Para estructuras y estructuras que entran en contacto con el agua en diversos grados, se necesita un material especial que pueda resistir los efectos agresivos de un medio líquido. Para la construcción en tales condiciones, se utiliza hormigón hidrotécnico. Tiene las características necesarias para el funcionamiento seguro de la instalación montada.
Definición
El hormigón hidrotécnico pertenece a la categoría de pesado, se utiliza para la construcción de terraplenes, puentes y otras estructuras, partes de las cuales en algunos lugares están completamente sumergidas en agua o tienen contacto con ella.
Una característica del material es su capacidad para mantener sus características originales en un entorno agresivo sin comprometer la calidad y la capacidad de carga del elemento. Algunas funciones, como la fuerza, en el entorno aéreo aumentan con el tiempo, siempre que se conserve la integridad y la estructura de la piedra.
Clasificación
Hay un cierto conjunto de requisitos que deben serconforme a la ingeniería hidráulica concreta. GOST 26633-2012 “Concreto pesado y de grano fino. Especificaciones” regula la calidad de los componentes que componen la mezcla y las propiedades de la solución final. El documento es de carácter internacional, fue adoptado por 8 países.
Según GOST, el hormigón hidráulico se divide en varios grupos según el grado de inmersión y exposición al medio acuático:
- Superficie.
- Bajo el agua.
- Para niveles de agua fluctuantes.
Según el volumen de la estructura que se crea, el material se divide en:
- Masivo: formas complejas y grandes tamaños del elemento, acompañado de un curado desigual con liberación de calor.
- No masivo: diseños simples con pequeñas dimensiones.
A medida que se aplica fuerza al objeto endurecido:
- Para sistemas presurizados.
- Para elementos sin presión.
Clasificación adicional comparte el lugar de aplicación del hormigón:
- Para estructuras internas (son menos propensas al lavado, a la presión del agua, pero deben resistir los efectos estáticos).
- Para elementos y superficies externas (que se ven afectadas por el movimiento activo del agua y un fondo químico cambiante).
Composición de la mezcla
La solución debe cumplir con los requisitos de GOST para obtener una piedra de suficiente dureza, resistencia y seguridad. Todos los componentes incluidos en el hormigón hidrotécnico se someten a un control de calidad. Composición de la mezcla:
- El componente principal es el aglutinante. Paraefecto resistente a las aguas agresivas, se utiliza cemento resistente a los sulfatos. Para un nivel de inmersión variable se toma uno hidrofóbico o con inclusión de aditivos plastificantes. En otros casos se utiliza cemento puzolánico, de escoria o portland.
- Agregado fino - arena de cuarzo, aumenta la resistencia del concreto al agua. No debe contener pequeñas impurezas ni residuos; en condiciones húmedas, el encendido puede debilitar significativamente el material.
- Agregado grueso: grava y piedra triturada de rocas sedimentarias e ígneas. Esto se caracteriza por una alta hidrofobicidad, resistencia a las heladas. La fracción de piedras depende de las características técnicas de la solución concreta requerida para la operación en condiciones específicas. La forma del agregado debe ser voluminosa y convexa, la piedra triturada o la grava tienen menos resistencia.
- Aditivos - mejoradores de las propiedades de la solución. Aumentan la resistencia de la piedra a temperaturas extremas, los efectos agresivos del agua, reducen la liberación de calor según sea necesario y evitan grietas.
Las propiedades de todos los componentes, sus parámetros, la formulación exacta de la solución se prescriben en GOST 26633-2012 p.3. El cumplimiento debe llevarse a cabo en cualquier producción, la mezcla terminada recibe un documento de cumplimiento de la norma.
Especificaciones
El material tiene muchas variedades. Se distinguen por la composición y propiedades que debe tener el hormigón de ingeniería hidráulica. Las especificaciones dependen de la marca y el tipo de composición. Los principales son resistencia a la compresión, flexión axial, tensión, resistencia a las heladas yhidrofobicidad. La solución de trabajo se elige de acuerdo con la totalidad de estos indicadores, ya que cada lote de propiedades puede diferir, lo cual es inaceptable para este material.
Fuerza
El primer y más importante indicador es la cantidad de resistencia a la compresión, ya que la mayoría de las estructuras experimentan una fuerza de carga vertical del volumen del edificio superior.
La resistencia del concreto se determina creando un cubo de prueba y luego probándolo bajo presión. El prototipo se mantiene de 28 a 180 días para ganar fuerza. En el caso del material de ingeniería hidráulica, el cubo se coloca en agua durante el endurecimiento.
Las pruebas se realizan bajo la acción de fuerzas hasta que aparecen grietas.
Según los resultados del estudio, el hormigón recibe una clase de B3, 5 a B60. Los tipos más comunes son B10-B40.
Resistencia a la tracción y a la flexión
Las estructuras que no se ven afectadas por la carga vertical están sujetas a otras fuerzas como la tensión axial y la flexión. Para comprender si el concreto puede soportar tales deformaciones, se prueba en el laboratorio. Grado de resistencia a la tracción – Bt0, 4…4, 0.
Resistente al agua
Determinado en condiciones de laboratorio sobre cubos de muestra de la misma edad que en el primer caso. La esencia de la prueba es aumentar gradualmente la presión del agua hasta que se filtre a través del cuerpo de hormigón. Como resultado, a la piedra se le asigna una marca de resistencia al agua W2-20.
Para agresivoscondiciones de agua de mar, uso de hormigón hidráulico de alta presión no inferior a W4.
Resistencia a las heladas
En condiciones de alta humedad, se presta especial atención a los cambios de temperatura con posibilidad de solidificación del agua. Como saben, al expandirse, el líquido cristaliza y daña los materiales de construcción en los que logró penetrar. Para evitar que esto suceda con una estructura crítica, se agregan a la solución aditivos hidráulicos especiales y plastificantes en el sitio de producción, que aumentan la resistencia del concreto al endurecimiento.
El grado de resistencia a las heladas F muestra cuántos ciclos de congelación y descongelación alternativa completa puede soportar una muestra de hormigón con una pérdida de resistencia de no más del 15 %. Para una mezcla hidráulica, las pruebas se realizan en agua con su calentamiento y convirtiéndose en hielo.
Según los resultados del estudio, al hormigón hidrofóbico se le asigna un grado de resistencia a las heladas de F50-300.
Mejoradores de mezclas
Los indicadores de fuerza, resistencia al agua y resistencia a las heladas se establecen en la etapa de mezcla de la solución en la fábrica. Las propiedades especiales del hormigón hidráulico están determinadas por sales de varios metales y compuestos compuestos.
Los modificadores aditivos se dividen en 2 grupos.
El grupo I reduce la absorción de agua hasta 5 veces por el plazo del curado de diseño de 28 días. Entre los más usados:
- Feniletoxisiloxano 113-63 (antes FES-50).
- Aluminometilsiliconato de sodio AMSR-3 (Rusia).
- "Plastil" (Rusia).
- Hidrohormigón (UE).
- Aditivo DM 2 (Alemania).
- Liga Natriumoleat 90 (Rusia).
- Sikagard-702 W-Aquahod (Suiza).
El grupo II es menos potente (hasta 2-4,8 veces). Su aplicación es posible para mezclar hormigón superficial:
- Polihidrosiloxanos 136-157M (antiguo GKZH-94M) y 136-41 (antiguo GKZH-94).
- "KOMD-S".
- Stavinor Zn Eu Stavinor Ca PSE.
- HIDROFOB E (Eslovenia).
- Cementol E (Eslovenia).
- Sikalita (Suiza).
- Sikagard-700S (Suiza).
El grupo III no se utiliza para crear hormigón hidráulico. Los aditivos reducen la absorción de agua hasta 2 veces.
Otras propiedades
Al elegir una mezcla de trabajo, no solo se tienen en cuenta las características principales del hormigón hidráulico, sino también sus otros parámetros:
- Cantidad de contracción.
- Resistencia a la deformación.
- Grado de resistencia al flujo de agua y presión de bombeo.
No existe una receta única para el hormigón hidrotécnico: en cada caso se tiene en cuenta la composición química del agua, la magnitud de la cabeza y otras cargas. De acuerdo con los requisitos, se utilizan rellenos y aditivos que pueden garantizar el funcionamiento confiable de la futura piedra.
Solicitud
Poner la solución debajo de la capa de agua es una tarea responsable y difícil. Se vierte en grandes volúmenes para evitar la solidificación desigual y la borrosidad. Debido a los detalles de colocación en el cuerpo de la estructura de endurecimiento, se producen tensiones térmicas y caídas, quenecesita ser regulado. Para evitar el sobrecalentamiento y la deformación prematura del molde, se agregan a la solución plastificantes y tipos especiales de cemento:
- Puzolánica.
- Escoria.
- Hidrofóbico.
Para la construcción de estructuras costeras se utiliza hormigón hidráulico. Su uso está muy extendido:
- Puentes, sus apoyos y vigas.
- Disposición de terraplenes y muros de refuerzo de la costa, puertos.
- Piscinas, sus cuencos y alrededores.
- Paredes de pozos y pozos de alcantarillado.
- Túneles del metro.
- Estructuras técnicas: presas, centrales hidroeléctricas, rompeolas.
En la construcción de viviendas, se utiliza hormigón hidrotécnico de grado bajo para verter los cimientos a un alto nivel de agua subterránea o sus diferencias significativas durante el deshielo y las fuertes lluvias.
