Σκυρόδεμα υδραυλικής μηχανικής: GOST, σύνθεση, τεχνικά χαρακτηριστικά, ιδιότητες, εφαρμογή

Για κατασκευές και κατασκευές σε επαφή σεσε διάφορους βαθμούς με το νερό, απαιτείται ένα ειδικό υλικό που μπορεί να αντέξει τις επιθετικές επιδράσεις ενός υγρού μέσου. Για κατασκευή σε τέτοιες συνθήκες, χρησιμοποιείται υδραυλικό σκυρόδεμα. Διαθέτει τα απαραίτητα χαρακτηριστικά για την ασφαλή λειτουργία της ανεγερθείσας εγκατάστασης.

Ορισμός

Το υδραυλικό σκυρόδεμα ανήκει στην κατηγορίαβαρύ, χρησιμοποιείται για την κατασκευή επιχωμάτων, γεφυρών και άλλων κατασκευών, τμήματα των κατασκευών των οποίων κατά τόπους είτε είναι πλήρως βυθισμένα στο νερό, είτε έχουν επαφή με αυτό.

Ένα χαρακτηριστικό του υλικού είναι η ικανότητά τουδιατηρούν τα αρχικά τους χαρακτηριστικά σε ένα επιθετικό περιβάλλον χωρίς να μειώνεται η ποιότητα και η φέρουσα ικανότητα του στοιχείου. Ορισμένες λειτουργίες, όπως η αντοχή, αυξάνονται με την πάροδο του χρόνου σε ένα αερομεταφερόμενο περιβάλλον, υπό την προϋπόθεση ότι διατηρείται η ακεραιότητα και η δομή της πέτρας.

Ταξινόμηση

Υπάρχει ένα συγκεκριμένο σύνολο απαιτήσεων πουπρέπει να αντιστοιχεί το υδραυλικό σκυρόδεμα. GOST 26633-2012 «Βαρύ και λεπτόκοκκο σκυρόδεμα. Προδιαγραφές "ρυθμίζει την ποιότητα των συστατικών που συνθέτουν το μείγμα και τις ιδιότητες του τελικού διαλύματος. Το έγγραφο έχει διεθνή χαρακτήρα, εγκρίθηκε από 8 χώρες.

Σύμφωνα με την GOST, το υδραυλικό σκυρόδεμα χωρίζεται σε διάφορες ομάδες ανάλογα με τον βαθμό βύθισης και έκθεσης στο υδάτινο περιβάλλον:

1. Επιφάνεια.
2. Υποβρύχιος.
3. Για μεταβλητή στάθμη νερού.

Ανάλογα με τον όγκο της δομής που δημιουργείται, το υλικό χωρίζεται σε:

1. Ογκώδη - πολύπλοκα σχήματα και μεγάλες διαστάσεις του στοιχείου, που συνοδεύονται από ανομοιόμορφη σκλήρυνση με την απελευθέρωση θερμότητας.
2. Μη μαζικές - απλές κατασκευές με μικρές διαστάσεις.

Καθώς η δύναμη εφαρμόζεται στο στερεοποιημένο αντικείμενο:

1. Για συστήματα πίεσης.
2. Για στοιχεία χωρίς πίεση.

Μια πρόσθετη ταξινόμηση χρησιμοποιείται για τη διαίρεση του τόπου εφαρμογής του σκυροδέματος:

1. Για εσωτερικές κατασκευές (είναι λιγότερο επιρρεπείς σε έκπλυση, πίεση νερού, αλλά πρέπει να αντέχουν στα στατικά φαινόμενα).
2. Για εξωτερικά στοιχεία και επιφάνειες (επηρεάζονται από την ενεργή κίνηση του νερού και από ένα ασταθές χημικό υπόβαθρο).

Σύνθεση μείγματος

Η λύση πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις της GOST γιααποκτώντας μια πέτρα επαρκούς σκληρότητας, αντοχής και ασφάλειας. Όλα τα εξαρτήματα που περιλαμβάνονται στο υδραυλικό σκυρόδεμα είναι ποιοτικά ελεγμένα. Σύνθεση μείγματος:

1. Το κύριο συστατικό είναι στυπτικό. Για αποτέλεσμα ανθεκτικό στα επιθετικά νεράχρησιμοποιήστε τσιμέντο ανθεκτικό στα θειικά. Για μεταβλητό επίπεδο βύθισης, πάρτε ένα υδρόφοβο ή με τη συμπερίληψη πλαστικοποιητικών πρόσθετων. Σε άλλες περιπτώσεις, χρησιμοποιήστε ποζολανικό, σκωρία ή τσιμέντο Portland.
2. Λεπτά αδρανή - χαλαζιακή άμμος, αυξάνει την αντίσταση του σκυροδέματος στο νερό. Δεν πρέπει να περιέχει μικρές ακαθαρσίες και υπολείμματα - σε υγρές συνθήκες, τα εγκλείσματα μπορούν να αποδυναμώσουν σημαντικά το υλικό.
3. Χονδρόκοκκο αδρανή - χαλίκι και θρυμματισμένη πέτρα από ιζηματογενή και πυριγενή πετρώματα. Αυτό είναι εξαιρετικά υδρόφοβο,αντοχή στον παγετό. Το κλάσμα των λίθων εξαρτάται από τα τεχνικά χαρακτηριστικά του διαλύματος σκυροδέματος που απαιτείται για λειτουργία σε συγκεκριμένες συνθήκες. Το σχήμα του αδρανούς πρέπει να είναι ογκώδες και κυρτό, η νιφάδα θρυμματισμένη πέτρα ή το χαλίκι έχει μικρότερη αντοχή.
4. Πρόσθετα - βελτίωση των ιδιοτήτων του διαλύματος. Αυξάνουν την αντίσταση της πέτρας στις ακραίες θερμοκρασίες, στις επιθετικές επιδράσεις του νερού, μειώνουν την παραγωγή θερμότητας όπως απαιτείται και αποτρέπουν τις ρωγμές.

Ιδιότητες όλων των εξαρτημάτων, οι παράμετροί τους, ακριβείςη συνταγή για τη λύση ορίζεται στο GOST 26633-2012, ενότητα 3. Η συμμόρφωση με τα πρότυπα πρέπει να πραγματοποιείται σε οποιαδήποτε παραγωγή, το τελικό μείγμα λαμβάνει ένα έγγραφο συμμόρφωσης με το πρότυπο.

Τεχνικές προδιαγραφές

Το υλικό έχει πολλές ποικιλίες.Διακρίνονται από τη σύνθεση και τις ιδιότητες που πρέπει να έχει το υδραυλικό σκυρόδεμα. Οι προδιαγραφές εξαρτώνται από τη μάρκα και τον τύπο της σύνθεσης. Τα κυριότερα είναι η αντοχή σε θλίψη, η αξονική κάμψη, η αντοχή σε εφελκυσμό, η αντοχή στον παγετό και η υδροφοβία. Η λύση εργασίας επιλέγεται σύμφωνα με το σύνολο αυτών των δεικτών, καθώς οι ιδιότητες κάθε παρτίδας μπορεί να διαφέρουν, κάτι που είναι απαράδεκτο για ένα δεδομένο υλικό.

Ανθεκτικότητα

Ο πρώτος και πιο σημαντικός δείκτης είναι η τιμή της αντίστασης στη συμπίεση, καθώς οι περισσότερες κατασκευές υφίστανται κατακόρυφη φόρτιση δύναμης από τον όγκο του κτιρίου που βρίσκεται παραπάνω.

Η αντοχή του σκυροδέματος προσδιορίζεται με τη δημιουργία ενός κύβουγια δοκιμές και τις επακόλουθες δοκιμές του κάτω από τις πρέσες. Το πρωτότυπο διατηρείται από 28 έως 180 ημέρες για σκλήρυνση. Στην περίπτωση υδροτεχνικού υλικού, ο κύβος τοποθετείται σε νερό κατά τη σκλήρυνση.

Οι δοκιμές πραγματοποιούνται υπό την επίδραση δυνάμεων μέχρι να εμφανιστούν ρωγμές.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης, το σκυρόδεμα απονέμεται κατηγορίας από Β3.5 έως Β60. Οι πιο συνηθισμένοι τύποι είναι B10-B40.

Αντοχή σε εφελκυσμό και κάμψη

Κατασκευές που δεν επηρεάζονται από κάθετηφορτίο, υπόκειται σε άλλες επιρροές - αξονική τάση και κάμψη. Για να γίνει κατανοητό εάν το σκυρόδεμα θα αντέξει τέτοιες παραμορφώσεις, δοκιμάζεται σε εργαστηριακές συνθήκες. Βαθμός αντοχής σε εφελκυσμό - Bt0,4 ... 4,0.

Ανθεκτικό στο νερό

Καθορίζεται σε εργαστηριακές συνθήκες στιςκύβους-δείγματα ίδιας ηλικίας με την πρώτη περίπτωση. Η ουσία της δοκιμής είναι να αυξηθεί σταδιακά η πίεση του νερού μέχρι να διαρρεύσει μέσα από το σώμα του σκυροδέματος. Σύμφωνα με το αποτέλεσμα, η πέτρα λαμβάνει τον βαθμό αντοχής στο νερό W2-20.

Για επιθετικές συνθήκες θαλασσινού νερού, χρησιμοποιείται υψηλής πίεσης, υδραυλικό σκυρόδεμα όχι χαμηλότερο από W4.

Αντίσταση παγετού

Σε συνθήκες υγρασίας, ιδιαίτερη προσοχήκαταβάλλονται σε αλλαγές θερμοκρασίας με δυνατότητα στερεοποίησης του νερού. Όπως γνωρίζετε, όταν διαστέλλεται, το υγρό κρυσταλλώνει και καταστρέφει τα δομικά υλικά στα οποία κατάφερε να διεισδύσει. Για να μην συμβεί αυτό με μια υπεύθυνη κατασκευή, προστίθενται ειδικά υδραυλικά πρόσθετα και πλαστικοποιητές στο διάλυμα παραγωγής, που αυξάνουν την αντοχή του σκυροδέματος στη σκλήρυνση.

Ο βαθμός αντοχής στον παγετό F δείχνει πόσοκύκλοι πλήρους εναλλακτικής κατάψυξης και απόψυξης αντέχει ένα δείγμα σκυροδέματος με απώλεια αντοχής όχι μεγαλύτερη από 15%. Για ένα υδροτεχνικό μείγμα, πραγματοποιούνται δοκιμές σε νερό με θέρμανση και μετατροπή του σε πάγο.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης, στο υδρόφοβο σκυρόδεμα αποδίδεται βαθμός αντοχής στον παγετό F50-300.

Βελτιωτικά μείγματος

Δείκτες αντοχής, αντοχής στο νερό καιΗ αντοχή στον παγετό τοποθετείται στο στάδιο της ανάμειξης του διαλύματος στο εργοστάσιο. Οι ειδικές ιδιότητες του υδραυλικού σκυροδέματος καθορίζονται από άλατα διαφορετικών μετάλλων και σύνθετων ενώσεων.

Τα τροποποιητικά πρόσθετα χωρίζονται σε 2 ομάδες.

Ομαδοποιώ μειώνει την απορρόφηση νερού έως και 5 φορές μέχρι την ωρίμανση του σχεδιασμού των 28 ημερών. Από τα πιο χρησιμοποιημένα:

• Φαινυλαιθοξυσιλοξάνη 113-63 (πρώην FES-50).
• Αλουμομεθυλοπυριτικό νάτριο AMCP-3 (Ρωσία).
• "PLASTIL" (Ρωσία).
• Υδροσκυρόδεμα (ΕΕ).
• Προσθήκη DM 2 (Γερμανία).
• Liga Natriumoleat 90 (Ρωσία).
• Sikagard-702 W-Aquahod (Ελβετία).

Ομάδα II λιγότερο ισχυρό (μείωση έως και 2-4,8 φορές). Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάμειξη επιφανειακού σκυροδέματος:

• Πολυϋδροσιλοξάνες 136-157Μ (πρώην GKZh-94M) και 136-41 (πρώην GKZh-94).
• "KOMD-S".
• Stavinor Zn Eu Stavinor Ca PSE.
• HIDROFOB E (Σλοβενία).
• Cementol E (Σλοβενία).
• Σικαλίτης (Ελβετία).
• Sikagard-700S (Ελβετία).

Ομάδα III για τη δημιουργία υδραυλικού σκυροδέματος δεν χρησιμοποιείται. Τα πρόσθετα μειώνουν την απορρόφηση νερού έως και 2 φορές.

Άλλες ιδιότητες

Κατά την επιλογή ενός μείγματος εργασίας, λαμβάνονται υπόψη όχι μόνο τα κύρια χαρακτηριστικά του υδραυλικού σκυροδέματος, αλλά και οι άλλες παράμετροί του:

• Τιμή συρρίκνωσης.
• Ανθεκτικό στην παραμόρφωση.
• Ο βαθμός αντίστασης στις ροές νερού και στην πίεση άντλησης.

Δεν υπάρχει μια μοναδική συνταγή γιαυδραυλικό σκυρόδεμα: σε κάθε περίπτωση, λάβετε υπόψη τη χημική σύσταση του νερού, το μέγεθος της πίεσης και άλλα φορτία. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις, χρησιμοποιούνται πληρωτικά και πρόσθετα που μπορούν να εξασφαλίσουν την αξιόπιστη λειτουργία της μελλοντικής πέτρας.

Εφαρμογή

Η τοποθέτηση του διαλύματος κάτω από το στρώμα νερού είναι ένα θέμαυπεύθυνο και δύσκολο. Χύνεται σε μεγάλους όγκους για αποφυγή ανομοιόμορφης στερεοποίησης και διάβρωσης. Λόγω των ιδιαιτεροτήτων της τοποθέτησης στο σώμα της στερεοποιητικής δομής, προκύπτουν θερμικές τάσεις και πτώσεις, οι οποίες πρέπει να ρυθμιστούν. Για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση και η πρόωρη παραμόρφωση του σχήματος, προστίθενται πλαστικοποιητές και ειδικοί τύποι τσιμέντου στο διάλυμα:

• Pozzolanic.
• Σκωρία.
• Υδροφόβος.

Για την κατασκευή παράκτιων κατασκευών χρησιμοποιείται υδραυλικό σκυρόδεμα. Η εφαρμογή του είναι ευρέως διαδεδομένη:

• Γέφυρες, τα στηρίγματα και τα δοκάρια τους.
• Τακτοποίηση επιχωμάτων και τειχών που οχυρώνουν όχθες, λιμάνια.

• Πισίνες, τα μπολ τους και οι γύρω χώροι.
• Τοίχοι φρεατίων αποχέτευσης και ορυχείων.
• Σήραγγες του μετρό.
• Τεχνικές κατασκευές: φράγματα, υδροηλεκτρικοί σταθμοί, κυματοθραύστες.

Στην κατασκευή κατοικιών, χρησιμοποιείται υδραυλικό σκυρόδεμα χαμηλής ποιότητας για την πλήρωση της θεμελίωσης με υψηλό επίπεδο υπόγειων υδάτων ή με σημαντικές πτώσεις κατά την περίοδο του λιώσιμου χιονιού και των έντονων βροχοπτώσεων.