برای سازه ها و سازه هایی که با درجات مختلف در تماس با آب هستند، ماده خاصی مورد نیاز است که بتواند در برابر اثرات تهاجمی یک محیط مایع مقاومت کند. برای ساخت و ساز در چنین شرایطی از بتن هیدروتکنیکی استفاده می شود. دارای ویژگی های لازم برای عملکرد ایمن تأسیسات ساخته شده است.
تعریف
بتن هیدروتکنیکی جزو دسته سنگین است، برای ساخت خاکریزها، پل ها و سایر سازه ها استفاده می شود که قسمت هایی از سازه های آن در جاهایی یا به طور کامل در آب فرو رفته و یا با آن تماس دارند.
یکی از ویژگی های این ماده توانایی آن در حفظ ویژگی های اصلی خود در یک محیط تهاجمی بدون به خطر انداختن کیفیت و ظرفیت باربری عنصر است. برخی از عملکردها، مانند استحکام، در محیط هوا با گذشت زمان افزایش می یابد، به شرطی که یکپارچگی و ساختار سنگ حفظ شود.
طبقه بندی
مجموعه ای از الزامات وجود دارد که باید وجود داشته باشدمطابق با مهندسی هیدرولیک بتن GOST 26633-2012 بتن سنگین و ریزدانه. مشخصات” کیفیت اجزای سازنده مخلوط و خواص محلول نهایی را تنظیم می کند. این سند ماهیت بین المللی دارد و توسط 8 کشور تصویب شده است.
بر اساس GOST، بتن هیدرولیک با توجه به درجه غوطه وری و قرار گرفتن در معرض محیط آبی به چند گروه تقسیم می شود:
- سطح.
- زیرآب.
- برای نوسانات سطح آب.
با توجه به حجم سازه در حال ایجاد، مواد به موارد زیر تقسیم می شوند:
- عظیم - اشکال پیچیده و اندازه های بزرگ عنصر، همراه با پخت ناهموار با انتشار گرما.
- غیر حجیم - طرح های ساده با ابعاد کوچک.
همانطور که نیرو به جسم سخت شده وارد می شود:
- برای سیستم های تحت فشار.
- برای عناصر بدون فشار.
طبقه بندی اضافی محل استفاده از بتن:
- برای ساختارهای داخلی (آنها کمتر مستعد شستشو، فشار آب هستند، اما باید در برابر اثرات استاتیک مقاومت کنند).
- برای عناصر و سطوح خارجی (که تحت تأثیر حرکت فعال آب و پس زمینه شیمیایی متغیر قرار می گیرند).
ترکیب مخلوط
برای به دست آوردن سنگی با سختی، استحکام و ایمنی کافی، محلول باید الزامات GOST را برآورده کند. تمامی اجزای موجود در بتن هیدروتکنیکی تحت کنترل کیفی قرار می گیرند. ترکیب ترکیب:
- جزء اصلی چسب است. برایمقاوم در برابر آب های تهاجمی، از سیمان مقاوم در برابر سولفات استفاده می شود. برای یک سطح متغیر غوطه وری، یک آبگریز یا با گنجاندن افزودنی های پلاستیک کننده گرفته می شود. در موارد دیگر از سیمان پوزولانی، سرباره یا پرتلند استفاده می شود.
- سنگدانه ریز - ماسه کوارتز، مقاومت بتن را در برابر آب افزایش می دهد. نباید حاوی ناخالصی‌ها و زباله‌های کوچک باشد - در شرایط مرطوب، روشن کردن می‌تواند به میزان قابل توجهی مواد را ضعیف کند.
- سنگدانه درشت - شن و سنگ خرد شده از سنگهای رسوبی و آذرین. این با آب گریزی بالا، مقاومت در برابر سرما مشخص می شود. کسر سنگها به مشخصات فنی محلول بتن مورد نیاز برای عملیات در شرایط خاص بستگی دارد. شکل سنگدانه باید حجیم و محدب باشد، سنگ خرد شده یا شن استحکام کمتری دارد.
- افزودنی ها - بهبود دهنده خواص محلول. آنها مقاومت سنگ را در برابر دمای شدید، اثرات تهاجمی آب افزایش می دهند، در صورت نیاز آزاد شدن گرما را کاهش می دهند و از ترک خوردن جلوگیری می کنند.
خواص همه اجزاء، پارامترهای آنها، فرمولاسیون دقیق محلول در GOST 26633-2012 p.3 تجویز شده است. انطباق باید در هر تولیدی انجام شود، مخلوط نهایی سند مطابقت با استاندارد را دریافت می کند.
مشخصات
مواد دارای انواع مختلفی است. آنها با ترکیب و خواصی که بتن مهندسی هیدرولیک باید داشته باشد متمایز می شوند. مشخصات به برند و نوع ترکیب بستگی دارد. اصلی ترین آنها مقاومت فشاری، خمش محوری، کشش، مقاومت در برابر سرما وآب گریزی راه حل کاری با توجه به مجموع این شاخص ها انتخاب می شود، زیرا هر دسته از خواص ممکن است متفاوت باشد، که برای این ماده غیرقابل قبول است.
قدرت
اولین و مهمترین شاخص میزان مقاومت فشاری است، زیرا اغلب سازه ها بار عمودی را از حجم ساختمان بالا تجربه می کنند.
مقاومت بتن با ایجاد یک مکعب آزمایش و سپس آزمایش آن تحت فشار تعیین می شود. نمونه اولیه از 28 تا 180 روز برای به دست آوردن قدرت نگهداری می شود. در مورد مواد مهندسی هیدرولیک، مکعب در طول سخت شدن در آب قرار می گیرد.
آزمایش تحت تأثیر نیروها تا زمانی که ترک ها ظاهر شوند انجام می شود.
طبق نتایج مطالعه به بتن کلاس B3، 5 تا B60 تعلق می گیرد. رایج ترین انواع آن B10-B40 است.
استحکام کششی و خمشی
سازه هایی که تحت تأثیر بارگذاری عمودی قرار نمی گیرند، تحت تأثیر نیروهای دیگری مانند کشش محوری و خمش قرار می گیرند. برای درک اینکه آیا بتن می تواند چنین تغییر شکل هایی را تحمل کند، در آزمایشگاه آزمایش می شود. درجه استحکام کششی - Bt0، 4…4، 0.
مقاوم در برابر آب
در شرایط آزمایشگاهی بر روی مکعب های نمونه با همان سن مورد اول تعیین شد. ماهیت آزمایش این است که فشار آب را به تدریج افزایش دهید تا زمانی که از بدنه بتن تراوش کند. در نتیجه، این سنگ دارای علامت مقاومت در برابر آب W2-20 است.
برای پرخاشگرشرایط آب دریا، فشار بالا استفاده از بتن هیدرولیک کمتر از W4.
مقاومت در برابر یخبندان
در شرایط رطوبت بالا به تغییرات دما با امکان انجماد آب توجه ویژه ای می شود. همانطور که می دانید هنگام انبساط، مایع متبلور می شود و به مصالح ساختمانی که توانسته است به آن نفوذ کند آسیب می رساند. برای جلوگیری از این اتفاق در ساختار بحرانی، افزودنی های هیدرولیک و نرم کننده های خاصی به محلول در محل تولید اضافه می شود که باعث افزایش مقاومت بتن در برابر سخت شدن می شود.
درجه مقاومت در برابر یخبندان F نشان می دهد که چند سیکل انجماد متناوب و ذوب یک نمونه بتن می تواند با از دست دادن مقاومت بیش از 15٪ تحمل کند. برای یک مخلوط هیدرولیک، آزمایشات روی آب با گرم شدن و تبدیل آن به یخ انجام می شود.
طبق نتایج این مطالعه، بتن آبگریز دارای درجه مقاومت در برابر سرما F50-300 است.
ترکیب بهبود دهنده ها
شاخص‌های قدرت، مقاومت در برابر آب و مقاومت در برابر سرما در مرحله اختلاط محلول در کارخانه قرار می‌گیرند. خواص ویژه بتن هیدرولیک توسط نمک های مختلف فلزات و ترکیبات مرکب تعیین می شود.
تغییرکننده های افزودنی به دو گروه تقسیم می شوند.
گروه I جذب آب را تا مدت 28 روز تا 5 برابر کاهش می دهد. در میان پرکاربردترین ها:
- فنیل لتوکسی سیلوکسان 113-63 (FES-50 سابق).
- آلومینی متیل سیلیسیم سدیم AMSR-3 (روسیه).
- "Plastil" (روسیه).
- هیدروبتن (EU).
- Addiment DM 2 (آلمان).
- Liga Natriumoleat 90 (روسیه).
- Sikagard-702 W-Aquahod (سوئیس).
گروه II قدرت کمتری دارد (تا 2-4.8 برابر). کاربرد آن برای اختلاط بتن سطحی امکان پذیر است:
- Polyhydrosiloxanes 136-157M (GKZH-94M سابق) و 136-41 (GKZH-94 سابق).
- "KOMD-S".
- Stavinor Zn Eu Stavinor Ca PSE.
- HIDROFOB E (اسلوونی).
- Cementol E (اسلوونی).
- Sikalite (سوئیس).
- Sikagard-700S (سوئیس).
گروه III برای ایجاد بتن هیدرولیک استفاده نمی شود. افزودنی ها جذب آب را تا 2 برابر کاهش می دهند.
سایر املاک
هنگام انتخاب مخلوط کاری، نه تنها ویژگی های اصلی بتن هیدرولیک، بلکه سایر پارامترهای آن نیز در نظر گرفته می شود:
- مقدار انقباض.
- مقاومت در برابر تغییر شکل.
- درجه مقاومت در برابر جریان آب و فشار پمپاژ.
هیچ دستور العمل واحدی برای بتن هیدروتکنیکال وجود ندارد: در هر مورد، ترکیب شیمیایی آب، بزرگی سر و سایر بارها در نظر گرفته می شود. مطابق با الزامات، از پرکننده ها و مواد افزودنی استفاده می شود که می تواند عملکرد مطمئن سنگ آینده را تضمین کند.
برنامه
گذاشتن محلول در زیر لایه آب کاری مسئولانه و دشوار است. برای جلوگیری از انجماد ناهموار و تار شدن در حجم های زیاد ریخته می شود. با توجه به ویژگی های تخمگذار در بدنه سازه سخت کننده، تنش ها و افت های حرارتی ایجاد می شود کهنیاز به تنظیم دارد. برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد و تغییر شکل زودرس قالب، نرم کننده ها و انواع خاصی از سیمان به محلول اضافه می شود:
- Pozzolanic.
- سرباره.
- هیدروفوبیک.
برای ساخت سازه های ساحلی از بتن هیدرولیک استفاده می شود. استفاده از آن گسترده است:
- پل ها، تکیه گاه ها و تیرهای آنها.
- آرایش خاکریزها و دیوارهای تقویت ساحل، بنادر.
- استخرها، کاسه های آنها و مناطق اطراف آن.
- دیوارهای چاه و شفت فاضلاب.
- تونل های مترو.
- سازه های فنی: سدها، نیروگاه های برق آبی، موج شکن.
در خانه سازی، بتن هیدروتکنیکی با عیار پایین برای ریختن پی در سطح بالایی از آب های زیرزمینی یا تفاوت های قابل توجه آن در هنگام ذوب برف و باران های شدید استفاده می شود.
