Presavimo ekstruziniu budu pagaminto betono gaminių savybių analize mechaninės savybės, gamybos technologija ir tyrimai, standartai

Visame pasaulyje chemijos bei statybinių medžiagų gamybos pramonė stengiasi patenkinti vis griežtesnius užsakovų, statybininkų, statybinių reglamentų, standartų bei kitų norminių dokumentų reikalavimus. Šiuo metu jau plačiai naudojamas priedas betonui, su kurio pagalba galima išspręsti ne vieną, o kelias dažniausiai kylančias problemas. Šis priedas įmaišomas į betono mišinį jo gamybos metu. Jo sudėtyje yra portlandcemento, labai smulkaus kvarcinio smėlio ir aktyvių cheminių elementų. Šie aktyvūs chemikalai esant drėgnai terpei reaguoja su betone susidarančiais tirpiais cemento hidratacijos produktais.

Šiame rašte aptariama, kaip priedas modifikuotas betonas padidina ilgaamžiškumą ir atsparumą agresyvioms sąlygoms, užkemša poras ir sukuria kristalinę struktūrą, kuri neleidžia vandeniui ir cheminėms medžiagoms lengvai prasiskverbti. Dėl to betonas tampa atsparus hidrostatiniam slėgiui, užšalimo-atšilimo ciklams bei cheminiam poveikiui. Taip pat pažymima, kad platus šio priedo naudojimas vyksta jau daugiau nei 30 metų, o vienas žinomiausių objektų - Panamos kanalas - iliustruoja ilgaamžiškumo reikalavimus bei universalų sprendimo variantą hidroelektrinėse, vandens valymo ir nuotekų įrenginiuose.

1. Priedo poveikis mechaninėms savybėms ir hidroizoliacijai

Šis priedas padidina betono ilgaamžiškumą, kadangi padaro betoną nelaidžiu savo vientisos struktūros ir apsauginių savybių dėka, taip ilgą laiką išlaikant estetinę išvaizdą. Neleisdamas prasiskverbti agresyvioms medžiagoms, jis padeda išspręsti sulfatinės ir šarminės betono korozijos bei karbonizacijos keliamas problemas. Šis priedas padidina betone esančios armatūros apsaugą nuo korozijos: padaro betoną visiškai nelaidų vandeniui ir agresyvioms cheminėms medžiagoms visame tūryje.

2. Kristalinė porų užkemšimo struktūra ir vandens nepraleidžiamumas

Dėl to, kad priedas betone suformuoja tolygią kristalinę struktūrą, užkemšanti betono poras, pro kurias galėtų prasiskverbti vanduo ar garai, betonas visiškai nepraleidžia vandens. Jis tampa atsparus ir hidrostatiniam slėgiui. Būtent ši hidroizoliacinė savybė apsaugo betoną ir nuo agresyvios cheminės aplinkos poveikio, kadangi neleidžia į betona įsiskverbti skystoms cheminėms medžiagoms.

3. Cheminis atsparumas ir bandymai

Kaip minėta, dėl susidariusios kristalinės struktūros, betonas tampa nelaidus ir atsparus cheminiam poveikiui. Siekiant įrodyti medžiagos cheminį atsparumą, pastoviai vykdomi bandymai tiek Lietuvoje, tiek užsienio valstybėse. Japonijoje bei JAV buvo atlikti bandymai, siekiant nustatyti atsparumą cheminei korozijai, betonui kontaktuojant su įvairiomis agresyviomis cheminėmis medžiagomis. Šiuo priedu modifikuotas betonas pastoviai bandomas su sieros rūgštimi, amonio sulfatu bei kitomis šarminėmis ar rūgštinėmis medžiagomis, bei įvairiomis druskomis.

4. Įtaka temperatūros kontrolei dideliuose betonavimo masyvuose

Didelius kiekius cemento turinčiuose mišiniuose kyla aukšta temperatūra hidratacijos proceso metu. Tyrimai parodė, kad naudojant minėtą priedą galima temperatūrą kontroliuoti nemaidant cemento kiekio betone ir išlaikant bei net pagerinant kokybines savybes. Chemiškai aktyvus priedas sulėtina hidratacijos procesą, sumažindamas išsiskiriamos temperatūros kiekį.

5. Užšalimo-atšilimo atsparumas

Atsparumas užšalimo-atšilimo ciklams priklauso nuo uždarų porų kiekio betone. Dėl priedo susidariusios kristalinės struktūros betonas tampa atsparus šiems ciklams. Bandymuose nustatyta, kad betonas, kuriame yra priedas, išlaiko daugiau nei 300 užšalimo-atšilimo ciklų.

6. Mikroplyšių mažinimas ir ilgalaikė stiprio išsaugojimo galimybė

Kietėjant paprastam betonui susidaro porų ir kapiliarų sistema; temperatūriniai deformacijos sukelia mikroplyšius, kurie sumažina gniuždantį stiprį ir atsparumą šalčio ciklams. Panaudojus priedą, mikroplyšių kiekis sumažėja, kapiliarai ir poros užklijuojami kristalizacijos proceso metu, todėl plyšiams formuotis ateityje nepaliekama vietos. Jei pasikeis eksploatacijos metu apkrovos ir atsiras mikrotrūkių, priedo aktyvūs chemikalai juos užsandarins nauja kristaline struktūra.

7. Praktiniai įrodymai ir pasaulinis eksploatavimo patirtis

Visos aukščiau išvardintos savybės buvo nustatytos laboratoriniuose bandymuose ir patvirtintos pasaulinėje praktikoje. Vienas žinomiausių objektų, kuriam buvo keliamas ilgaamžiškumo reikalavimas, tai Panamos kanalas. Tiek Lietuvoje, tiek Europos valstybėse, JAV bei visame pasaulyje šis priedas naudojamas hidroelektrinėse, vandens valymo, atliekų apdirbimo bei nuotekų valymo įrenginiuose. Taigi, daugelis specialistų jau suvokia universalų ir patikimą sprendimą iškylančioms problemoms.

8. Techniniai standartai, klasių apibrėžimai ir praktiniai bandymo aspektai

Pagal ES standartus, C30/37 nurodo betoną, kai pirmieji du skaitmenys rodo mažiausią charakteristinį betono gniuždymo stiprį MPa cilindriniuose bandiniuose, o paskutiniai du - kubiniuose bandiniuose. S# - slankuma, kuris nustato nesukietėjusio betono konsistenciją (Abramso kūgis). Slankumo klasės S1-S4 apibrėžia skirtingą mišinio suslūgimą. Minimalus pakrauto betono kiekis - 0,3 m3, maksimalus - 9 m3. Bakas rekomenduojama užpilti ir sutankinti per 60 minučių nuo gamybos momento, o rišimosi laiką galima reguliuoti cheminiais rišikliais arba lėtikliais, priklausomai nuo oro sąlygų ir objekto nuotolio.

Automobiliniai betono siurbliai naudojami padavimui statybvietėje, o automobilinės betono maišyklės turi matmenis: 9 m ilgio, 2,5 m pločio, 3,8 m aukščio. Nerekomenduojama į betoną papildomai įdėti vandens; sumaišytas betono mišinys turi turėti optimalų vandens kiekį. Taip pat pažymima, kad betono plastiškumas yra svarbus kokybei ir sutankinimui.

9. Tyrimų metodika ir laboratoriniai darbai

Laboratorijose atliekami įvairūs matavimo įrangos tikrinimai ir kalibravimai, įskaitant hidraulinio presų kalibravimą, dinamometrų charakteristikų patikras ir etaloninių įrankių kalibravimą. Aprašoma matavimo įrankių patikros ir kalibravimo tvarka, įskaitant kalibravimo taškų skaičių, klaidų įvertinimą bei duomenų suvedimo metodikas. Pagrindiniai duomenys pateikiami lentelėse, su mirčiųjų bei pavarų paklaidų įvertinimais. Tyrimų rezultatų apdorojimo skyriuose nagrinėjama statistika, histogramos, mažiausių kvadratų metodas tiesinio priklausomumo nustatymui ir koreliacinės analizės principai. Taip pat aprašomos konkrečios procedūros, tokios kaip vandens įsiskverbimo ir kapiliarinės sistemos tyrimai, gebėjimo atsparumui išmatuoti užšalimo-atšilimo ciklams įvertinimai, bei betono atsparumo cheminiam poveikiui bandymai.

Infografika: kristalinės struktūros užpildymas ir hidrofobinės savybės

10. Praktiniai pavyzdžiai ir eksploatavimo realybė

Pastatas, kurio konstrukcijų tyrimas aptariamas straipsnyje, yra surenkamų gelžbetoninių konstrukcijų, pastatytas 1972 metais, su įrenginiuose susikaupusia dideliu nuotekų ir garų kiekiu bei aukšta temperatūra. Betono plastiškumas ir kokybė yra svarbūs sprendžiant šiuolaikinių gamybos procesų poreikius. Įvertinant klientų poreikius, planas parenka tinkamiausią betoną, atsižvelgiant į agresyvias sąlygas, siekiant užtikrinti konstrukcijų ilgaamžiškumą. Sustingusio betono stipris nustatomas po 28 dienų (ar 3-7 parų, pagal užsakovo pageidavimą). Gamybos procesas orientuotas į aukštą kokybę, dalyvaujant kvalifikuotiems specialistams ir nuolatiniams bandymams, todėl klientai gauna tik aukščiausios kokybės produktą.

  1. Šio priedo taikymas užtikrina ilgaamžiškumą ir atsparumą hidroizoliacijai.
  2. Kristalinė struktūra užkemša poras ir sumažina vandens įsiskverbimą.
  3. Tokiu būdu betonas geriau atlaiko cheminį poveikį, užšalimo-atšilimo ciklus ir mechaninį stresą.

tags: #presavimo #ekstruziniu #budu #pagaminto #betono #gaminiu