Béton hydrotechnique: propriétés, caractéristiques,

Le but du béton hydraulique est clair du nom même, mais pour une compréhension correcte de ce matériau, cette compréhension ne suffit pas. Par conséquent, nous voulons examiner les caractéristiques techniques du béton hydraulique - la composition, la résistance, la résistance à l'eau et d'autres paramètres qui déterminent les propriétés et caractéristiques de ce type de béton.

Béton pour structures hydrauliques

Introduction

Il est incorrect de parler de béton de génie hydraulique en tant que matériau de construction séparé, car il appartient à l'une des variétés d'une classe de matériaux plus large appelée béton, c'est pourquoi les termes, classification, concepts généraux de cette classe seront les mêmes.

Pour présenter le sujet au lecteur, rappelons brièvement les concepts de base et les termes utilisés pour caractériser et décrire les produits concrets et les mortiers.

Faites attention! Toutes les méthodes d’étiquetage, les classifications, toutes les terminologies et les méthodes d’essai sont normalisées et strictement définies; elles sont donc considérées comme le seul ensemble fiable et généralement accepté de caractéristiques pouvant être utilisées dans des travaux de conception sérieuse et des travaux de construction à grande échelle.

Le béton est appelé la pierre d'origine artificielle, obtenue en mélangeant avec de l'eau ou un autre solvant un mélange sec de liants, de charges et d'additifs. De plus, ce nom est souvent utilisé pour désigner une solution déjà mélangée avec de l’eau et préparée pour la pose.

Il existe une grande variété de mélanges de béton, ils sont donc classés selon plusieurs paramètres:

1. Selon le but de la structure finie. Voici deux groupes principaux: ordinaire et spécial. Le groupe habituel comprend les matériaux pour la construction d'objets civils et industriels et une collection spéciale de matériaux pour la construction de structures hydrauliques, de routes, de centrales nucléaires, de ponts ainsi que de solutions spéciales - résistantes à la chaleur, insonorisées, aux environnements chimiques agressifs, etc.
2. Par type de liant utilisé il existe des bétons d'asphalte, de laitier alcalin, de gypse, de ciment, de polymère et de silicate. Nous parlons de composition du ciment, car c’est le ciment Portland qui est le plus souvent utilisé pour la construction de structures hydrauliques;
3. Par type de charge il existe des compositions sur des agrégats poreux, denses et spéciaux. Dans notre cas, nous parlons de matériaux denses - gravier et granit;
4. Également distinguer les matériaux sur la structure. Allouer du béton poreux, dense, à gros pores et cellulaire. Nous parlerons d'une variété dense;
5. Les conditions de durcissement constituent un autre indicateur important.. Il existe des solutions de durcissement naturel, ainsi que celles nécessitant un traitement thermique et à l'humidité sous pression atmosphérique ou élevée (durcissement à l'autoclave). Dans notre cas, ce sera une solution de durcissement naturel;
6. Par volume ils sont particulièrement lourds (plus de 2500 kg / m³), ​​lourds (2200 - 2500 kg / m³), ​​légers (1800 - 2200 kg / m³), ​​légers (500 - 1800 kg / m³) et surtout poumons (moins de 500 kg / mètre cube). Nous avons affaire à du béton lourd;
7. Par taille globale Il existe des espèces à grain fin et à grain grossier.

Vous pouvez également ajouter une séparation en fonction de la méthode de préparation et de la composition, en fonction des variétés de solutions maigres, grasses et vendables. Dans les mélanges maigres, la teneur en ciment est réduite et la quantité d'agrégat grossier est augmentée, dans les mélanges gras, au contraire, il y a plus de ciment et moins de gravier, et les produits de base représentent le rapport optimal de composants préparés selon la recette standard éprouvée.

Faites attention! Pour la construction de structures hydrauliques utilisant uniquement du béton prêt à l'emploi, préparé selon une recette standard ou spécialement choisie, tenant compte de toutes les conditions de fonctionnement de ces structures.

En outre, quelle que soit la classification précédente, le béton hydraulique conforme à la norme GOST 26633-91 doit répondre à un certain nombre d'exigences concernant la résistance, la résistance à l'eau, la résistance au gel et l'état de préparation. De plus, en fonction des conditions de coulée, une solution d’une certaine mobilité et d’une certaine ouvrabilité, également standardisée, peut être nécessaire.

Pour indiquer la résistance du matériau, tenez compte de la résistance à la compression, de la traction et de la flexion.

В нашем случае используют классы по прочности на сжатие: В3.5, В5, В7.5, В10, в12.5, <…>, В60, В65, В70, В75, В80.

Nous avons également utilisé les marques de M50 à M1000, où le nombre indique l’effet maximum de la force sur un centimètre carré de la surface, capable de supporter le matériau.

Pour déterminer la résistance à la traction axiale, les classes Bt0.4 à Bt4 sont utilisées par incréments de 0,2. La résistance à la flexion est caractérisée par des classes allant de Btb0,4 à Btb8 avec le même pas.

Si vous répondez à la désignation «béton hydraulique classe B25 M350», cela signifie que nous avons devant nous du béton lourd de classe spéciale, de résistance B25. La marque 350 est indiquée pour des raisons de commodité, car elle avait déjà été adoptée pour ce type de marquage.

Outre ces paramètres de base, des facteurs tels que la chaleur de durcissement, la déformabilité, la résistance à l'abrasion par des jets d'eau et de sédiments et d'autres caractéristiques sont pris en compte lors de la préparation d'une solution et de la détermination de sa composition.

Faites attention! Lors de la détermination de l'appartenance à une classe, de la résistance, du gel, de la résistance à l'eau et d'autres paramètres relatifs aux matériaux, seule une approche empirique est utilisée et une marque ou une classe spécifique est attribuée uniquement sur la base de tests.

Les exigences

Il faut comprendre qu'une telle classification détaillée a été introduite pour une raison. Le fait est que des variétés de béton de génie hydraulique sont utilisées pour la construction de structures complexes et très importantes, telles que des barrages, des barrages, des supports de ponts, des piliers, des digues, des amarres, etc. Bien entendu, à ces fins, les matériaux ne sont pas préparés "à l'œil" de leurs propres mains, mais adhèrent à une recette spécifique dans les conditions des plantes.

Il est également important de noter que les installations énumérées sont construites sur la base de calculs sérieux pris en compte dans le projet, où, entre autres, les exigences de résistance, de résistance à l'eau et d'autres paramètres concrets sont nécessairement énumérées. Pour faciliter la présentation de ces exigences au fabricant de la solution, utilisez une classification et un étiquetage détaillés.

Le degré de responsabilité imposé aux concepteurs, architectes et constructeurs est énorme. Jugez par vous-même quelles sont les conséquences de la destruction d'un pont, d'un barrage, d'une centrale hydroélectrique ou d'un barrage? Par conséquent, le choix des matériaux doit ici être particulièrement prudent et sérieux.

Les exigences les plus fréquemment prises en compte pour des indicateurs tels que la résistance à l'eau, la résistance au gel et la résistance. Nous avons parlé de la force en détail dans la section précédente, nous notons ici que les classes de force les plus courantes sont B10 - B40.

La résistance au gel est déterminée par le nombre de cycles de gel-dégel que le matériau est capable de transférer sans perte significative de résistance et d'autres indicateurs.

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.

En règle générale, les marques de résistance au gel telles que F50, F100, F200 et F300 sont utilisées dans la construction. Des additifs spéciaux sont utilisés pour plus de 400 cycles, mais de tels matériaux sont rarement utilisés lors de travaux dans des conditions difficiles et extrêmes.

Comme vous le savez, il existe trois principaux types d'hydroconcret sur les conditions de fonctionnement:

1. Sous l'eau, qui est constamment dans la colonne d'eau et est en contact direct avec le fluide sous pression;
2. Rester dans une zone où le niveau d'eau change périodiquement, c'est-à-dire que le matériau n'est pas constamment affecté par le fluide sous pression;
3. Périodiquement lavé à l'eau, mais au dessus de son niveau. L'impact du fluide sous pression n'est pas connu.

Il est évident que les trois variétés entrent d'une manière ou d'une autre en contact avec l'eau. La résistance de l'eau est donc un indicateur extrêmement important pour l'hydroconcret. Pour le déterminer, un matériau âgé de 180 jours est soumis à une pression hydrostatique exposée à l'eau.

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.

Le rapport eau / ciment de la solution est particulièrement important pour la résistance à l'eau. Plus elle est basse, plus la porosité de la structure est basse et plus la résistance à l'eau est élevée. De plus, cet indicateur est influencé par la présence d'additifs plastifiants spéciaux, qui réduisent la consommation d'eau du mélange.

De plus, l'imperméabilité à l'eau augmente l'utilisation d'additifs pouzzolaniques, ainsi que d'alumine, de ciments tendus, en expansion et à haute résistance. En outre, l'utilisation d'additifs au compactage du béton, composés de sulfate d'aluminium et de fer, de nitrate de calcium, ainsi que le compactage mécanique par centrifugation, vibration, pressage et aspiration.

La composition

La composition du béton hydrotechnique a l'effet le plus significatif sur toutes les propriétés et caractéristiques ultérieures des structures. La sélection tient compte non seulement de l'aspect technique de la question, mais également du prix du mélange obtenu, de la faisabilité économique de son utilisation par rapport à d'autres options et à d'autres indicateurs.

Pour la préparation des ouvrages hydrauliques en béton, utilisez des composants tels que le ciment Portland, le sable, le gravier et l’eau. Outre ces ingrédients principaux, des plastifiants, des agents hydrofuges, des additifs entraînant l’air, des joints et d’autres substances qui augmentent ces indicateurs ou d’autres indicateurs de la solution sont ajoutés. Pour augmenter la résistance à l'eau, le ciment de laitier pouzzolanique et le ciment résistant aux sulfates sont également utilisés.

La consommation de ciment par mètre cube de mortier ne devrait pas dépasser 350 à 400 kg. Utilisez uniquement des matériaux de haute qualité et de haute qualité, produits par une usine reconnue et réputée.

Le sable est le meilleur ajout de quartz, lavé des particules d'argile et de poussière, extrait dans des gisements naturels. Le gravier et le granit sont utilisés comme granulats grossiers, ce qui répond aux exigences de composition fractionnée et de floconnage. Il est permis d’ajouter de la pierre concassée d’une granulométrie de 150 mm et plus aux structures massives.

Faites attention! La coupe du béton armé avec des cercles de diamant et le forage au diamant de trous sont difficiles dans notre cas et nécessitent l'utilisation d'outils professionnels et de matériaux de coupe de haute qualité.

Conclusion

Nous avons envisagé le béton hydraulique - classe B15 M200, B25 M350 et avons appris à lire le marquage. Nous avons également déterminé les exigences de base et la composition de ce matériau. Pour plus de clarté et de nouvelles informations, voir la vidéo dans cet article.