За конструкции и конструкции, които влизат в контакт с вода в различна степен, е необходим специален материал, който може да издържи на агресивното въздействие на течна среда. За строителство в такива условия се използва хидротехнически бетон. Притежава необходимите характеристики за безопасната експлоатация на изграденото съоръжение.
Определение
Хидротехническият бетон спада към категорията тежки, използва се за изграждане на насипи, мостове и други конструкции, части от конструкциите на които на места са или изцяло потопени във вода, или имат контакт с нея.
Характеристика на материала е способността му да поддържа оригиналните си характеристики в агресивна среда, без да се нарушава качеството и носещата способност на елемента. Някои функции, като здравината, във въздушната среда се увеличават с течение на времето, при условие че се запази целостта и структурата на камъка.
Класификация
Има определен набор от изисквания, които трябва да бъдатотговарят на бетоновата хидравлика. GOST 26633-2012 „Тежък и дребнозърнест бетон. Спецификации” регулира качеството на компонентите, съставляващи сместа, и свойствата на готовия разтвор. Документът има международен характер, приет е от 8 държави.
Според GOST хидравличният бетон се разделя на няколко групи според степента на потапяне и излагане на водна среда:
- Повърхност.
- Под вода.
- За променливи нива на водата.
Според обема на създаваната структура материалът е разделен на:
- Масивни - сложни форми и големи размери на елемента, придружени от неравномерно втвърдяване с отделяне на топлина.
- Немасивни - прости дизайни с малки размери.
Като сила се прилага към втвърдения обект:
- За системи под налягане.
- За елементи без налягане.
Допълнителна класификация споделят мястото на приложение на бетона:
- За вътрешни структури (те са по-малко склонни към измиване, водно налягане, но трябва да издържат на статични ефекти).
- За външни елементи и повърхности (такива се влияят от активното движение на водата и променлив химически фон).
Състав на сместа
Разтворът трябва да отговаря на изискванията на GOST, за да се получи камък с достатъчна твърдост, здравина и безопасност. Всички компоненти, включени в хидротехническия бетон, преминават качествен контрол. Състав на микс:
- Основният компонент е свързващото вещество. Заефект устойчив на агресивни води, използва се сулфатоустойчив цимент. За променливо ниво на потапяне се взема хидрофобно или с включване на пластифициращи добавки. В други случаи се използва пуцоланов, шлаков или портланд цимент.
- фин агрегат - кварцов пясък, повишава устойчивостта на бетона към вода. Не трябва да съдържа малки примеси и отломки - при мокри условия включването може значително да отслаби материала.
- Едър инертен материал - чакъл и натрошен камък от седиментни и магмени скали. Това се характеризира с висока хидрофобност, устойчивост на замръзване. Фракцията на камъните зависи от техническите характеристики на бетоновия разтвор, необходим за работа в специфични условия. Формата на инертния материал трябва да бъде обемна и изпъкнала, натрошен камък или чакъл има по-малка якост.
- Добавки - подобряващи свойствата на разтвора. Те повишават устойчивостта на камъка към температурни крайности, агресивно въздействие на водата, намаляват отделянето на топлина при необходимост и предотвратяват пукнатини.
Свойствата на всички компоненти, техните параметри, точната формулировка на разтвора са предписани в GOST 26633-2012 стр.3. Съответствието трябва да се извършва във всяко производство, готовата смес получава документ за съответствие със стандарта.
Спецификации
Материалът има много разновидности. Те се отличават със състава и свойствата, които трябва да притежава хидротехническият бетон. Спецификациите зависят от марката и вида на състава. Основните са якост на натиск, аксиално огъване, опън, устойчивост на замръзване ихидрофобност. Работният разтвор се избира според съвкупността от тези показатели, тъй като всяка партида свойства може да се различава, което е неприемливо за този материал.
Сила
Първият и най-важен индикатор е силата на натиск, тъй като повечето конструкции изпитват силово вертикално натоварване от обема на сградата по-горе.
Якостта на бетона се определя чрез създаване на тестов куб и след това тестване под налягане. Прототипът се съхранява от 28 до 180 дни, за да набере сила. В случай на хидротехнически материал, кубът се поставя във вода по време на втвърдяването.
Изпитването се извършва под действието на сили до появата на пукнатини.
Според резултатите от изследването бетонът получава клас от B3, 5 до B60. Най-често срещаните типове са B10-B40.
Якост на опън и огъване
Конструкциите, които не са засегнати от вертикално натоварване, са подложени на други сили като аксиално напрежение и огъване. За да се разбере дали бетонът може да издържи на такива деформации, той се тества в лаборатория. Степен на якост на опън – Bt0, 4…4, 0.
Водоустойчив
Определя се при лабораторни условия върху пробни кубчета на същата възраст, както в първия случай. Същността на теста е постепенно да се увеличи налягането на водата, докато тя проникне през бетонното тяло. В резултат на това камъкът получава знак за водоустойчивост W2-20.
За агресивниусловия на морска вода, високо налягане използвайте хидравличен бетон не по-нисък от W4.
Устойчивост на замръзване
В условия на висока влажност се обръща специално внимание на температурните промени с възможност за втвърдяване на водата. Както знаете, при разширяване течността кристализира и уврежда строителните материали, в които е успяла да проникне. За да се предотврати това да се случи с критична структура, към разтвора на производствената площадка се добавят специални хидравлични добавки и пластификатори, които повишават устойчивостта на бетона към втвърдяване.
Степен на устойчивост на замръзване F показва колко цикъла на пълно алтернативно замразяване и размразяване може да издържи една бетонна проба със загуба на якост от не повече от 15%. За хидравлична смес тестовете се провеждат върху вода с нейното нагряване и превръщането й в лед.
Според резултатите от изследването, хидрофобният бетон получава степен на устойчивост на замръзване от F50-300.
Смесете подобрители
Показателите за якост, водоустойчивост и устойчивост на замръзване се залагат на етапа на смесване на разтвора във фабриката. Специалните свойства на хидравличния бетон се определят от соли на различни метали и композитни съединения.
Допълнителните модификатори са разделени на 2 групи.
I група намалява водопоглъщането до 5 пъти за срока на втвърдяване на дизайна от 28 дни. Сред най-използваните:
- Фенилетоксисилоксан 113-63 (бивш FES-50).
- Натриев алуминометилсиликонат AMSR-3 (Русия).
- "Plastil" (Русия).
- Хидробетон (ЕС).
- Добавка DM 2 (Германия).
- Liga Natriumoleat 90 (Русия).
- Sikagard-702 W-Aquahod (Швейцария).
II групата е по-малко мощна (до 2-4,8 пъти). Неговото приложение е възможно за смесване на повърхностен бетон:
- Полихидросилоксани 136-157M (бивш GKZH-94M) и 136-41 (бивш GKZH-94).
- "KOMD-S".
- Stavinor Zn Eu Stavinor Ca PSE.
- HIDROFOB E (Словения).
- Cementol E (Словения).
- Sikalite (Швейцария).
- Sikagard-700S (Швейцария).
III група не се използва за създаване на хидравличен бетон. Добавките намаляват абсорбцията на вода до 2 пъти.
Други имоти
При избора на работна смес се вземат предвид не само основните характеристики на хидравличния бетон, но и другите му параметри:
- Размер на свиване.
- Устойчивост на деформация.
- Степен на устойчивост на водния поток и налягането на изпомпване.
Няма единна рецепта за хидротехнически бетон: във всеки случай се вземат предвид химическият състав на водата, големината на напора и други натоварвания. В съответствие с изискванията се използват пълнители и добавки, които могат да осигурят надеждната работа на бъдещия камък.
Заявление
Полагането на разтвора под водния слой е отговорна и трудна задача. Излива се в големи обеми, за да се предотврати неравномерното втвърдяване и размазване. Поради спецификата на полагане в тялото на втвърдяващата се конструкция възникват термични напрежения и капки, коитотрябва да се регулира. За да се избегне прегряване и преждевременна деформация на матрицата, към разтвора се добавят пластификатори и специални видове цимент:
- Pozzolanic.
- Slag.
- Хидрофобно.
За изграждането на крайбрежни конструкции се използва хидравличен бетон. Използването му е широко разпространено:
- Мостове, техните подпори и греди.
- Подреждане на насипи и стени за укрепване на брега, пристанища.
- Басейни, техните купи и околните зони.
- Стени на канализационни кладенци и шахти.
- Метро тунели.
- Технически конструкции: язовири, водноелектрически централи, вълноломи.
В жилищно строителство хидротехнически бетон от ниски класове се използва за изливане на основата при високо ниво на подпочвени води или при значителни разлики по време на топене на снега и силни дъждове.
