Halkeamien kestävyys Betonilaatan kunto on erittäin tärkeä betonipintaisen täyttöpadon (CFRD) käyttöiän kannalta. Vaikutukset lentotuhka,MgO-laajenemisaineen ja kutistumista vähentävän lisäaineen (SRA) vaikutusta betonilaatan mekaanisiin ominaisuuksiin, kuivumiskutistumaan ja halkeilukestävyyteen tutkitaan ja verrataan vertailubetoniin. Tulokset osoittavat, että 20 % lentotuhkan lisääminen (sideaineen painosta) parantaa betonin lujuutta myöhemmällä iällä. Sitä vastoin 6 % MgO-laajenemisaineen tai 1 % SRA:n lisääminen vähentää puristuslujuutta, halkaisuvetolujuutta ja vetolujuutta jonkin verran eri ikäryhmissä. 20 % lentotuhkan, 6 % MgO-laajenemisaineen ja 1 % SRA:n lisääminen voi vähentää kuivakutistumaa eri ikäryhmissä ja parantaa betonin varhaista halkeilukestävyyttä, kun taas 6 % MgO-laajenemisaineen lisääminen on suotuisampaa kutistumisen kehittymisen estämiselle ja betonin halkeilukestävyyden parantamiselle kuin 20 % lentotuhkan tai 1 % SRA:n lisääminen.
Betonipintainen täyttöpato (CFRD) on täyttöpato, jossa päävoimana on täyttökivi ja ylävirran betonipinta vuodonestona. Hyvän turvallisuuden, vahvan sopeutumiskyvyn, lyhyen rakennusajan ja alhaisten kustannusten ansiosta betonipintaisista täyttöpadoista on tullut yksi yleisimmin käytetyistä patotyypeistä patojen suunnittelussa. Betonilaatat ovat tyypillisiä hoikkia ja kaistalemaisia rakenteita, jotka ovat alttiita halkeilulle lämpötilan muutosten, tilavuuden muodonmuutoksen ja padon perustusten painuman vuoksi. Padon rungon betonipinnassa oleva halkeama tuhoaa padon rungon eheyden ja kestävyyden, ja pintalevyn halkeamisen aiheuttama rako voi päästää ulkopuolista vettä valumaan betoniin, mikä aiheuttaa suoraan padon rungon vuotamisen. Siksi betonipintalaattojen halkeamien kestävyyden parantaminen on tärkeä kysymys betonipintaisten täyttöpatojen turvallisen käytön kannalta. Nykyinen insinöörikäytäntö ja tutkimus osoittavat, että tärkeimmät tekniset toimenpiteet pintabetonin halkeilunkestävyyden parantamiseksi ovat betoniraaka-aineiden laadun valvonta, betoniseossuhteen optimointi, lentotuhkan lisääminen ja sopivan kuitumäärän lisääminen. Betonin kutistumisenestoaineen pääkomponentit ovat eräänlainen polyalkoholi- tai polyeetteriyhdiste ja niiden johdannaiset. Tutkimukset ovat osoittaneet, että kutistumisenestoaineen lisääminen voi vähentää betonihuokosten veden pintajännitystä, mikä vähentää kapillaarihuokosten vedenhaihtumisesta syntyvää kutistumisjännitystä ja parantaa betonin halkeilunkestävyyttä jossain määrin. MgO-paisunta-aineen lisääminen betonin valmistuksen aikana on yleinen menetelmä halkeamien hallitsemiseksi. Koska MgO-paisunta-aine aiheuttaa tietyn tilavuuden laajenemisen betonin sitoutumis- ja kovettumisprosessin aikana, se voi kompensoida betonin kutistumista, mukaan lukien lämpötilakutistuminen, kuivumiskutistuminen ja itsekutistuminen, mikä vähentää betonin halkeamien esiintymistä. Tällä hetkellä MgO-paisunta-ainetta on käytetty onnistuneesti vesivoimalaitosten massabetoniin ja sillä on saavutettu hyvä halkeilunestovaikutus. Kutistumisenestoaineen ja MgO-paisunta-aineen vaikutuksesta pintabetonin halkeilunkestävyyteen on kuitenkin tehty vain vähän tutkimuksia.
Julkaisun aika: 09.03.2022