Hormigón hidrotécnico: propiedades, características,
El propósito del concreto hidráulico es claro desde el mismo nombre, pero para una correcta comprensión de este material, esta comprensión no es suficiente. Por lo tanto, queremos considerar las características técnicas del concreto hidráulico: la composición, la resistencia, la resistencia al agua y otros parámetros que determinan las propiedades y características de este tipo de concreto.
Hormigón para estructuras hidráulicas.
Introducción
Es incorrecto hablar del concreto de ingeniería hidráulica como un material de construcción separado, ya que pertenece a una de las variedades de una clase más amplia de materiales llamados hormigones, por lo tanto, los términos, clasificación y conceptos generales para toda esta clase serán los mismos.
Para presentar al lector el tema, recordamos brevemente los conceptos y términos básicos que se utilizan para caracterizar y describir productos y morteros concretos.
Presta atencion Todos los métodos de etiquetado, clasificación, terminología y método de prueba están estandarizados y estrictamente definidos, por lo tanto, se consideran el único conjunto de características confiables y generalmente aceptados que se pueden usar en diseños serios y trabajos de construcción a gran escala.
El concreto se llama piedra de origen artificial, que se obtiene mezclando con agua u otro disolvente una mezcla seca de aglutinantes, cargas y aditivos. Además, este nombre se usa a menudo para referirse a una solución que ya se ha mezclado con agua y se ha preparado para la colocación.
Hay una gran variedad de mezclas de concreto, por lo que se clasifican de acuerdo con varios parámetros:
- Según la finalidad de la estructura terminada.. Aquí hay dos grupos principales: ordinarios y especiales. El grupo habitual incluye materiales para la construcción de objetos civiles e industriales, y una colección especial de materiales para la construcción de estructuras hidráulicas, carreteras, centrales nucleares, puentes, así como soluciones especiales: resistentes al calor, absorbentes de sonido, resistentes a ambientes químicos agresivos, etc.
- Por tipo de ligante utilizado Hay asfalto, escoria alcalina, yeso, cemento, polímeros y hormigones de silicato. Estamos hablando de la composición del cemento, ya que es el cemento Portland el más utilizado para la construcción de estructuras hidráulicas;
- Por tipo de relleno Hay composiciones sobre agregados porosos, densos y especiales. En nuestro caso estamos hablando de materiales densos - grava y granito;
- También se distinguen los materiales sobre la estructura.. Asignar hormigón poroso, denso, de poros grandes y celular. Hablaremos de una variedad densa;
- Otro indicador importante son las condiciones de endurecimiento.. Existen soluciones de endurecimiento natural, así como aquellas que requieren tratamiento con calor y humedad a presión atmosférica o elevada (endurecimiento en autoclave). En nuestro caso, será una solución de endurecimiento natural;
- Por volumen especialmente pesados (más de 2500 kg / cub. m), pesados (2200 - 2500 kg / cub. m), ligeros (1800 - 2200 kg / cub. m), ligeros (500 - 1800 kg / cub. m) y especialmente Pulmones (menos de 500 kg / metro cúbico). Estamos tratando con hormigón pesado;
- Por tamaño agregado Hay especies de grano fino y grano grueso.
También puede agregar separación según el método de preparación y composición, donde hay variedades de soluciones magras, grasas y vendibles. En mezclas magras, el contenido de cemento disminuye y la cantidad de agregado grueso aumenta; en mezclas grasas, por el contrario, hay más cemento y menos grava, y los productos básicos representan la proporción óptima de componentes preparados de acuerdo con la receta estándar probada.
Presta atencion Para la construcción de estructuras hidráulicas utilizando solo concreto premezclado, preparado según una receta estándar o especialmente seleccionada, teniendo en cuenta todas las condiciones de operación de estas estructuras
Además, independientemente de la clasificación anterior, el concreto hidráulico según GOST 26633-91 debe cumplir una serie de requisitos de resistencia, resistencia al agua, resistencia a las heladas y disponibilidad. Además, dependiendo de las condiciones de lanzamiento, puede ser necesaria una solución de cierta movilidad y manejabilidad, que también están estandarizadas.
Para indicar la resistencia del material, considere la resistencia a la compresión, la tensión y la flexión.
В нашем случае используют классы по прочности на сжатие: В3.5, В5, В7.5, В10, в12.5, <…>, В60, В65, В70, В75, В80.
También se utilizan marcas de M50 a M1000, donde el número indica el efecto máximo de la fuerza en un centímetro cuadrado de la superficie, que es capaz de soportar el material.
Para determinar la resistencia a la tracción axial, las clases Bt0.4 a Bt4 se utilizan en incrementos de 0.2. La resistencia a la flexión se caracteriza por clases de Btb0.4 a Btb8 con el mismo paso.
Si cumple con la designación "concreto hidráulico clase B25 M350", esto significa que tenemos ante nosotros concreto pesado de propósito especial, clase de resistencia B25. La marca 350 está indicada por conveniencia, ya que se adoptó anteriormente solo para tal marca.
Además de estos parámetros básicos, factores como el calor de endurecimiento, la deformabilidad, la resistencia a la abrasión por corrientes de agua y sedimentos y otras características se tienen en cuenta al preparar una solución y determinar su composición.
Presta atencion Al determinar la pertenencia a la clase, la resistencia, la resistencia a las heladas, la resistencia al agua y otros parámetros materiales, solo se utiliza un enfoque empírico y una marca o clase específica se asigna solo en base a las pruebas.
Requerimientos
Debe entenderse que tal clasificación detallada se introdujo por una razón. El hecho es que las variedades de hormigón de ingeniería hidráulica se utilizan para la construcción de estructuras complejas y muy importantes, como presas, presas, soportes de puentes, muelles, rompeolas, amarres, etc. Por supuesto, para tales propósitos, los materiales no se preparan con sus propias manos "a ojo", sino que se adhieren a una receta específica en las condiciones de las plantas.
También es importante tener en cuenta que las instalaciones enumeradas se construyen sobre la base de cálculos serios tomados en cuenta en el proyecto, donde, entre otras cosas, los requisitos de resistencia, resistencia al agua y otros parámetros concretos están necesariamente listados. Para facilitar la presentación de estos requisitos al fabricante de la solución, utilice una clasificación y un etiquetado detallados.
La medida de responsabilidad impuesta a diseñadores, arquitectos y constructores es enorme. Juzga por ti mismo cuáles son las consecuencias de la destrucción de un puente, presa, estación hidroeléctrica o presa? Por lo tanto, la elección de materiales aquí tiene que ser especialmente cuidadosa y seria.
Los requisitos más frecuentemente considerados para indicadores como resistencia al agua, resistencia a las heladas y resistencia. Hablamos de la fuerza en detalle en la sección anterior, aquí solo notamos que las clases de fuerza más comunes son B10 - B40.
La resistencia a las heladas se determina por la cantidad de ciclos de congelación y descongelación que el material puede transferir sin una pérdida significativa de resistencia y otros indicadores.
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.
Como norma, en la construcción se utilizan marcas de resistencia a las heladas como F50, F100, F200 y F300. Para más de 400 ciclos, se utilizan aditivos especiales, pero estos materiales rara vez se utilizan cuando se trabaja en condiciones extremas y extremadamente altas.
Como saben, existen tres tipos principales de hidroconcreto en las condiciones de operación:
- Bajo el agua, que está constantemente en la columna de agua y está en contacto directo con el fluido a presión;
- Al permanecer en una zona de cambio periódico de nivel de agua, es decir, el fluido a presión no afecta constantemente al material
- Se lava periódicamente con agua, pero por encima de su nivel. El impacto del fluido a presión no está experimentando.
Es obvio que las tres variedades de alguna manera entran en contacto con el agua, por lo que la resistencia al agua es un indicador extremadamente importante para el hidroconcreto. Para determinarlo, un material a la edad de 180 días se somete a una exposición hidrostática al agua.
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.
Especialmente importante para la resistencia al agua es la relación agua-cemento de la solución. Cuanto más baja es, menor es la porosidad de la estructura y mayor es la resistencia al agua. Además, este indicador está influenciado por la presencia de aditivos plastificantes especiales, que reducen el consumo de agua de la mezcla.
Además, la impermeabilidad al agua aumenta el uso de aditivos pozolánicos, así como los cementos de alúmina, tensión, expansión y alta resistencia. Además, el uso de aditivos de compactación de concreto de sulfato de aluminio y hierro, nitrato de calcio, así como la compactación mecánica por centrifugación, vibración, prensado y aspiración.
Composicion
La composición del hormigón hidrotécnico tiene el efecto más significativo en todas las propiedades y características posteriores de las estructuras. La selección tiene en cuenta no solo el aspecto técnico del problema, sino también el precio de la mezcla obtenida, la viabilidad económica de su uso en comparación con otras opciones y otros indicadores.
Para la preparación de hormigón, la ingeniería hidráulica utiliza componentes tales como cemento Portland, arena, grava y agua. Además de estos ingredientes principales, se agregan plastificantes, repelentes al agua, aditivos que incorporan aire, sellos y otras sustancias que aumentan estos u otros indicadores de la solución. Para aumentar la resistencia al agua, también se utilizan cemento de escorias puzolánicas y cemento resistente a los sulfatos.
El consumo de cemento por metro cúbico de mortero no debe exceder los 350 - 400 kg. Use solo material de alta calidad de alta calidad, producido por una fábrica probada y con buena reputación.
La arena es mejor cuarzo agregado, lavado de partículas de arcilla y polvo, extraído en depósitos naturales. Grava y granito se utilizan como agregado grueso, que cumple con los requisitos de composición fraccional y la descamación. Se permite agregar piedra triturada con un tamaño de grano de 150 mm y más para estructuras masivas.
Presta atencion Cortar concreto reforzado con círculos de diamante y taladrar con diamante agujeros en el concreto es difícil en nuestro caso y requiere el uso de herramientas profesionales y materiales de corte de alta calidad.
Conclusión
Consideramos el concreto hidráulico - clase B15 M200, B25 M350 y aprendimos a leer la marca. También determinamos los requisitos básicos y la composición de este material. Para mayor claridad y nueva información, vea el video en este artículo.