánový, struskový nebo portlandský cement.
- Jemné kamenivo - křemičitý písek, zvyšuje odolnost betonu vůči vodě. Neměl by obsahovat drobné nečistoty a úlomky - ve vlhkých podmínkách může zapnutí výrazně oslabit materiál.
- Hrubé kamenivo - štěrk a drcený kámen ze sedimentárních a vyvřelých hornin. To se vyznačuje vysokou hydrofobností, mrazuvzdorností. Frakce kamenů závisí na technických vlastnostech betonového řešení potřebných pro provoz v konkrétních podmínkách. Tvar kameniva by měl být objemný a konvexní, drcený kámen nebo štěrk má menší pevnost.
- Aditiva - zlepšující vlastnosti roztoku. Zvyšují odolnost kamene vůči teplotním extrémům, agresivním účinkům vody, snižují uvolňování tepla podle potřeby a zabraňují prasklinám.
Vlastnosti všech komponent, jejich parametry, přesné složení roztoku jsou předepsány v GOST 26633-2012 str.3. Shoda musí být provedena v jakékoli výrobě, hotová směs obdrží doklad o shodě s normou.
Specifikace
Materiál má mnoho druhů. Vyznačují se složením a vlastnostmi, které by vodotechnický beton měl mít. Specifikace závisí na značce a typu složení. Mezi hlavní patří pevnost v tlaku, osový ohyb, tah, mrazuvzdornost ahydrofobnost. Pracovní řešení se volí podle souhrnu těchto ukazatelů, protože vlastnosti každé šarže se mohou lišit, což je pro tento materiál nepřijatelné.
Síla
Prvním a nejdůležitějším ukazatelem je velikost pevnosti v tlaku, protože většina konstrukcí je vystavena silovému vertikálnímu zatížení z objemu budovy nad ním.
Pevnost betonu se určuje vytvořením zkušební kostky a jejím následným testováním pod tlakem. Prototyp je uchováván 28 až 180 dní, aby získal sílu. V případě hydrotechnického materiálu se kostka během kalení vloží do vody.
Testování se provádí působením sil, dokud se neobjeví praskliny.
Podle výsledků studie je betonu udělena třída od B3, 5 do B60. Nejběžnější typy jsou B10-B40.
Pevnost v tahu a ohybu
Struktury, které nejsou ovlivněny vertikálním zatížením, jsou vystaveny jiným silám, jako je axiální tah a ohyb. Abychom pochopili, zda beton odolá takovým deformacím, je testován v laboratoři. Stupeň pevnosti v tahu – Bt0, 4…4, 0.
Voděodolné
Stanoveno v laboratorních podmínkách na kostkách vzorků stejného stáří jako v prvním případě. Podstatou zkoušky je postupné zvyšování tlaku vody, dokud neprosákne betonovým tělesem. V důsledku toho je kamenu přiřazena značka voděodolnosti W2-20.
Pro agresivnípodmínky mořské vody, vysoký tlak, použití hydraulického betonu ne nižšího než W4.
Mrazuvzdornost
V podmínkách vysoké vlhkosti je zvláštní pozornost věnována změnám teplot s možností tuhnutí vody. Jak víte, při expanzi kapalina krystalizuje a poškozuje stavební materiály, do kterých se jí podařilo proniknout. Aby se tomu u kritické struktury zabránilo, jsou do roztoku ve výrobě přidávány speciální hydraulické přísady a plastifikátory, které zvyšují odolnost betonu vůči tvrdnutí.
Stupeň mrazuvzdornosti F ukazuje, kolik cyklů úplného střídavého zmrazování a rozmrazování vydrží vzorek betonu se ztrátou pevnosti maximálně 15 %. U hydraulické směsi se testy provádějí na vodě s jejím ohřevem a přeměnou v led.
Podle výsledků studie je hydrofobnímu betonu přiřazen stupeň mrazuvzdornosti F50-300.
Smíchejte zlepšováky
Ukazatele pevnosti, odolnosti proti vodě a mrazuvzdornosti jsou stanoveny ve fázi míchání roztoku v továrně. Speciální vlastnosti vodostavebního betonu určují soli různých kovů a kompozitní sloučeniny.
Aditivní modifikátory jsou rozděleny do 2 skupin.
I skupina snižuje nasákavost až 5x do doby projektovaného vytvrzování 28 dní. Mezi nejpoužívanější:
- Fenylethoxysiloxan 113-63 (dříve FES-50).
- aluminomethylsilikonát sodný AMSR-3 (Rusko).
- "Plastil" (Rusko).
- Hydrobeton (EU).
- Dodatek DM 2 (Německo).
- Liga Natriumoleat 90 (Rusko).
- Sikagard-702 W-Aquahod (Švýcarsko).
II skupina je méně výkonná (až 2-4,8krát). Jeho aplikace je možná pro míchání povrchového betonu:
- Polyhydrosiloxany 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 (Švýcarsko).
- Sikagard-700S (Švýcarsko).
III skupina se nepoužívá k vytvoření vodostavebního betonu. Aditiva snižují absorpci vody až 2krát.
Další vlastnosti
Při výběru pracovní směsi se berou v úvahu nejen hlavní vlastnosti vodostavebního betonu, ale také jeho další parametry:
- Částka smrštění.
- Odolnost proti deformaci.
- Stupeň odolnosti vůči průtoku vody a čerpacímu tlaku.
Na hydrotechnický beton neexistuje jediný recept: v každém případě se bere v úvahu chemické složení vody, velikost spádu a další zatížení. V souladu s požadavky se používají plniva a přísady, které mohou zajistit spolehlivý provoz budoucího kamene.
Aplikace
Položení roztoku pod vodní vrstvu je zodpovědný a obtížný úkol. Lije se ve velkých objemech, aby se zabránilo nerovnoměrnému tuhnutí a rozmazání. Vzhledem ke specifikům uložení v tělese vytvrzovací struktury dochází k tepelným pnutím a poklesům, kteréje třeba regulovat. Aby se zabránilo přehřátí a předčasné deformaci formy, do roztoku se přidávají změkčovadla a speciální druhy cementu:
- Pucolánové.
- struska.
- Hydrofobní.
Pro stavbu pobřežních staveb se používá vodostavební beton. Jeho použití je široce rozšířené:
- Mosty, jejich podpěry a nosníky.
- Uspořádání náspů a zdí zpevňujících pobřeží, přístavy.
- Bazény, jejich mísy a okolní oblasti.
- Stěny kanalizačních studní a šachet.
- Tunely metra.
- Technické stavby: přehrady, vodní elektrárny, vlnolamy.
Při stavbě domů se používá hydrotechnický beton nízké jakosti k zalití základů při vysoké hladině podzemní vody nebo jejích významných rozdílů během tání sněhu a silných dešťů.
