Per a estructures i estructures que entren en contacte amb l'aigua en diferents graus, es necessita un material especial que suporti els efectes agressius d'un medi líquid. Per a la construcció en aquestes condicions, s'utilitza formigó hidrotècnic. Té les característiques necessàries per al funcionament segur de la instal·lació aixecada.
Definició
El formigó hidrotècnic pertany a la categoria de pesat, s'utilitza per a la construcció de terraplens, ponts i altres estructures, parts de les estructures de les quals en alguns llocs estan completament submergides a l'aigua, o bé tenen contacte amb ella.
Una característica del material és la seva capacitat per mantenir les seves característiques originals en un entorn agressiu sense comprometre la qualitat i la capacitat de càrrega de l'element. Algunes funcions, com la força, en l'ambient aeri augmenten amb el temps, sempre que es preservi la integritat i l'estructura de la pedra.
Classificació
Hi ha un determinat conjunt de requisits que s'han de ferconforme a l'enginyeria hidràulica del formigó. GOST 26633-2012 “Formigó pesat i de gra fi. Especificacions” regula la qualitat dels components que formen la mescla i les propietats de la solució acabada. El document és de caràcter internacional, va ser adoptat per 8 països.
Segons GOST, el formigó hidràulic es divideix en diversos grups segons el grau d'immersió i exposició al medi aquàtic:
- Surface.
- Sota l'aigua.
- Per a nivells d'aigua fluctuants.
Segons el volum de l'estructura que es crea, el material es divideix en:
- Massic: formes complexes i grans mides de l'element, acompanyades d'un curat desigual amb alliberament de calor.
- No massiu: dissenys senzills amb dimensions reduïdes.
A mesura que s'aplica força a l'objecte endurit:
- Per a sistemes a pressió.
- Per a elements sense pressió.
Classificació addicional comparteix el lloc d'aplicació del formigó:
- Per a estructures internes (són menys propenses al rentat, a la pressió de l'aigua, però han de suportar efectes estàtics).
- Per a elements i superfícies externes (aquests es veuen afectats pel moviment actiu de l'aigua i un fons químic canviant).
Composició de la mescla
La solució ha de complir els requisits de GOST per obtenir una pedra de duresa, resistència i seguretat suficients. Tots els components inclosos en el formigó hidrotècnic se sotmeten a control de qualitat. Composició de la barreja:
- El component principal és l'enquadernador. Perefecte resistent a les aigües agressives, s'utilitza ciment resistent als sulfats. Per a un nivell variable d'immersió se'n pren un d'hidrofòbic o amb la inclusió d'additius plastificants. En altres casos, s'utilitza ciment puzolànic, escòria o pòrtland.
- Àrid fi - sorra de quars, augmenta la resistència del formigó a l'aigua. No ha de contenir petites impureses ni restes: en condicions humides, l'encesa pot debilitar significativament el material.
- Àrid gruixut: grava i pedra triturada de roques sedimentàries i ígnies. Això es caracteritza per una alta hidrofobicitat, resistència a les gelades. La fracció de pedres depèn de les característiques tècniques de la solució de formigó necessària per al funcionament en condicions específiques. La forma de l'àrid ha de ser voluminosa i convexa, la pedra picada o la grava té menys resistència.
- Additius - propietats milloradores de la solució. Augmenten la resistència de la pedra a temperatures extremes, efectes agressius de l'aigua, redueixen l'alliberament de calor segons sigui necessari i eviten esquerdes.
Les propietats de tots els components, els seus paràmetres, la formulació exacta de la solució es prescriuen a GOST 26633-2012 p.3. El compliment s'ha de dur a terme en qualsevol producció, la mescla acabada rep un document de compliment de la norma.
Especificacions
El material té moltes varietats. Es distingeixen per la composició i les propietats que ha de tenir el formigó d'enginyeria hidràulica. Les especificacions depenen de la marca i el tipus de composició. Els principals són la resistència a la compressió, la flexió axial, la tensió, la resistència a les gelades ihidrofobicitat. La solució de treball s'escull segons la totalitat d'aquests indicadors, ja que cada lot de propietats pot diferir, cosa que és inacceptable per a aquest material.
Força
El primer i més important indicador és la quantitat de resistència a la compressió, ja que la majoria de les estructures experimenten una força de càrrega vertical del volum de l'edifici superior.
La resistència del formigó es determina creant un cub de prova i després provant-lo sota pressió. El prototip es conserva de 28 a 180 dies per guanyar força. En el cas del material d'enginyeria hidràulica, el cub es col·loca a l'aigua durant l'enduriment.
Les proves es realitzen sota l'acció de forces fins que apareixen esquerdes.
Segons els resultats de l'estudi, al formigó s'atorga una classe de B3, 5 a B60. Els tipus més comuns són B10-B40.
Resistència a la tracció i a la flexió
Les estructures que no es veuen afectades per la càrrega vertical estan subjectes a altres forces com ara la tensió axial i la flexió. Per entendre si el formigó pot suportar aquestes deformacions, es prova al laboratori. Grau de resistència a la tracció: Bt0, 4…4, 0.
Resistent a l'aigua
Determinat en condicions de laboratori en cubs de mostra de la mateixa edat que en el primer cas. L'essència de la prova és augmentar gradualment la pressió de l'aigua fins que es filtra pel cos de formigó. Com a resultat, a la pedra se li assigna una marca de resistència a l'aigua W2-20.
Per a agressiuscondicions d'aigua de mar, alta pressió utilitza formigó hidràulic no inferior a W4.
Resistència a les gelades
En condicions d' alta humitat, es presta especial atenció als canvis de temperatura amb possibilitat de solidificació de l'aigua. Com sabeu, en expandir-se, el líquid cristal·litza i danya els materials de construcció en els quals va aconseguir penetrar. Per evitar que això passi amb una estructura crítica, s'afegeixen additius hidràulics i plastificants especials a la solució al lloc de producció, que augmenten la resistència del formigó a l'enduriment.
El grau de resistència a la gelada F mostra quants cicles alternatius complets de congelació i descongelació pot suportar una mostra de formigó amb una pèrdua de resistència no superior al 15%. Per a una mescla hidràulica, es realitzen proves sobre l'aigua amb el seu escalfament i convertint-se en gel.
Segons els resultats de l'estudi, al formigó hidròfob se li assigna un grau de resistència a les gelades de F50-300.
Milloradors de la barreja
Els indicadors de força, resistència a l'aigua i resistència a les gelades es col·loquen en l'etapa de barreja de la solució a la fàbrica. Les propietats especials del formigó hidràulic estan determinades per sals de diversos metalls i compostos compostos.
Els modificadors d'additius es divideixen en 2 grups.
El grup I redueix l'absorció d'aigua fins a 5 vegades en el termini de curació del disseny de 28 dies. Entre els més utilitzats:
- Feniletoxisiloxà 113-63 (abans FES-50).
- Aluminometilsiliconat de sodi AMSR-3 (Rússia).
- "Plastil" (Rússia).
- Hidroformigó (UE).
- Addició DM 2 (Alemanya).
- Liga Natriumoleat 90 (Rússia).
- Sikagard-702 W-Aquahod (Suïssa).
El grup II és menys potent (fins a 2-4,8 vegades). La seva aplicació és possible per a la barreja de formigó superficial:
- Polihidrosiloxans 136-157M (antiga GKZH-94M) i 136-41 (antiga GKZH-94).
- "KOMD-S".
- Stavinor Zn Eu Stavinor Ca PSE.
- HIDROFOB E (Eslovènia).
- Cementol E (Eslovènia).
- Sikalite (Suïssa).
- Sikagard-700S (Suïssa).
El grup III no s'utilitza per crear formigó hidràulic. Els additius redueixen l'absorció d'aigua fins a 2 vegades.
Altres propietats
A l'hora d'escollir una mescla de treball, no només es tenen en compte les característiques principals del formigó hidràulic, sinó també els seus altres paràmetres:
- Quant de reducció.
- Resistència a la deformació.
- Grau de resistència al flux d'aigua i a la pressió de bombeig.
No hi ha una recepta única per al formigó hidrotècnic: en cada cas es té en compte la composició química de l'aigua, la magnitud de la capçalera i altres càrregues. D'acord amb els requisits, s'utilitzen farcits i additius que poden garantir el funcionament fiable de la futura pedra.
Aplicació
Posar la solució sota la capa d'aigua és una tasca responsable i difícil. S'aboca en grans volums per evitar la solidificació desigual i el desenfocament. A causa de les especificitats de la col·locació al cos de l'estructura d'enduriment, es produeixen tensions tèrmiques i caigudes, quecal regular. Per evitar el sobreescalfament i la deformació prematura del motlle, s'afegeixen plastificants i tipus especials de ciment a la solució:
- Puzolànic.
- Escoria.
- Hidrofòbic.
Per a la construcció d'estructures costaneres s'utilitza formigó hidràulic. El seu ús és molt estès:
- Ponts, els seus suports i bigues.
- Arranjament de terraplens i murs reforçant la costa, ports.
- Piscines, els seus bols i els voltants.
- Parets de pous i pous de clavegueram.
- túnels de metro.
- Estructures tècniques: preses, centrals hidroelèctriques, espigons.
A la construcció d'habitatges, s'utilitza formigó hidrotècnic de graus baixos per abocar la base a un alt nivell d'aigua subterrània o les seves diferències significatives durant la fusió de la neu i les pluges intenses.
