Beton hydrotechniczny: właściwości, cechy, skład

Cel hydraulicznego betonu jest oczywisty od samego nazwiska, ale dla poprawnego zrozumienia tego materiału, to zrozumienie nie wystarczy. Dlatego chcemy uwzględnić charakterystykę techniczną betonu hydraulicznego - skład, wytrzymałość, wodoodporność i inne parametry decydujące o właściwościach i właściwościach tego rodzaju betonu.

Beton do konstrukcji hydraulicznych

Wprowadzenie

Błędem jest mówić o betonie hydraulicznym jako oddzielnym materiale budowlanym, ponieważ należy on do jednej z odmian szerszej klasy materiałów zwanych betonom, dlatego terminy, klasyfikacja, ogólne pojęcia dla całej tej klasy będą takie same.

Aby wprowadzić czytelnika w ten temat, krótko wspominamy podstawowe pojęcia i terminy, które są używane do charakteryzowania i opisywania konkretnych produktów i zapraw.

Zwróć uwagę! Wszystkie metody znakowania, klasyfikacje, wszystkie terminologie i metody badań są ustandaryzowane i ściśle określone, dlatego są uważane za jedyny wiarygodny i ogólnie akceptowany zestaw cech, które mogą być stosowane w poważnych projektach i zakrojonych na szeroką skalę pracach budowlanych.

Beton nazywany jest kamieniem sztucznego pochodzenia, uzyskanym przez zmieszanie z wodą lub innym rozpuszczalnikiem suchej mieszaniny spoiw, wypełniaczy i dodatków. Również ta nazwa jest często używana do oznaczenia roztworu, który został już zmieszany z wodą i przygotowany do układania.

Istnieje duża różnorodność mieszanek betonowych, dlatego są one klasyfikowane według kilku parametrów:

1. Zgodnie z celem gotowej struktury. Oto dwie główne grupy: zwykła i specjalna. Zwykle grupa obejmuje materiały do ​​budowy obiektów cywilnych i przemysłowych oraz specjalny zbiór materiałów do budowy konstrukcji hydraulicznych, dróg, elektrowni jądrowych, mostów, a także rozwiązań specjalnych - żaroodpornych, dźwiękochłonnych, odpornych na agresywne środowiska chemiczne itp .;
2. Według rodzaju użytego spoiwa odróżnić asfalt, żużel zasadowy, gips, cement, polimer i beton krzemianowy. Mówimy o składzie cementu, ponieważ jest to cement portlandzki, który jest najczęściej używany do budowy konstrukcji hydraulicznych;
3. Według typu wypełniacza rozróżnić kompozycje na kruszywach porowatych, gęstych i specjalnych. W naszym przypadku mówimy o gęstych materiałach - żwirze i granicie;
4. Rozróżnij także materiały na strukturze. Wyróżnia się porowaty, gęsty, o dużych porach i beton komórkowy. Będziemy mówić o gęstej różnorodności;
5. Innym ważnym wskaźnikiem są warunki twardnienia.. Istnieją rozwiązania naturalnego utwardzania, a także te, które wymagają obróbki cieplnej i wilgoci pod ciśnieniem atmosferycznym lub podwyższonym (hartowanie w autoklawie). W naszym przypadku będzie to rozwiązanie naturalnego utwardzania;
6. Według objętości są szczególnie ciężkie (ponad 2500 kg / cub. m), ciężkie (2200 - 2500 kg / cub. m), lekkie (1800 - 2200 kg / cub. m), lekkie (500 - 1800 kg / cub. m), a szczególnie płuca (mniej niż 500 kg / metr sześcienny). Mamy do czynienia z ciężkim betonem;
7. Według wielkości agregatu Występują gatunki drobnoziarniste i gruboziarniste.

Możesz także dodać separację zgodnie z metodą przygotowania i składu, w której istnieją szczupłe, tłuste i nadające się do sprzedaży odmiany rozwiązań. W mieszankach ubogich zawartość cementu jest obniżana, a ilość gruboziarnistego kruszywa wzrasta w mieszankach tłuszczowych, przeciwnie, jest więcej cementu i mniej żwiru, a te nadające się do sprzedaży stanowią optymalny stosunek składników wytworzonych zgodnie ze standardową sprawdzoną recepturą.

Zwróć uwagę! Do budowy konstrukcji hydraulicznych przy użyciu tylko gotowych mieszanek betonowych, przygotowywanych według standardowej lub specjalnie dobranej receptury, z uwzględnieniem wszystkich warunków działania tych konstrukcji.

Ponadto, niezależnie od poprzedniej klasyfikacji, beton hydrauliczny według GOST 26633-91 musi spełniać szereg wymagań dotyczących wytrzymałości, wodoodporności, mrozoodporności i gotowości. Ponadto, w zależności od warunków odlewania, może być potrzebne rozwiązanie o pewnej ruchliwości i wykonalności, które również są standaryzowane.

Aby określić wytrzymałość materiału, uwzględnia się wytrzymałość na ściskanie, rozciąganie i zginanie.

В нашем случае используют классы по прочности на сжатие: В3.5, В5, В7.5, В10, в12.5, <…>, В60, В65, В70, В75, В80.

Również używane marki od M50 do M1000, gdzie liczba wskazuje maksymalny efekt siły na centymetr kwadratowy powierzchni, który jest w stanie wytrzymać materiał.

Aby określić osiową wytrzymałość na rozciąganie, klasy od Bt0.4 do Bt4 są stosowane w krokach co 0,2. Wytrzymałość na zginanie charakteryzuje się klasami od Btb0.4 do Btb8 z tym samym krokiem.

Jeśli spełniasz oznaczenie "beton hydrauliczny klasy B25 M350", oznacza to, że mamy przed sobą ciężki beton o specjalnym przeznaczeniu, klasy wytrzymałości B25. Marka 350 jest wskazana dla wygody, ponieważ wcześniej została przyjęta taka etykieta.

Oprócz tych podstawowych parametrów, podczas przygotowywania roztworu i określania jego składu uwzględnia się takie czynniki, jak ciepło twardnienia, odkształcalność, odporność na ścieranie przez strumienie wody i osad oraz inne cechy.

Zwróć uwagę! Podczas określania przynależności do klasy, wytrzymałości, mrozoodporności, wodoodporności i innych parametrów materiałowych stosuje się jedynie podejście empiryczne, a konkretna marka lub klasa jest przypisywana tylko na podstawie testów.

Wymagania

Należy rozumieć, że taka szczegółowa klasyfikacja została wprowadzona z jakiegoś powodu. Faktem jest, że hydrauliczne odmiany betonu są wykorzystywane do budowy skomplikowanych i bardzo ważnych konstrukcji, takich jak zapory, tamy, podpory mostowe, pomosty, falochrony, kotwice itp. Oczywiście, do takich celów, materiały nie są przygotowywane własnymi rękami "za oko", ale przylegają do określonej receptury w warunkach roślin.

Ważne jest również, aby pamiętać, że wymienione obiekty są budowane na podstawie poważnych obliczeń wziętych pod uwagę w projekcie, gdzie, między innymi, wymagania dotyczące wytrzymałości, wodoodporności i innych konkretnych parametrów są wymienione. Aby ułatwić przedstawienie tych wymagań producentowi rozwiązania, należy użyć szczegółowej klasyfikacji i oznakowania.

Miara odpowiedzialności nakładana na projektantów, architektów i budowniczych jest ogromna. Oceniajcie, jakie są konsekwencje zniszczenia mostu, tamy, elektrowni wodnej czy tamy? Dlatego podejście do wyboru materiałów tutaj jest szczególnie ostrożne i poważne.

Najczęściej stosowane wymagania dotyczące wskaźników, takich jak wodoodporność, mrozoodporność i wytrzymałość. Mówiliśmy o sile szczegółowo w poprzedniej sekcji, tutaj właśnie zauważamy, że najbardziej powszechnymi klasami wytrzymałości są B10 - B40.

Odporność na mróz zależy od liczby cykli zamrażania i rozmrażania, które materiał może przenosić bez znaczącej utraty wytrzymałości i innych wskaźników.

Для определения морозостойкости используют специальные климатические камеры, где образцы подвергают замораживанию и оттаиванию, а количество таких циклов фиксируют. В результате материалу присваивают класс, где указано количество перенесенных им без потерь циклов: F50, F75, F100, <…>, F600, F800, F1000.

Z reguły w budownictwie stosowane są takie marki, jak mrozoodporność, takie jak F50, F100, F200 i F300. W przypadku większej liczby cykli niż 400 stosuje się specjalne dodatki, ale takie materiały są rzadko używane podczas pracy w trudnych i bardzo wysokich warunkach.

Jak wiadomo, istnieją trzy główne typy hydrokoncetonu w warunkach roboczych:

1. Pod wodą, która stale znajduje się w kolumnie wody i ma bezpośredni kontakt z płynem ciśnieniowym;
2. Pozostawanie w strefie okresowo zmieniającego się poziomu wody, to znaczy, że materiał nie podlega ciągłemu działaniu płynów ciśnieniowych;
3. Okresowo myje się wodą, ale znajduje się powyżej jej poziomu. Nie ma wpływu na ciśnienie płynu.

Oczywistym jest, że wszystkie trzy gatunki w jakiś sposób wchodzą w kontakt z wodą, dlatego wodoodporność jest niezwykle ważnym wskaźnikiem dla hydro-betonu. Aby to ustalić, materiał w wieku 180 dni poddawany jest działaniu ciśnienia hydrostatycznego w wodzie.

Во время испытания бетонный куб со стороной 150 мм помещают в специальную камеру, где на него оказывают воздействие напором воды. Если материал выдерживает тот или иной напор, ему присваивают класс W2, W4, W6, <…>, W16, W18, W20. Число обозначает значение того давления, которое способен выдержать образец, измеряемое в кгс/кв. см. Наиболее часто встречаются гидробетоны четырех групп: W2, W4, W6, W8.

Szczególnie ważne dla wodoodporności jest stosunek wody do cementu w roztworze. Im jest niższy, tym niższa jest porowatość struktury i tym większy opór wody. Na wskaźnik ten mają również wpływ specjalne dodatki zmiękczające, które zmniejszają zużycie wody w mieszaninie.

Również nieprzepuszczalność wody zwiększa stosowanie dodatków pucolanowych, a także tlenku glinowego, cementów zbrojących, rozszerzających się i o wysokiej wytrzymałości. Ponadto zastosowanie dodatków do zagęszczania betonu z siarczanu glinu i żelaza, azotanu wapnia, a także zagęszczanie mechaniczne przez odwirowanie, wibracje, prasowanie i odkurzanie.

Skład

Skład betonu hydrotechnicznego ma najbardziej znaczący wpływ na wszystkie późniejsze właściwości i cechy struktur. Przy jej wyborze uwzględnia się nie tylko techniczną stronę zagadnienia, ale także cenę uzyskanej mieszaniny, ekonomiczną wykonalność jej wykorzystania w porównaniu z innymi opcjami i innymi wskaźnikami.

Składniki takie jak cement portlandzki, piasek, tłuczeń i woda są wykorzystywane do przygotowania betonu hydraulicznego. Oprócz tych głównych składników dodaje się plastyfikatory, środki hydrofobizujące, dodatki zwiększające porowatość powietrza, uszczelnienia i inne substancje zwiększające te lub inne wskaźniki roztworu. Ponadto w celu poprawy wodoodporności stosuje się pucolanowy cement żużlowy i cement odporny na siarczany.

Zużycie cementu na metr sześcienny zaprawy nie powinno przekraczać 350 - 400 kg. Używaj tylko wysokiej jakości materiału o wysokiej jakości, produkowanego przez sprawdzoną fabrykę o dobrej reputacji.

Piasek jest najlepiej dodawanym kwarcem, przemywany z gliny i cząstek pyłu, wydobywany w naturalnych osadach. Żwir i granit są stosowane jako kruszywo grube, które spełnia wymagania składu frakcyjnego i łuszczenia. Dopuszcza się dodawanie pokruszonego kamienia o wielkości ziarna 150 mm i większej do masywnych konstrukcji.

Zwróć uwagę! Cięcie betonu zbrojonego diamentowymi kręgami i diamentowe wiercenie otworów w betonie w naszym przypadku jest trudne i wymaga użycia profesjonalnych narzędzi i wysokiej jakości materiałów skrawających.

Wniosek

Uwzględniliśmy beton hydrauliczny - klasa B15 M200, B25 M350 i nauczyliśmy się czytać oznakowanie. Określiliśmy również podstawowe wymagania i skład tego materiału. Aby uzyskać większą jasność i nowe informacje, zobacz film wideo w tym artykule.