למבנים ומבנים הבאים במגע עם מים בדרגות שונות, יש צורך בחומר מיוחד שיכול לעמוד בפני ההשפעות האגרסיביות של תווך נוזלי. לבנייה בתנאים כאלה, נעשה שימוש בבטון הידרוטכני. יש לו את המאפיינים הדרושים לתפעול בטוח של המתקן שהוקם.
הגדרה
בטון הידרוטכני שייך לקטגוריה של כבד, הוא משמש לבניית סוללות, גשרים ומבנים אחרים, שחלקים מהמבנים שלהם במקומות שקועים לחלוטין במים, או שיש להם מגע איתו.
מאפיין של החומר הוא יכולתו לשמור על מאפייניו המקוריים בסביבה אגרסיבית מבלי לפגוע באיכות ובכושר הנשיאה של האלמנט. חלק מהפונקציות, כגון חוזק, בסביבת האוויר גדלות עם הזמן, בתנאי שהשלמות והמבנה של האבן נשמרים.
Classification
יש סדרה מסוימת של דרישות שחייבות להיותלהתאים להנדסה הידראולית בטון. GOST 26633-2012 "בטון כבד ועדין. מפרט" מסדיר את איכות הרכיבים המרכיבים את התערובת ואת תכונות התמיסה המוגמרת. המסמך הוא בינלאומי באופיו, הוא אומץ על ידי 8 מדינות.
לפי GOST, בטון הידראולי מחולק למספר קבוצות לפי מידת הטבילה והחשיפה לסביבה המימית:
- Surface.
- מתחת למים.
- לתנודות במפלסי מים.
לפי נפח המבנה שנוצר, החומר מחולק ל:
- Masive - צורות מורכבות וגדלים גדולים של האלמנט, מלווה בריפוי לא אחיד עם שחרור חום.
- לא מסיבי - עיצובים פשוטים עם מידות קטנות.
כאשר מופעל כוח על החפץ המוקשה:
- למערכות בלחץ.
- לאלמנטים שאינם בלחץ.
סיווג נוסף חולק את מקום היישום של הבטון:
- עבור מבנים פנימיים (הם נוטים פחות להדחה, לחץ מים, אבל חייבים לעמוד בהשפעות סטטיות).
- לאלמנטים ומשטחים חיצוניים (כאלה מושפעים מתנועה אקטיבית של מים ורקע כימי ניתן לשינוי).
הרכב התערובת
הפתרון חייב לעמוד בדרישות של GOST כדי להשיג אבן בעלת קשיות, חוזק ובטיחות מספקים. כל הרכיבים הכלולים בבטון ההידרוטכני עוברים בקרת איכות. הרכב מיקס:
- הרכיב העיקרי הוא הקלסר. לאפקט עמיד בפני מים אגרסיביים, מלט עמיד לסולפט משמש. עבור רמה משתנה של טבילה, נלקחת הידרופובי או עם הכללת תוספים פלסטיים. במקרים אחרים משתמשים בפוצולני, סיגים או צמנט פורטלנד.
- צבר עדין - חול קוורץ, מגביר את עמידות הבטון למים. זה לא צריך להכיל זיהומים קטנים ופסולת - בתנאים רטובים, הפעלה עלולה להחליש משמעותית את החומר.
- אגרגט גס - חצץ ואבן כתוש מסלעי משקע ומאבקים. זה מאופיין בהידרופוביות גבוהה, עמידות לכפור. שבריר האבנים תלוי במאפיינים הטכניים של פתרון הבטון הנדרש לפעולה בתנאים ספציפיים. צורת האגרגט צריכה להיות נפחית וקמורה, לאבן כתוש או חצץ יש פחות חוזק.
- תוספים - משפרים את תכונות הפתרון. הם מגבירים את עמידות האבן לקיצוניות טמפרטורה, השפעות אגרסיביות של מים, מפחיתים את שחרור החום לפי הצורך ומונעים סדקים.
המאפיינים של כל הרכיבים, הפרמטרים שלהם, הניסוח המדויק של הפתרון נקבעים ב-GOST 26633-2012 p.3. יש לבצע עמידה בכל ייצור, התערובת המוגמרת מקבלת מסמך עמידה בתקן.
מפרטים
לחומר יש זנים רבים. הם נבדלים על ידי ההרכב והתכונות שצריך להיות לבטון הנדסי הידראולי. המפרט תלוי במותג ובסוג ההרכב. העיקריים שבהם הם חוזק לחיצה, כיפוף צירי, מתח, עמידות לכפור והידרופוביות. פתרון העבודה נבחר בהתאם למכלול האינדיקטורים הללו, שכן כל אצווה של מאפיינים עשויה להיות שונה, דבר שאינו מקובל עבור חומר זה.
Strength
המדד הראשון והחשוב ביותר הוא כמות חוזק הלחיצה, מכיוון שרוב המבנים חווים עומס אנכי בכוח מנפח הבניין שמעל.
חוזק הבטון נקבע על ידי יצירת קוביית בדיקה ולאחר מכן בדיקתה בלחץ. אב הטיפוס נשמר בין 28 ל-180 ימים כדי לצבור כוח. במקרה של חומר הנדסי הידראולי, הקוביה מונחת במים במהלך התקשות.
הבדיקה מתבצעת תחת פעולת כוחות עד להופעת סדקים.
לפי תוצאות המחקר, הבטון זוכה לכיתה מ-B3, 5 עד B60. הסוגים הנפוצים ביותר הם B10-B40.
חוזק מתיחה וכיפוף
מבנים שאינם מושפעים מעומס אנכי נתונים לכוחות אחרים כגון מתח צירי וכיפוף. כדי להבין אם בטון יכול לעמוד בעיוותים כאלה, הוא נבדק במעבדה. דרגת חוזק מתיחה – Bt0, 4…4, 0.
עמיד במים
נקבע בתנאי מעבדה על קוביות מדגם באותו גיל כמו במקרה הראשון. מהות הבדיקה היא להגביר בהדרגה את לחץ המים עד שהוא מחלחלת דרך גוף הבטון. כתוצאה מכך, לאבן מוקצה סימן עמידות למים W2-20.
לאגרסיביתנאי מי ים, שימוש בלחץ גבוה בבטון הידראולי לא נמוך מ-W4.
התנגדות לכפור
בתנאים של לחות גבוהה, מוקדשת תשומת לב מיוחדת לשינויי טמפרטורה עם אפשרות להתמצקות מים. כידוע, בעת התרחבות הנוזל מתגבש ופוגע בחומרי הבניין אליהם הצליח לחדור. כדי למנוע את זה עם מבנה קריטי, מוסיפים לתמיסה באתר הייצור תוספים הידראוליים מיוחדים וחומרי פלסטיק שמגבירים את עמידות הבטון להתקשות.
דרגה F של עמידות לכפור מראה כמה מחזורים של הקפאה חלופית מלאה והפשרה של דגימת בטון יכולים לעמוד עם אובדן חוזק של לא יותר מ-15%. עבור תערובת הידראולית, מבוצעות בדיקות על מים עם חימום והפיכתם לקרח.
לפי תוצאות המחקר, לבטון הידרופובי נקבעה דרגת עמידות לכפור של F50-300.
משפרי מיקס
אינדיקטורים לחוזק, עמידות למים ועמידות לכפור מונחים בשלב ערבוב התמיסה במפעל. התכונות המיוחדות של בטון הידראולי נקבעות על ידי מלחים של מתכות שונות ותרכובות מרוכבות.
משנים תוספים מחולקים ל-2 קבוצות.
קבוצת I מפחיתה את ספיגת המים עד פי 5 עד לתקופת האיפור העיצובי של 28 ימים. בין הנפוצים ביותר:
- Phenylethoxysiloxane 113-63 (לשעבר FES-50).
- נתרן אלומינומתיל סיליקונאט AMSR-3 (רוסיה).
- "Plastil" (רוסיה).
- בטון הידרו (EU).
- תוספת DM 2 (גרמניה).
- Liga Natriumoleat 90 (רוסיה).
- Sikagard-702 W-Aquahod (שוויץ).
II הקבוצה פחות חזקה (עד פי 2-4.8). היישום שלו אפשרי לערבוב בטון משטח:
- Polyhydrosiloxanes 136-157M (לשעבר GKZH-94M) ו-136-41 (לשעבר GKZH-94).
- "KOMD-S".
- Stavinor Zn Eu Stavinor Ca PSE.
- HIDROFOB E (סלובניה).
- Cementol E (סלובניה).
- Sikalite (שוויץ).
- Sikagard-700S (שוויץ).
III הקבוצה לא משמשת ליצירת בטון הידראולי. תוספים מפחיתים את ספיגת המים עד פי 2.
נכסים אחרים
בבחירת תערובת עבודה, נלקחים בחשבון לא רק המאפיינים העיקריים של בטון הידראולי, אלא גם שאר הפרמטרים שלו:
- סכום הצטמקות.
- התנגדות לעיוותים.
- מידת ההתנגדות לזרימת מים וללחץ השאיבה.
אין מתכון אחד לבטון הידרוטכני: בכל מקרה נלקחים בחשבון ההרכב הכימי של המים, גודל הראש ועומסים נוספים. בהתאם לדרישות, נעשה שימוש בחומרי מילוי ותוספים שיכולים להבטיח את פעולתה האמינה של האבן העתידית.
Application
הנחת התמיסה מתחת לשכבת המים היא משימה אחראית וקשה. הוא נמזג בנפחים גדולים כדי למנוע התמצקות וטשטוש לא אחידה. בשל הספציפיות של הנחת בגוף המבנה המתקשה, מתרחשים מתחים וטיפות תרמיים, אשרצריך להיות מוסדר. כדי למנוע התחממות יתר ועיוות מוקדם של התבנית, מוסיפים לתמיסה חומרים פלסטיים וסוגים מיוחדים של מלט:
- Pozzolanic.
- Slag.
- הידרופובי.
לבניית מבני חוף, נעשה שימוש בבטון הידראולי. השימוש בו נפוץ:
- גשרים, התומכים והקורות שלהם.
- הסדרת סוללות וחומות לחיזוק החוף, נמלים.
- בריכות, הקערות שלהן והאזורים שמסביב.
- קירות של בארות ביוב ופירים.
- מנהרות מטרו.
- מבנים טכניים: סכרים, תחנות כוח הידרואלקטריות, שוברי גלים.
בבניית בתים, נעשה שימוש בבטון הידרוטכני בדרגות נמוכות ליציקת היסוד ברמה גבוהה של מי תהום או ההבדלים המשמעותיים שלו במהלך הפשרת שלגים וגשמים עזים.
