Гидротехнический бетон - что это такое?

Гидротехнический бетон — что это такое?

Гидротехнический бетон: особенности и технические характеристики

Высокая влажность негативно сказывается на прочности и долговечности построек. При этом больше всего страдают бетонные сооружения. Проблема решается с помощью гидротехнического бетона, который вместе с усилением конструкций обеспечивает их гидроизоляцию.

Что такое гидротехнический бетон

Гидротехнический бетон придает жесткость конструкциям, которые часто или постоянно находятся в контакте с водой. Наряду с гидроизоляцией в широком температурном диапазоне, раствор придает сооружениям стойкость к значительным статическим и динамическим нагрузкам. Эта разновидность тяжелого бетона широко применяется как в промышленном, так и в частном строительстве независимо от климатических условий.

Состав и виды

Эксплуатационные характеристики гидробетона определяются соотношением цемента и воды, виброуплотнением, качеством добавок и временем выдержки смеси.Основой раствора могут служить несколько видов цемента:

  • Пластифицированный или портландцемент. Применяется при возведении зданий в местностях с непостоянным уровнем вод и, где большую часть года преобладают отрицательные температуры.
  • Гидрофобный. Предназначен для сооружений, которые постоянно контактируют с водной средой.
  • Сульфатостойкий. Для объектов, подвергающихся воздействию жесткой воды.
  • Шлаковый или пуццолановый. Предупреждает разрушение сооружений под воздействием воды с агрессивным минеральным составом.

Пуццолановый цемент отличается низким водоотделением и устойчивостью к агрессивной среде, однако при его использовании раствор теряет в морозостойкости.

Помимо цемента, гидробетон содержит добавки, каждая из которых придает смеси определенные свойства. Кварцевый песок высокой плотности улучшает гидроизоляционные показатели, а также повышает стойкость к физическим нагрузкам. Благодаря щебню и гравию раствору не страшен мороз и резкие колебания температуры. Микронаполнители (зола-уноса) снижают расход цемента, уменьшают объемную деформацию и тепловыделение.

Гидротехнический бетон различается признаками и особенностями:

  • По структуре частиц он бывает литым и мелкозернистым.
  • По условиям эксплуатации раствор может быть периодически омываемым, надводным, подводным и для вод с переменным уровнем.
  • В зависимости от класса используется в напорных или безнапорных сооружениях.

Конечное расположение определяет раствор для наружных и внутренних работ.

Области применения

Гидротехнический бетон находит применение в промышленной и частной сферах строительства. Благодаря особым свойствам материал востребован при возведении зданий на кислых почвах и в местностях, где уровень грунтовых вод достигает высокой отметки.

Гидробетон задействуют при сооружении:

  • плотин;
  • портов, набережных и прилегающих к ним зон;
  • канализационных коммуникаций;
  • хранилищ банков;
  • эстакад и пр.

При помощи водонепроницаемого раствора обустраиваются декоративные водоемы, фонтаны, бассейны.

Гидробетон также используется при сооружении мостовых конструкций. Без него не обходится строительство предприятий и объектов химической отрасли, где требуется высокая стойкость сооружений к агрессивной среде.

Технические характеристики и требования по ГОСТ

При выборе гидробетона для возведения конкретного объекта учитываются следующие характеристики, прописанные в ГОСТ 4795—53:

  • прочность;
  • водонепроницаемость;
  • морозоустойчивость;
  • тепловыделение;
  • подвижность.

К смеси выдвигаются высокие нормативные требования, которые затрагивают марку цемента, добавки и наполнители. Строгость обоснована применением материала для строительства стратегических объектах.

По ГОСТу гидробетон должен:

  • сохранять подвижность в процессе перемешивания и укладки;
  • создавать монолитную массу, исключать растрескивание и не расслаиваться при затвердевании;
  • производиться с тщательным соблюдением пропорций составляющих компонентов;
  • соответствовать временным показателям перехода в твердое состояние.

Гидробетон относится к категории жестких бетонов, для которых характерен быстрый, эффективный результат, но затрудненный процесс укладки.

Испытания и маркировка

Прежде чем поступить в распоряжение строителей, гидротехнический бетон подвергается испытаниям, по результатам которых производится соответствующая маркировка продукта.

Для определения прочности материал тестируется на сжатие, осевое растяжение и изгиб, что достигается с помощью измерительных стендов. В процессе наблюдается стойкость раствора к образованию трещин. По прочности на сжатие гидробетон маркируется B10—B40. Об осевом растяжении информируют индексы Bt 0,4 — Bt 4, а показатель прочности на изгиб маркируется литерами Btb.

Проверка на морозостойкость осуществляется помещением материала в специальную камеру, где в течение 28 дней он подвергается многократному замораживанию и размораживанию. По количеству циклов, в течение которых гидробетон не претерпел существенных изменений свойств, производится маркировка, выражаемая кодами F50, F100, F200, F300, F400.

Чтобы определить водонепроницаемость, гидротехнический бетон погружается в водную среду, с различными минеральными составами. На протяжении 180 дней на него оказывается гидростатическое давление. Показатель определяется по срезу прошедшего тест материала. Маркировка W2—W12 информирует о водонепроницаемости бетона при соответствующем давлении от 0,2 до 1,2 МПа.

Гидробетон, используемый в надводных массивных конструкциях маркируется БНМ. Раствор БГТ предназначен для участков с переменным уровнем воды. БПТ применяется в подводных работах.

Основные плюсы и минусы

Главным достоинством гидротехнического бетона считается высокая водонепроницаемость. От других видов строительных растворов он отличается:

  • повышенной прочностью;
  • невосприимчивостью к резкой смене температурных режимов;
  • морозостойкостью;
  • малой склонностью к трещинообразованию;
  • низким тепловыделением;
  • возможностью подводных строительных работ.

К основным минусам материала относится дорогая цена. Быстрое схватывание облегчает работу с раствором в условиях повышенной влажности, однако значительно затрудняет его транспортировку, которая производится с помощью спецтехники, либо смесь готовится уже рядом со строящимся объектом.

Как сделать гидротехнический бетон самому

Процесс производства гидротехнического бетона схож с производством стандартных цементных растворов. Однако требует большего количества ингредиентов и точности в их соотношении. В любом случае, его приготовление своими руками окажется дешевле приобретения готовой смеси.

Стоимость самодельного гидробетона снижается конкретизацией поставленной задачи.Повышенная водонепроницаемость необходима при заливке:

  • фундаментной плиты;
  • пола, подвальных стен, погребного и гаражного помещений;
  • выгребной ямы;
  • декоративного водоема, бассейна, водопроводных коммуникаций.

Морозостойкая и влагостойкая смесь целесообразна при сооружении:

  • дорожек, отмостков;
  • стен, контактирующих с отмостками;
  • заборов, бордюров и ограждений;
  • уличных декоративных элементов;
  • несущих конструкций.

Основой влагонепроницаемого бетона с эффектом морозостойкости служит Дегидрол люкс марки 10-2. Раствор, рассчитанный на низкие температуры, получается при использовании Бетоноправа люкс марки 2. На 1 м³ гидробетона берется 4 л добавки.

При замешивании 100 л бетона соблюдаются следующие пропорции:

  • Жидкая добавка — 0,4 л;
  • Цемент — 50 кг;
  • Песок — 60 кг;
  • Щебень — 110 кг;
  • Вода — до 20 л.

Пластичность раствора подбирается опытным путем. Бетономешалка заполняется водой, затем в нее вливается жидкая добавка. После этого производится постепенное добавление цемента, песка и щебня. Приготовление гидротехнического бетона завершается пятиминутным перемешиванием.

Для получения качественного раствора, не уступающего по параметрам промышленному, необходимо придерживаться некоторых правил:

  • Соотношение воды и цемента не должно превышать 4:10. Чем меньше воды, тем лучше гидроизоляция.
  • В 1 м³ раствора должно присутствовать не меньше 350 кг цемента.
  • Бетонная смесь исключает наличие глины, суглинок и других глинистых заполнителей.
  • Бетонная стяжка по толщине должна превышать размеры щебня не менее, чем в 3 раза.

Тепловыделение, а следовательно, и усадка раствора, снижаются за счет добавления в процессе перемешивания дробленого льда и охлажденного наполнителя.

После заливки гидробетон подвергается тщательному уплотнению, что позволяет избежать пустот.

Монолитное гидробетонное сооружение обладает стопроцентной влагонепроницаемостью, чего невозможно добиться в сборных конструкциях.

Что такое гидротехнический бетон: технические характеристики, состав, рецепт

Гидротехнический бетон – материал, из которого изготавливают разнообразные конструкции, периодически/постоянно находящиеся в воде. Чаще всего такой раствор применяют в крупном промышленном строительстве, при возведении сооружений, предъявляющих максимально высокие требования по стойкости материала к воде и влаге.

Одно из главных требований к раствору – качественная гидроизоляция в максимально возможном диапазоне температур при серьезных статических и динамических нагрузках. Гидротехнический бетон обеспечивает длительную и качественную работоспособность конструкций и их составляющих, пребывающих в постоянном контакте с водой.

Общие сведения

Требования, которым должен соответствовать по нормативам гидротехнический бетон, технические характеристики и свойства материала регулируются ГОСТом 4795-53.

Бетон разработан специально для проектирования сооружений разного назначения либо их составляющих частей, постоянно испытывающих воздействие воды. Существуют разновидности материала, подходящие для тех или иных условий и конструкций.

Бетон для гидротехнических сооружений может быть:

  • По расположению относительно уровня воды – монолит может быть подводным (постоянно находится в воде) и надводным (расположен выше горизонта воды).
  • По масштабу – бетон может быть массивным или немассивным.
  • По особенностям размещения – наружные конструкции и те, что находятся во внутренней зоне.
  • По силе воздействующего на конструкцию напора воды – сооружения напорные/безнапорные.

Во многом свойства и технические нормативные характеристики зависят от того, какой марки гидротехнический бетон, в каком объеме в состав входят нужные компоненты.

Выбор раствора осуществляют, исходя из эксплуатационных требований, типа конструкции (массивная, тонкостенная, сборная и т.д.), климатических условий местности размещения объекта и т.д.

Маркировка вида гидротехнического бетона:

  • БНМ – для сооружения надводных массивных конструкций
  • БГТ – актуален для зон, где горизонт воды переменный
  • БПТ – смеси для создания подводных тонкостенных сооружений

Для замеса гидротехнического бетона в виде вяжущего могут использоваться разные виды цемента, выбор которых зависит от условий эксплуатации: пластифицированный цемент, гидрофобный, пуццолановое вещество, обычный портландцемент, шлакопортландцемент, стойкий к сульфатам.

Тут нужно рассмотреть особенности каждой смеси. Пуццолановый цемент демонстрирует высокий уровень химической стойкости при нахождении в минерализованных/пресных водах, обладает повышенной плотностью монолита, низким тепловыделением.

Пластифицированный и гидрофобный разновидности цемента используются для приготовления водонепроницаемых морозостойких растворов, что особенно актуально в суровом климате, зонах, где отмечено попеременное воздействие грунтовых вод. В процессе твердения таких смесей удается уменьшить теплоотдачу и понизить расход цемента на 8-10%.

Сульфатостойкий цемент подходит для конструкций, эксплуатируемых в особо жестких условиях, где есть химически агрессивные воды. Портландцемент со специальными минеральными добавками в составе и шлакопортландцемент актуальны для возведения надводных конструкций.

Читать еще:  Щепорез для арболита своими руками: чертеж, сборка

Для улучшения тех или иных свойств применяются:

  • Пластификаторы (вводятся в раствор в объеме до 3%) – ГКЖ (кремний-органические добавки), СНВ (что расшифровывается как смола нейтрализованная воздухововлекающая), СЮБ (сульфатно-дрожжевая бражка), суперпластификатор С3.
  • Разного типа уплотнители структуры (вводятся в смесь в объеме до 1%) – силикат натрия/калия, иногда селитра (нитрат кальция), нередко используется хлорное железо.
  • Гидрофобные вещества (в объеме до 1%) – стеарат кальция/цинка, олеат натрия и другие.

Требования и технические условия

Независимо от марки и включенных в состав добавок, любой гидротехнический бетон по нормам должен обладать определенными качествами.

Основными являются: водостойкость, водонепроницаемость, не очень большое тепловыделение в процессе твердения, стойкость к низким температурам, минимальная усадка, максимально возможная стойкость к истиранию под напором воды и влаги, способность выдерживать немалые деформации и не разрушаться.

Основные показатели, которым должен соответствовать бетон:

  • Прочность на сжатие – измеряется классом, гидротехническая смесь должна демонстрировать до В35
  • Прочность на осевое растяжение – до Bt3.2
  • Уровень водонепроницаемости – до W20
  • Морозостойкость – до F600

Бетоны гидротехнического типа укладывают большими объемами и очень быстро. Поэтому, кроме всего прочего, они должны соответствовать еще и требованиям касательно тепловыделения при твердении.

Основные плюсы и минусы гидробетона

В зависимости от условий эксплуатации и сфер применения гидротехнического бетона он делится на три основные категории: обычный раствор для блоков, фундаментов, разного типа опор, заливки подвалов, погребов; водостойкий раствор для возведения разного рода гидротехнических сооружений надводного и подводного типа (плотины, дамбы, шлюзы); крепкий водонепроницаемый бетон, который применяют по большей мере на Крайнем Севере для сооружения конструкций с особыми требованиями.

Главные преимущества гидротехнического бетона:

  • Высокий уровень водонепроницаемости, независимо от конкретных условий эксплуатации
  • Хорошие показатели гидроизоляции, благодаря чему раствор не боится резки и ощутимых перепадов температур
  • Очень высокий показатель прочности
  • Великолепные параметры морозостойкости, что реализуется за счет минимального объема воды в смеси

Из недостатков стоит отметить высокую стоимость, необходимость наличия у мастера определенных навыков и знаний для соблюдения технологии, невозможность выполнить работы без привлечения специальной техники, инструмента.

Задаваясь вопросами про гидротехнический бетон (что это такое и для чего нужен), обычно исходят из его состава и свойств, актуальных для выполнения конкретных типов работ.

Приготовление водостойких смесей

Процесс приготовления смеси гидротехнической мало чем отличается от приготовления обычных бетонных растворов разных марок. Раствор можно замесить своими руками, для чего понадобится верно подобрать состав. Основной фактор в данном случае – правильное определение водоцементного отношения, что зависит от условий (региона) эксплуатации.

Если речь идет о создании конструкций внутренней зоны, подойдет объем в 120-160 кг/м3, для наружной лучше брать 230-275 кг/м3. Заполнители берут фракции от 15 до 20 сантиметров. Если нужно сократить расход вяжущего и понизить интенсивность процесса тепловыделения при укладке, можно добавить крупные камни фракции 40-45 сантиметров, но в таком случае обязательно раствор нужно уплотнять вибраторами.

Главные задачи в процессе приготовления бетона:

  • Определить назначение, характеристики будущей конструкции
  • Выбрать оптимальный заполнитель (щебень, песок определенной зернистости)
  • Просчитать водоцементное отношение (беря в учет оптимальный показатель подвижности смеси)
  • Определить состав и объем модификаторов, которые будут вводиться в смесь

Рецепт гидротехнического бетона на строительном объекте, который можно приготовить своими руками: 490, килограммов цемента М400-М500, 1100 килограммов щебня, 600 килограммов песка, 1.5 килограмма пластификатора С3, 5 килограммов нитрата кальция, килограмм гидрофобизатора ГКЖ.

Этапы приготовления бетона:

  • Засыпка всех сухих компонентов в бетономешалку – цемента, щебня, песка
  • Тщательное перемешивание компонентов
  • Добавление оптимального объема воды
  • Перемешивание на протяжении минимум 5 минут
  • Введение присадок и перемешивание на протяжении 10 минут
  • Укладка смеси в опалубку

Тут нужно придерживаться нескольких правил. С одной стороны, нужно снизить стоимость бетона и исключить возможность приготовления смеси с неактуальными характеристиками. С другой же – обеспечить требуемые параметры и не экономить на качестве.

Гидротехнический бетон – надежный и прочный материал, который используется в самых разных сферах и областях. При его приготовлении необходимо четко следовать инструкции, соблюдать технологию, правильно определяя состав в соответствии с поставленными требованиями.

Что такое гидротехнический бетон?

Для сооружения конструкций, пребывающих в контакте с жидкостью, разработан гидротехнический бетон – материал, демонстрирующий превосходную водонепроницаемость. Чаще всего данную разновидность применяют в промышленном строительстве, а главным требованием является качественная гидроизоляция. Перед использованием гидробетона следует подробнее узнать о его составе, видах и особенностях.

Что такое гидротехнический бетон

Гидробетон предназначен для строительства объектов, контактирующих с водой. Поэтому, помимо стандартных показателей, гидробетон должен обладать отличной водонепроницаемостью.

Гидробетон употребляется для сооружения следующих объектов: туннелей, дамб и других построек, подверженных влиянию воды. В частной постройке эту разновидность применяют для возведения подвалов и других построек, чьи стенки должны противостоять влаге.

Учитывая предназначение гидротехнического бетона, его марки должны отвечать особым требованиям. Гидробетон разделяют на:

В зависимости от того, в какой сфере будет использован гидробетон, он может быть:

  • раствор для фундаментов, опор и т. д.;
  • водоустойчивая смесь для конструкций;
  • водонепроницаемый раствор с высоким показателем крепости.

Технические характеристики гидробетона во многом зависят от состава, поэтому при выборе следует учитывать следующие моменты:

  • требования к использованию;
  • тип конструкции;
  • климат и др.

Выбор и соотношение элементов для создания гидробетона зависит от области применения. Чтобы готовое изделие соответствовало требованиям, подбирают разное соотношение составляющих и время выдержки.

Для приготовления гидробетона используют:

  1. Стойкий к сульфатам цемент употребляется в том случае, если материал будет контактировать с жидкостью с повышенной жесткостью.
  2. Пластифицированный и портландцемент резонно применять для строений, которые размещаются в местах, где происходят регулярные скачки температур.
  3. Гидрофобный цемент применяют для изготовления материала, контактирующего с жидкостями на регулярной основе.
  4. Пуццолановый цемент предназначен для изделий, способных противостоять разрушению при воздействии влаги.

Рисунок 2. Состав гидротехнического бетона

Наполнители и добавки

Микронаполнители используются для защиты конструкций от деформации, а также они повышают теплопроводности и продлевают срок эксплуатации. Благодаря наличию различных добавок понижается расход смеси, что тоже выступает достоинством. Для улучшения употребляются:

  1. Пластификаторы – используются до 3%.
  2. Различные уплотнители – употребляются до 1%.
  3. Гидрофобные вещества – применяются до 1%.

Технические условия

Независимо от того, какие добавки присутствуют в гидробетоне, он должен отвечать определенным техническим требованиям. Главными из них являются:

  • водостойкость;
  • морозоустойчивость;
  • водонепроницаемость;
  • малая усадка;
  • стойкость к разрушению.

Ключевыми показателями считаются:

  • крепость на сжатие – до В35;
  • водонепроницаемость – до W20;
  • морозоустойчивость – до F600.

Помимо этих требований, гидробетон должен отвечать еще и условиям касательно выделения тепла при затвердевании, поскольку данный вид материала укладывается в быстром темпе и больших объемах.

Важно. Чтобы избежать образования трещин, во время гидратации раствор не должен перегреваться. Для этого при приготовлении используют колотый лед или охлажденный наполнитель.

Плюсы и минусы

Гидротехнический бетон прекрасно зарекомендовал себя в строительстве. Этот материал имеет немало восторженных отзывов, и регулярно употребляется для возведения различных зданий, которые расположены в близости с водой. Среди неоспоримых достоинств гидробетона следует отметить:

  • повышенная водонепроницаемость, благодаря чему можно не беспокоиться за сохранность здания;
  • высокий показатель гидроизоляции, вследствие чего гидробетон равнодушен к резким скачкам температур;
  • прекрасная прочность;
  • морозоустойчивость, которая обусловлена минимальным количеством жидкости.

Что касается недостатков, то главным минусом гидробетона является его стоимость. Тщательная проверка качества и соблюдение ряда правил во время приготовления только повышают цену на этот материал.

Важно. Гидробетону свойственно быстрое затвердевание, поэтому его транспортировка в дальние регионы весьма затруднительна, что также сказывается на стоимости материала.

Самостоятельное изготовление

Изготовление гидробетона практически ничем не отличается от производства других разновидностей, и возможно в домашних условиях. Однако следует предупредить, что в процессе от изготовителя потребуется максимальное внимание и правильное определение соотношения главных компонентов, которое зависит от условий употребления. Например, если владелец желает изготовить бетон для внутренней зоны, то объем составит 120-160 кг/м³, для наружных построек этот показатель будет равен 230/375 кг/м³.

Помимо соотношения элементов в составе, важно верно подобрать добавки, так как от них будет зависеть срок эксплуатации, показатель максимальной нагрузки и характеристики готового изделия. Первостепенными задачами при изготовлении являются:

  • выявить назначение и желаемые свойства;
  • подобрать наполнитель;
  • определить верное соотношение воды и цемента;
  • подобрать модификаторы.

Компоненты для приготовления гиробетона:

  • цемент М400 – 492 кг;
  • вода – 204 л;
  • щебень – 1092 кг;
  • песок – 600 кг;
  • пластификатор С3 – 1,5 кг;
  • уплотнитель (НК) – 5 кг;
  • гидрофобизатор ГКЖ – 1 кг.
  1. Сначала следует поместить все сыпучие составляющие в бетономешалку, и тщательно перемешать элементы.
  2. Затем в сухую смесь заливают воду, и еще раз перемешивают содержимое.
  3. В однородную смесь добавляют присадки, размешивают не менее 10 минут.
  4. Полученную смесь укладывают в опалубку.

Важно: при домашнем изготовлении гидробетона следует помнить, что не существует единого идеального рецепта – материал готовиться методом проб и ошибок, поскольку соотношение компонентов и добавки подбираются в зависимости от того, какие характеристики желает получить изготовитель. Главное – не экономить на производстве, в противном случае результат вряд ли порадует.

Читать еще:  Полимербетон - что это такое: состав, особенности, назначение

Укладка и обслуживание

Правильная укладка бетона для гидротехнических сооружений требует проводить работу в короткие сроки и большими объемами. «Дозревать» гидробетон должен при температуре 15-27 градусов и влажности 60-70%. Если данные показатели в норме, то необходимая прочность материала будет достигнута за 10 суток, а окончательное затвердевание произойдет на 28-30 день после заливки. Важно отметить, что нарушение показателей отрицательно сказывается на «дозревании» бетона, и значительно ухудшает его характеристики.

Главной сложностью при укладке выступает массивность сооружения. Для укладки используют блоки на скальном или бетонном основании по одной из следующих схем:

  1. Послойная – материал выкладывается тончайшими слоями (до 0,5 мм), уплотнение совершается при помощи ручных вибраторов.
  2. Ступенчатая – раствор выкладывают ступенями (3-4 мм), уплотнение делают пакетами вибраторов.
  3. Однослойная – смесь выкладывают на высоту блока, уплотнение совершают в два этапа.

Гидротехнический бетон – долговечный материал, применение которого в строительстве позволяет возводить безопасные и надежные здания, которым не страшно воздействие воды. Приготовление гидробетона – сложный процесс, поэтому при решении создать этот материал в домашних условиях следует детально изучить процесс и посоветоваться с профессионалами.

Свойства и состав гидротехнического бетона

Гидротехнический бетон – специальная категория строительного материала, эффективно используемого для возведения конструкций, которые имеют периодический или регулярный контакт с водной средой.

Уровень прочности, степень водопоглащения, стойкость к резким температурным колебаниям – лишь только незначительный перечень основных свойств и технических характеристик, к которым должны предъявляться особые требования.

Такой материал эффективно используется в самых различных отраслях промышленного и гражданского строительства: мостостроение, возведение дамб и плотин, закладка фундамента водоочистных сооружений, организация надводных конструкций.

Состав и классификация

Среди основных требований, предъявляемых к гидробетону – высокая степень гидроизоляции в условиях резких температурных колебаний и динамических нагрузок.

Именно поэтому бетонный раствор должен соответствует действующим строительным нормам и стандартам.

ГОСТ 26633 – основной технический документ, которым следует руководствоваться при приготовлении бетонной смеси. В этом же нормативе можно найти и требования к составу.

В состав гидротехнического бетона входят следующие основные компоненты:

  1. Сульфатостойкий портландцемент, который используется в качестве связующего вещества. Подобный компонент также обеспечивает стойкость конструкции к агрессивным водам.
  2. Кварцевый песок, играющий роль мелкого заполнителя. Данный сыпучий строительный материал специально предназначен для нивелирования вероятности размывания бетона.

Важно: кварцевый песок должен быть высшей категории качества (в нем не должно содержаться мелкого щебня, гравия или других примесей). Строго не рекомендуется кварцевое исполнение заменять речным, морским, и уж тем более, карьерным. Подобная небрежность может привести к нарушению устойчивости строительной конструкции и ее полному разрушению.

  1. Осадочные породы (гравий или щебень), играющие роль крупного заполнителя. Главные качества такой добавки – это гидрофобность и морозостойкость. Здесь особое внимание следует уделить фракции зерна данных материалов от которой будут зависеть физико-механические свойства бетонного раствора.
  2. Различные добавки, служащие для улучшения свойств бетонной смеси. Данные компоненты повышают порог чувствительности к температурным колебаниям, агрессивному воздействию водной среды, препятствуют образованию трещин и увеличивают стойкость к механическим деформациям.

Внешнее сравнения лещадного щебня и гравия

Рецептура приготовления, процентное содержание того или иного вещества, принципиальные параметры и характеристики гидротехнического бетона установлены в ГОСТ 26633 (пункт 3).

Основные технические характеристики гидробетона

От состава, свойств, а также марки гидротехнического бетона будут зависеть показатели его технических характеристик.

К принципиальным параметрам и характеристикам относят:

  • величина сопротивления сжатию или прочность на изгиб. Большинство конструкций, выполненных из гидротехнического бетона, имеют значительный вес, что сказывается на увеличении силовой вертикальной нагрузки. Именно поэтому при контроле качества производства первоочередное внимание уделяется данному принципиальному показателю. Прочность материала проверяют посредствам помещения опытного образца (куб бетона) в воду на время до 180 суток. По результатам испытания гидробетона присваивают класс В3,5-В60 (наиболее востребованным в области промышленного и гражданского строительства является диапазон от В10 до В40);
  • прочность на разжатие. Многие конструкции, которые в меньшей степени подвержены вертикальной нагрузке, испытывают осевое растяжение. Проверку стойкости бетона на осевое растяжение проводят в лабораторных условиях. По результатам испытаний производится классификация: “гидротехнический бетон марки Bt0,4-4,0”;
  • степень водонепроницаемости. Также, как и в случае определения прочности на растяжение, водонепроницаемость проверяется в лаборатории. Испытание проводят в подводных условиях, где производится постепенное нагнетание давления на опытный образец, вплоть до его разрушения. Маркируется гидротехнический бетон символами от W2 до W20.

Важно: Если сооружение планируется эксплуатировать в условиях морской воды, рекомендуется использовать марку бетона от W4 и выше;

  • уровень морозостойкости. Принимая во внимание неблагоприятные климатические факторы отечественных регионов, морозостойкость – чуть ли не самый главный показатель. Вода, проникая в трещины и застывая в них, расширяется, тем самым нанося урон прочности конструкции, выполненной из бетона. Уровень морозостойкости (F) указывает на то, сколько попеременных циклов замораживания и оттаивания способен вынести материал с потерей прочности не более 15%. По результатам исследований морозостойкости бетону может быть присвоен класс от F50 до F300.

Дополнительные прочностные характеристики, водостойкость и морозоустойчивость достигаются благодаря применению специальных добавок (улучшителей раствора).

К таким компонентам относятся гидробетон, алюмометилсиликонат натрия, полигидросилоксан, фенилэтоксисилоксан, Liga Natriumoleat и многие другие.

Не менее важны и эксплуатационные характеристики готовой конструкции, выполненной из гидротехнического бетона (величина усадки, стойкость к внешним механическим деформациям, сопротивление насосному давлению и водным потокам).

Плюсы и минусы гидробетона

Повышенная прочность и водонепроницаемость – главные и неоспоримые достоинства гидротехнического бетона.

Среди других преимуществ, которыми может похвастать конструкция, выполненная из данной категории стройматериала, следует отметить:

  • устойчивость к сверхнизким и сверхвысоким температурам;
  • вероятность образования трещин сведена к минимуму;
  • незначительное тепло выведение;
  • возможность организации строительных конструкций в подводных условиях.

Для компаний, специализирующихся на возведении сооружений с использованием гидротехнического бетона, приходится констатировать неутешительный факт: стоимость подобного материала отнюдь нельзя назвать бюджетной. Кроме того, для его транспортировки в больших объемах на длинные расстояния, необходимо нанимать спецтехнику или же, готовить бетонные смеси вплотную со сторонящимся объектом, что также весьма затруднительно.

Что такое гидротехнический бетон

Гидротехнический бетон используют для сооружения конструкций в целом или их частей, находящихся либо постоянно в воде, либо периодически. К таким сооружениям относятся: гидроэлектростанции, плотины, каналы, туннели, насосные станции, дамбы, шлюзы и другие подобные конструкции. В индустриальном строительстве данный вид бетона применяют для строительства очистных сооружений, испарительных градирен при металлургических заводах; а в частном секторе его используют для обустройства подвалов и других строительных объектов, в которых стены и полы не должны пропускать влагу извне.

Что такое гидротехнический бетон

Данный вид строительного материала относится к тяжелым бетонам. Назначение бетона – обеспечение целостности конструкций, находящихся в обычной или морской водной среде. Поэтому, кроме высокой прочности и морозоустойчивости, бетон для гидротехнических сооружений должен обладать хорошей водонепроницаемостью и устойчивостью к довольно жесткому воздействию водной стихии.

По тому, в каких условиях бетон эксплуатируется, его подразделяют на:

  • Подводный. Материал постоянно находится в воде, подвергаясь непосредственному контакту с жидкостью.
  • Пребывающий в водной среде периодически. Материал находится над водой и не подвергается ее воздействию: он лишь омывается ею.
  • Надводный.

В зависимости от предназначения объекта материал подразделяют на:

  • Стандартный. Из бетона этого состава делают опоры, подвалы, перекрытия, блоки для фундаментов и другие конструкции бытового назначения.

  • Водостойкий. Применяют при строительстве ГЭС, плотин, каналов, шлюзов и прочего.
  • Специального назначения. Применяют при обустройстве автомобильных магистралей, взлетных полос для самолетов; укрытий для защиты от радиационного облучения.

На заметку! В районах Крайнего Севера чаще всего используют особо тяжелые бетоны, имеющие плотность свыше 2500 кг/м³ (для сравнения: плотность тяжелого составляет 2200÷2500 кг/м³).

Состав гидробетона

Портландцемент является основным компонентом гидротехнического бетона. В качестве наполнителей используют песок, щебень, а также гравий и крупную гальку. Помимо этого, в составе гидробетона имеются разнообразные добавки:

  • Пластифицирующие. Они отличаются тем, что существенно повышают пластичность раствора. Присутствие данных пластификаторов ведет к уменьшению порообразования.
  • Уплотняющие. К таким компонентам относятся неорганические соли металлов. Наиболее эффективной является нитрат кальция, при добавлении которого повышается водонепроницаемость и прочность.
  • Воздухововлекающие. Их количество – не более 1% от общего веса.

Возможные компоненты гидробетона

В состав гидробетона может входить пластифицированный цемент, использование которого позволяет создать бетон с улучшенной герметизацией (особо водонепроницаемый) и повышенной морозостойкостью. При этом наблюдается уменьшение расхода бетонного раствора и выделения тепла в процессе отвердевания. Такой бетон применяют в районах с суровым климатом.

Вместо пластифицированного вяжущего компонента можно применять гидрофобный цемент, в состав которого входят специальные дополнительные составляющие, придающие порам материала водоотталкивающие качества.

Помимо двух первых вариантов возможно применение пуццоланового цемента, который обладает уникальной стойкостью к жесткому воздействию воды. Но этот цемент имеет один существенный минус: он недостаточно морозостоек. Подобный состав применяют редко: только при наличии очень агрессивной среды. Возможно использование шлакового цемента.

Самым идеальным наполнителем является природного происхождения промытый кварцевый песок (плотностью 2 т/м³). Использование щебня или гравия не возбраняется, но они должны иметь высокие технические характеристики.

Читать еще:  Пескобетон для стяжки пола - какой лучше выбрать

Важно! С увеличением размера зерна (например, больше, чем 2 мм) происходит уменьшение уровня водостойкости.

Также на степень водостойкости влияет отношение пропорции воды и цемента в составе раствора: чем оно ниже, тем водонепроницаемость выше. Пластификаторы также способствуют тому, что смесь потребляет воды меньше.

Для лучшего уплотнения раствора используют сульфат алюминия и железа или нитрат кальция; а механического уплотнения добиваются, применяя вибрацию или прессование.

Требования, предъявляемые ГОСТом

Гидротехнический бетон отличается высокими нормативными требованиями не только к марке основной его составляющей, но и к разновидностям его добавок и наполнителей. Такие меры вполне оправданы, так как очень часто сооружения (например, ж/д мосты, автомобильные эстакады или опоры гидроэлектростанций), в строительстве которых используют подобный материал, относятся к категории стратегического назначения.

Согласно ГОСТу гидротехнический бетон должен отвечать следующим требованиям:

  • до момента затвердевания материал должен иметь определенную степень подвижности, чтобы было возможно его перемешивать и производить укладку;
  • в процессе затвердевания продукт не должен растрескиваться, расслаиваться и терять монолитность;
  • иметь точные параметры времени отвердевания;
  • точные пропорции составляющих в соответствии с определенным видом продукта.

К такому строительному материалу, как гидробетон, не зря предъявляют повышенные требования: аварийные ситуации при эксплуатации возведенных из него сооружений недопустимы.

Испытания и маркировка

Для проверки качества гидробетона его тестируют на:

  • Прочность. В результате испытаний, в процессе которых испытуемый объект растягивают и сжимают на измерительных стендах, в материале не должны образовываться трещины. Самыми востребованные классы – В10÷В40.
  • Морозостойкость. Продукт помещают на 28 дней в морозильную камеру с постоянно меняющейся температурой; количество циклов замораживания и размораживания фиксируют и по итогу классифицируют продукт с указанием количества полных циклов, перенесенных им без существенной потери своих свойств: F50÷F300 (максимум F400).

На заметку! Чаще всего в строительстве применяют следующие марки: F300, F200, F100, F50. Чтобы получить число циклов больше, чем 400, необходимо добавлять в состав продукта специальные добавки.

  • Водонепроницаемость. Бетон погружают в воду с разным солевым и минеральным составом, там он остается в течение 180 дней, подвергаясь гидростатическому давлению. Затем, разрезав часть бетона, определяют уровень водонепроницаемости и присваивают материалу класс: W2÷W8 (используя специальные добавки можно довести до W12). Цифра в маркировке обозначает, что материал не пропускает воду при давлении 0,2 МПа, 0,4 МПа , 0,6 МПа и так далее.

На заметку! Присвоение материалу определенного класса или марки происходит исключительно на основе испытаний.

Достоинства и недостатки

К основным достоинствам гидробетона относятся следующие:

  • идеальная устойчивость к воздействию влаги;
  • невосприимчивость к резким перепадам температур ввиду того, что данный вид бетона поглощает мало влаги: следовательно, легче переносит промерзание;
  • высокая прочность.

На заметку! Отличительной особенностью гидробетона является то, что срок его отвердевания составляет 60÷180 дней (по сравнению с обычным – 28). С одной стороны это хорошо, так как прочностные характеристики материала улучшаются, но с другой стороны увеличиваются сроки строительства (а точнее сроки ввода объекта в эксплуатацию).

К недостаткам относятся:

  • высокая стоимость;
  • специфические особенности монтажа.

Гидротехнический бетон: виды, технические характеристики

Гидротехнический бетон — особый вид специального бетона, обладающий высокой водонепроницаемостью и морозостойкостью. Что такое бетон гидротехнический — детально рассмотрим в этом обзоре и в дополнение к нему предлагаем видео в этой статье, где подробно дается характеристика этому материалу.

Общие сведения

Бетон гидротехнический — ГОСТ 4795–53 предназначен для строительства сооружений или их элементов, периодически или постоянно взаимодействующих с водой и обладает целым комплексом свойств, которые способствуют длительной эксплуатации таких конструкций в этих условиях.

В зависимости от способа эксплуатации названных сооружений, ГОСТ на гидротехнические бетоны, предусматривает следующие конструктивные различия:

  1. Расположение сооружений относительно уровня воды:
  • подводные — находящиеся в воде постоянно;
  • надводные — конструкции, расположенные выше переменного водного горизонта.
  1. Масштаб возведенных конструкций:
  • массивные;
  • немассивные.
  1. По размещению такого вида сооружений относительно сфер воздействия:
  • конструкции внутренней зоны;
  • наружной.
  1. В зависимости от силы, действующего напора воды:
  • напорные конструкции;
  • безнапорные.

Состав гидротехнического бетона и выбор необходимой марки по прочности для строительства гидротехнических сооружений зависит от назначения и эксплуатационных требований, предъявляемых в каждом конкретном случае (тонкостенные, массивные, сборные и т.д.), а также от климатических условий региона, где будут размещены запроектированные конструкции.

Для маркировки вида и основных характеристик гидротехнических смесей приняты следующие обозначения:

  • БПТ — подводные для тонкостенных конструкций;
  • БГТ — для зон с переменным горизонтом воды;
  • БНМ — надводные массивные сооружения.

Для гидротехнического бетона в качестве вяжущих, в зависимости от технических условий, применяют следующие виды цемента:

  • портландцемент;
  • шлакопортландцемент;
  • пластифицированный;
  • гидрофобный;
  • пуццолановый;
  • сульфатостойкий.

Пуццолановый цемент отличается высокой химической стойкостью при воздействии на конструкции пресных или минерализованных вод, а также низким тепловыделением, повышенной плотностью цементного камня. Еще, смесь, приготовленная на этом материале, характеризуется низким водоотделением, но низкой морозостойкостью.

Для сурового климата и зон с переменным воздействием грунтовых вод рекомендовано использовать гидрофобный или пластифицированный цемент. Эти марки позволяют изготавливать морозостойкие и водонепроницаемые материалы. При этом, на 8–10% снизить расход вяжущего и уменьшить теплоотдачу при твердении смесей.

Для особо жестких условий эксплуатации и при наличии химически агрессивных вод, используют сульфатостойкий цемент.

Для надводных сооружений применяется шлакопортландцемент или портландцемент, улучшенный минеральными добавками.

В качестве крупных и мелких заполнителей применяют материалы согласно ГОСТ 26633-2012. Для увеличения плотности в состав смесей могут добавляться микронаполнители — обычно, зола-унос (см. фото).

Для регулирования морозостойкости и водопроницаемости применяют модифицирующие добавки:

  1. Пластификаторы (0,1–3,0%):
  • сульфатно-дрожжевая бражка (СДБ);
  • смола нейтрализованная воздухововлекающая (СНВ);
  • кремний органические добавки (ГКЖ);
  • суперпластификатор С3.
  1. Уплотнители структуры (0,5–1%):
  • хлорное железо;
  • нитрат кальция (селитра);
  • силикат калия или натрия.
  1. Гидрофобные добавки (0,15–1,0%):
  • олеат натрия;
  • стеарат кальция;
  • стеарат цинка и др.

Требования и технические условия

Бетон для гидротехнических сооружений проектируют и выбирают с учетом следующих основных требований:

  • водонепроницаемость;
  • водостойкость;
  • морозостойкость;
  • ограниченное тепловыделение при твердении;
  • минимальная усадка;
  • положительная деформативная способность;
  • стойкость к истиранию в момент воздействия напора воды, наносов песка и др.

Поэтому, с учетом всего вышеперечисленного и принимая во внимание условия эксплуатации конструкций, бетоны гидротехнические должны соответствовать следующим установленным показателям качества, это:

  • прочность на сжатие — классам В5– В35;
  • на осевое растяжение — Вt 0,8–Bt 3,2;
  • по водонепроницаемости — W2–W20;
  • марки по морозостойкости — F50–F600.

Подсказки: марку по морозостойкости выбирают с учетом климатических условий региона и количества запроектированных циклов поочередного замораживания-оттаивания на протяжении года.

Гидротехнические бетоны укладываются в сооружения значительными объемами и в весьма короткие сроки. В связи с этим, к ним предъявляются еще и специальные требования по ограничению показателей тепловыделения в момент твердения смесей.

Допустимый подъем температуры растворов, в период гидратации, назначается из соображений снижения термической усадки и уменьшения трещинообразования в больших массивах гидротехнических сооружений.

Для этих целей, инструкция по применению предусматривает следующие мероприятия по снижению тепловыделения:

  • охлаждение заполнителей;
  • добавки дробленного льда в момент приготовления смесей.

Приготовление водостойких смесей

Приготовление гидротехнического бетона ничем не отличается от изготовления стандартных тяжелых цементных смесей. Поэтому, изготовить гидротехнический бетон своими руками не представляет особой сложности и не требует какого-либо специального оборудования. Важно правильно выбрать необходимые компоненты для решения той или иной задачи.

Соответственно и цена материала, приготовленного своими руками, будет зависеть от стоимости выбранных составляющих, используемых для этого процесса. Но, в любом случае, она не будет выше стоимости материалов заводского изготовления.

Существенным фактором, в период приготовления гидротехнических смесей, является водоцементное отношение. Содержание цемента в растворах зависит от области применения (зональности). Во внутренних зонах использования, допускается объем равный 120–160 кг/м3, а в наружных — он может быть увеличен до 230–275 кг/м3.

Фракция заполнителей, при этом, должна быть 150–200 мм. В целях сокращения расхода цемента и снижения интенсивности тепловыделения в момент укладки, в смесь могут добавлять крупные камни, величиной 400–450 мм, которые уплотняются вибраторами.

Как уже говорилось, водостойкий бетон готовиться по той же технологии, что и классические тяжелые смеси. Разница только в составе модифицирующих добавок и зернистости заполнителей.

Прежде чем приступать к приготовлению смеси необходимо выполнить четыре условия:

  1. Определиться с характеристиками и назначением конструкций.
  2. Подобрать необходимый гранулометрический состав заполнителей (песок, щебень).
  3. Выбрать необходимое водоцементное соотношение, с учетом нужной подвижности раствора.
  4. На основании этого, определить количество и необходимый состав модификаторов.

Как пример, предлагаем рецепт приготовления 1 м3 гидротехнического бетона в условиях строительной площадки:

  • цемент М400–500 — 490 кг (тип зависит от условий эксплуатации);
  • щебень — 1100 кг;
  • песок — 600 кг;
  • пластификатор С3 — 1,5 кг;
  • нитрат кальция — 5,0 кг;
  • гидрофобизатор ГКЖ — 1,0 кг

В бетоносмеситель засыпают сухие заполнители (щебень, песок) и вяжущее (цемент). Тщательно перемешивают, и добавляют необходимое количество воды. Затем, мешают 3–5 минут и вводят необходимые присадки. В зависимости от нужной консистенции, готовят еще 10 минут и далее укладывают в подготовленную опалубку.

Необходимый состав гидротехнического бетона нужно выбирать с учетом экономической целесообразности его применения в той или иной конструкции, особенно в индивидуальном строительстве. Использование любого материала должно сопровождаться максимальным снижением материалоемкости, трудоемкости и себестоимости строительства.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector