Что такое гидротехнический бетон

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.

Особенности гидротехнического бетона

Для сооружения бассейнов, плотин, колодцев, иных гидротехнических сооружений необходим бетон, имеющий высокий коэффициент водонепроницаемости. Какая марка продукции используется в этом случае? Можно ли приготовить бетон гидротехнический самостоятельно? Какой состав у материала? Об этом вы прочитаете в статье.

Чем гидротехнический бетон отличается от обычного?

Гидротехнический бетон представляет собой разновидность тяжёлого материала, применяющегося для сооружений частей или цельных конструкций, контактирующих с водой или постоянно в ней находящихся. К подобной продукции предъявляются дополнительные требования, связанные с высоким уровнем водонепроницаемости, морозоустойчивости, прочности на сжатие и растяжение.

В большинстве случаев для частного и промышленного строительства используются бетоны марок М300-М450. Исключение составляют объекты специального назначения, связанные с военной сферой, возведением атомных электростанций и иных построек наземного и подземного расположения.

Читайте также: про строительство и ремонт.

Существует несколько разновидностей гидротехнического бетона, предопределяемых спецификой назначения и текущим составом смеси, включением в неё разнообразных добавок по мере необходимости. Продукция различается:

По частоте контакта с водой. Надводная, периодически омываемая водой и подводная.По расположению. Внутренняя и наружная.По характеру физического воздействия. Безнапорная и напорная.По структуре частиц. Мелкозернистая и литая.

Специфика компонентов гидротехнического бетона

Ключевую роль в обеспечении номинальных характеристик бетонной смеси и приобретении нею гидроизоляционных свойств играют компоненты материала – цемент, песок, щебень, добавки.

Цемент

Для создания гидротехнического бетона используется цемент марки М500 и выше. Конкретный его тип зависит от назначения гидробетона:

Подводная конструкция – шлакопортландцемент и пуццолановый цемент.Надводная конструкция – быстротвердеющий портландцемент.Конструкция, периодически контактирующая с водой – сульфатостойкий цемент.

Читайте также:  Цвета металлочерепицы для крыши

Песок

В продукции используется мелкозернистый наполнитель речной природы с фракцией 0,8-1,8 миллиметров. Допустимая концентрация примесей (глины, пыли) – 3-4 процента.

Перед применением, песок промывается и просеивается. Необходимая влажность при смешивании с цементом и добавками – 2,5-3,5 процента.

Щебень

Конкретный тип крупнозернистого заполнителя выбирается в зависимости от назначения и специфики конструкции. Для надводных строений и объектов, имеющих нерегулярный контакт с водой, используется дробленый гравийный щебень фракции 10-20 миллиметров.

Если бетон омывается водой регулярно или погружен в неё, то эффективным решением является применение гранитного кубического щебня фракций 20-40 миллиметров для обычных конструкций и 40-120 миллиметров для фундаментальных многометровых крупнотолщинных структур.

Добавки

Для улучшения базовых технико-эксплуатационных свойств гидротехнического бетона в контексте защиты от влаги используются добавки, вносимые на этапе замешивания раствора. Возможные варианты:

Пластификаторы. Улучшают эластичность массы, усиливают сцепление с армированными поверхностями, повышают коэффициент морозостойкости и водонепроницаемости после окаменение материала.Гидроизоляционные присадки. Дополнительно повышают водонепроницаемость структуры продукции путем внесения в неё гидрофобных веществ – силиконовых жидкостей, щелочных солей высших кислот.Ускорители и замедлители твердения. Модифицирует скорость затвердевания пластичной массы, чем предопределяют оптимизированный набор смесью номинальных характеристик.Расширители. Снижают степень усадки, заполняют образующиеся трещины и поры материала. Типичные вещества – нитраты и нитриты натрия, соли хлорного железа, силикаты калия.

При необходимости, применяются иные виды добавок:

Противоморозные присадки. Противодействуют замерзанию воды в растворе при отрицательных температурах окружающей среды.Влагоудерживатели. Не допускают быстрого высыхания бетонной смеси после укладки.Красящие пигменты. Изменяет оттенок материала.Прочие. Антикоррозионные добавки, поляризаторы, биоцидные экстракторы.

Характеристики и состав гидротехнического бетона

В рамках частного и простого промышленного строительства основой гидробетонных конструкций выступает продукция марки М400. Её усредненные характеристики:

Прочность – класс В30;Плотность – 2500 килограмм на кубометр;Влагозащищенность – класс W8;Пластичность – П3;Жесткость – Ж3;Усадка – 5-6 сантиметров;Морозостойкость – 250-300 циклов заморозки/разморозки.

Пропорциональный состав (при использовании цемента марки м500):

1 часть цемента;1,6 части мелкозернистого наполнителя;3,2 части крупнозернистого наполнителя.

Массовые значения компонентов бетонной смеси из расчёта на 1 кубометр продукции:

390-410 килограмм цемента;150-170 литров воды;640-660 килограмм песка;690-710 килограмм щебня фракции 20 миллиметров;450-460 килограмм щебня фракции 10 миллиметров;3-10 килограмм добавок.

Самостоятельное изготовление

Для промышленного строительства, требующего больших объемов материала, бетон приобретается у заводов-изготовителей. Его стоимость за 1 кубометр с доставкой колеблется в пределах 4-5 тысяч рублей и зависит от сезона, региона расположения, отдаленности стройплощадки (конечного пункта доставки) от места изготовления, применяемых добавок, параметров отдельных компонентов смеси.

Для частного строительства возможно самостоятельное приготовление бетона в небольших объемах.

Приобретите необходимое количество ингредиентов для бетонной смеси.Подготовьте ёмкость для замешивания, лопаты, ведра, мотыгу, средства индивидуальной защиты.Засыпьте в ёмкость цемент, мелкозернистый наполнитель и добавки, перемешав ингредиенты до однородного состояния.Добавьте в смесь воду, вливая её постепенно порциями по 5-10 литров и перемешивая раствор. Не допускайте образования расслоений, комков, неоднородностей.Засыпьте крупнозернистый заполнитель в пластичную массу, равномерно распределяя щебень по её структуре.Интенсивно перемешайте бетонную смесь в течение 15 минут.

Укладка и обслуживание

    Гидротехнический бетон укладывается слоями толщиной 10-20 сантиметров.Производится штыкование материала для устранения из него лишнего воздуха, влаги.Выполняется уплотнение продукции с помощью виброинструмента.

В рамках постобработки возможны следующие действия:

Железнение;Обработка гидрофобными пропитками.

Оптимальные условиями «вызревания» гидротехнического бетона – температура 15-27 градусов Цельсия и влажность 60-70 процентов. При таких показателях материал набирает критическую прочность за 10 суток, окончательно затвердевая на 28-30 день после заливки. Сильная жара, отрицательные температуры, малая или сверхвысокая влажность противодействует этому процессу и ухудшает технико-эксплуатационные свойства материала.

Защита гидротехнического бетона от неблагоприятных факторов окружающей среды до набора критической прочности:

При высоких температурах и малой влажности. Работа выполняется вечером, ночью или утром. Производится регулярное увлажнение поверхности бетона, дополнительно он покрывается фольгированной полимерной пленкой для защиты от прямых солнечных лучей.При низких температурах. В смесь перед заливкой вносятся ускорители твердения и противоморозные присадки. Выполняется пассивное и/или активное прогревание продукции.При дожде. Конструкция укрывается влагозащитными материалами.

Заключение

Гидротехнический бетон чаще применяется в промышленном строительстве при возведении самых разнообразных объектов, находящихся в прямом или опосредственном контакте с водной средой. Используют его и частных целях, например, при возведении колодцев, формировании усиленной отмостки построек в регионах с большим количеством осадков.

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.

Материалы

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.
Читайте также:  Стекло для камина — его главные характеристики и преимущества

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.

Гидротехнический бетон – материал для работы в жестких условиях

Возведение и эксплуатация промышленных гидротехнических сооружений происходит при постоянном или периодическом воздействии воды. Ее влияние на снижение целостности и долговечности строительного камня значительно выше, чем при удаленных от водных бассейнов постройках.

Чтобы обеспечить стойкость зданий к разрушительному действию влаги, применяют специальные стройматериалы.И сегодня мы поговорим про водонепроницаемое покрытие бетона для гидротехнических сооружений, его действующий ГОСТ, РД и многое другое.

Что такое гидротехнический бетон?

К гидротехническим составам относится широкий спектр смесей на бетонной основе, обладающих повышенной прочностью, морозостойкостью и влагонепроницаемостью. Они могут применяться в виде готовых блоков и изделий или жидкого раствора, транспортируемого к месту использования или готовящегося прямо на стройплощадке.

Важной особенностью гидротехнического бетона является возможность возведения конструкций под водой. Это открывает такие области применения, как строительство и экстренные ремонтные работы сооружений промышленного и бытового назначения (дамбы, мосты, плотины, водоемы, бассейны и др.).

Достоинства

Достоинства гидротехнических бетонов:

  • высокая прочность;
  • значительная морозостойкость;
  • низкое влагопоглощение (вплоть до абсолютной непроницаемости);
  • малая склонность к трещинообразованию;
  • возможность проведения строительных работ под водой.

Сооружение из гидротехнического бетона W12

Недостатки

  • большая удельная стоимость;
  • низкое время схватывания (затрудняет транспортировку и вынуждает готовить растворы рядом с местом строительства);
  • высокая теплопроводность.

По уровню использования материала

Выделяют несколько направлений классификации гидротехнических бетонов. В основе одной из них лежит уровень использования материала относительно воды:

  • подводное – сооружение все время находится под водой;
  • комбинированное – бетон периодически омывается при повышении уровня или приливно-отливных движениях;
  • надводное – поверхность иногда подвергается действию случайных брызг и находится в непосредственной близости от воды.

Про такой тип гидротехбетона как самоуплотняющийся расскажет это видео:

По способу применения

По способу применения выделяют следующие виды материала:

  • безнапорный – бетон заполняет опалубку самотеком. Данный способ подходит для малонагруженных построек;
  • напорный – раствор заполняется из трубы под давлением. Образованная структура обладает минимальными внутренними дефектами и применяется для созданий нагруженных построек.

По характеристике строящегося монолита

Еще одним способом классификации является разделение бетонов по характеристике строящегося монолита:

  • массивные – применяются для создания конструкций с толстыми стенами, основаниями или перекрытиями. Особенность затвердевания такого бетона предполагает неравномерное схватывание монолита внутри и снаружи, которое может стать причиной появления трещин. Применение данного типа бетонов повышает целостность строения;
  • немассивные – используются для обычных построек с небольшими и средними линейными габаритами.

Технические характеристики и свойства

Основные параметры гидротехнических бетонов регулируются документом ГОСТ 4795-53 «Бетон гидротехнический. Общие требования» (иногда встречается ГОСТ 26633-2012). Хотя этот стандарт достаточно старый, приведенные в нем требования к физико-техническим свойствам материала актуальны до сих пор.

К параметрам бетонов, определяющим эксплуатационные характеристики, относится прочность на сжатие и морозостойкость. Наиболее востребованными классами для прикладных целей оказались B10-B40 (выдерживают в лабораторных условиях давление от 10 до 40 МПа). Марки по морозостойкости включают диапазон F50-F300 (обозначают количество циклов замерзания и оттаивания, при котором не происходит разрушения тестируемого образца).

Еще одной характеристикой бетонов, эксплуатируемых под давлением, является водонепроницаемость. Распространение получили четыре марки гидротехнических (водонепронецаемых) бетонов (от W2 до W8), обеспечивающие гидроизоляцию при давлении от 2 до 8 кгс/см 2 .

Строение из гидротехнического бетона (класс В15 М200)

Состав и структура

Основу гидротехнического цемента составляют наполнители (щебень и песок), портландцемент и вода. В зависимости от предназначения и необходимых качеств, в состав раствора вводятся гидрофобизаторы, пластификаторы, уплотнители и ряд других компонентов.

Уникальные свойства бетона, позволяющие использовать его в водной среде, обусловлены плотной структурой, лишенной трещин, пор и эксплуатационных дефектов.

Для эксплуатации в жестких водных средах в число компонентов входит сульфатостойкий или пуццолановый шлаковый цемент. Без них не обходится отделка морских портов, прибрежных зон, резервуаров химических предприятий и очистных сооружений.

Применение гидротехнического бетона рассмотрено ниже.

Производство и применение

В производстве гидротехнических бетонов используется такое же оборудование, как и в приготовлении классических бетонных составов. Все компоненты загружаются в бетономешалку и гомогенизируются до однородного состояния. Чтобы обеспечить водостойкость стены или фундамента из обычного бетона, необходимо нанести с одной стороны раствор проникающей гидроизоляции.

Водоустойчивые бетоны используются при сооружении плотин и дамб, портовых построек и защиты набережных. Специальные смеси входят в основу хранилищ жидких отходов, стоков и канализационных систем. Гидротехнические составы необходимы при оснастке колодцев и отделке искусственных водоемов.

Далее будет рассмотрена цена за куб бетона гидротехнического.

О том, как производится защита бетонных конструкций гидротехнических сооружений, расскажет это видео:

Стоимость материала

Производство гидротехнического бетона, в отличие от цементных смесей, обычно производится самостоятельно или на близлежащих местных предприятиях. Это связано с низким сроком схватывания, до начала которого раствор еще нужно успеть привезти к месту строительства.

Стоимость 1 м 3 жидкого бетона составляет от 2800 до 3700 руб. Самыми дорогими являются водостойкие и наиболее прочные составы. Использование гидротехнических бетонов с высокой влагопроницаемостью и малой прочностью не рекомендуется.

Перед приобретением компонентов смеси или готового раствора следует оценить эксплуатационные параметры сооружения. Универсальной формулы бетона нет, поскольку в каждом случае приходится учитывать частоту и амплитуду колебаний температуры, состав воды, нагрузку, массивность стен и др. Чтобы получить прочную и долговечную гидротехническую постройку, нужно пользоваться при расчетах справочными данными и привлекать к работе профессиональных строителей.

Применение гидротехнического бетона (класс В25 М350)

Свойства и состав гидротехнического бетона

Для возведения конструкций погруженных или периодически бывающих в воде используют гидротехнический бетон. Его применяют в промышленном строительстве для сооружений с высокими требованиями по водостойкости.

Одно из основных требований к этому материалу – максимальная гидроизоляция в широком диапазоне температур при высоких динамических и статических нагрузках.

Что такое гидротехнический бетон?

Под гидробетоном понимают строительный раствор, который классифицируют как один из видов тяжелых бетонов. Он обеспечивает прочность и устойчивость сооружений и конструкций, эксплуатирующихся в пресной или морской воде. В зависимости от способов применения различают следующие виды гидротехнического бетона:

  • К подводному типу относится материал, постоянно подвергающийся воздействию воды и непосредственно контактирующий с ней весь срок эксплуатации.
  • Периодически омываемый водой, но постоянно подвергающийся ее воздействию в широком температурном диапазоне.
  • Надводный бетон, эксплуатирующийся под воздействием водяных испарений.
Читайте также:  Тонкости изготовления стола для сварочных работ

Применение и преимущества

В зависимости от того, где применяется этот материал, различают стандартные растворы для фундаментов, блоков, плит перекрытия, опор, заливки подвальных помещений. Водостойкий бетон для гидротехнических сооружений изготавливается для подводных и надводных конструкций, включая дамбы, плотины, шлюзы. Особо водонепроницаемый состав со специальными свойствами используют для автобанов, взлетно-посадочных полос, противорадиационных укрытий. Этот бетон применяется и в условиях Крайнего Севера.

Физико-химические свойства раствора, применяемого для гидротехнических сооружений, обусловливают его основные достоинства:

  • Высокая водонепроницаемость в любых условиях.
  • Хорошая гидроизоляция делает его невосприимчивым к температурным перепадам.
  • Прочность выше, чем у стандартных марок строительных растворов.

Рассматривая основные плюсы и минусы гидробетона, отмечают его сравнительно высокую цену и необходимость специальных навыков и оборудования при укладке этого материала.

Классификация, технические характеристики

Специалисты классифицируют гидротехнический бетон по его техническим характеристикам, прописанным в ГОСТ 26633-2012. Главными из которых считают прочность на сжатие, изгиб, а также осевое растяжение, производятся испытания водонепроницаемости и морозостойкости.

Самый распространенный метод определения прочности затвердевшего состава – разрушение куба с ребром 15 см. Для гидробетонов этот показатель может колебаться по классам прочности от В10 до В40, в зависимости от технических требований. Осевое растяжение маркируется индексами Bt 0,4 — Bt 4 и берутся с шагом 0,2, они показывают образование трещины при растяжении конструкции. Аналогичные показатели на изгиб от Btb 0,4 — Btb 8, где применен тот же шаг, а нагрузка идет на изгиб элемента до появления трещины.

Марка водонепроницаемости измеряется в возрасте 180 суток после заливки раствора. При эксплуатации гидротехнический бетон не может пропускать воду. Поэтому марка его водонепроницаемости находится в пределах от W2 – это означает, что образец при испытаниях выдерживает давление 0,2 МПа, до W8 с шагом 2. При изготовлении водостойкого бетона специального назначения применяются пластификаторы, увеличивается доля цемента, и показатель доводится до W12.

По морозоустойчивости гидротехнический бетон делится по маркам от F50 до F300 с шагом 50. Цифра после индекса означает количество циклов заморозки-оттаивания, которые выдерживает состав до потери четверти своей прочности. Добавление некоторых компонентов позволяет получить гидротехнический бетон с показателем F400. Испытание проводится в морозильной камере с меняющейся температурой на протяжении 28 суток, присваивается марка морозоустойчивости.

В соответствии с ГОСТом гидротехнический бетон должен иметь определенную подвижность, чтобы можно было правильно провести его укладку. Состав должен затвердевать равномерно, без расслаивания и растрескивания, набирать прочность в необходимый срок.

Компоненты

Выбор и подбор пропорций состава гидротехнического бетона должен соответствовать техническим характеристикам, отвечающим условиям его эксплуатации. Исходя из этого, подбирается водоцементное соотношение, время выдержки раствора, марки и фракция наполнителей, необходимость и способ виброуплотнения, возможность применение растворов естественного твердения.

Основной ингредиент любого бетона – цемент. К нему предъявляются требования, в зависимости от условий будущего использования, применяют различные виды этого материала:

  • Портландцемент высокого качества с добавкой пластификаторов применяется для сооружений, периодически контактирующих с водой, при низких температурах.
  • Сульфатостойкий состав цемента закладывается при возведении конструкций, периодически контактирующих с жесткой водой.
  • Гидрофобные марки применяются для элементов, постоянно находящихся под поверхностью воды, под большим давлением.
  • Пуццолановый цемент обладает свойствами, позволяющими ему эффективно противостоять разрушению водой, в том числе жесткой с высоким содержанием минералов.

Для повышения водостойкости применяется очищенный кварцевый песок фракции до 2 мм. Наличие любых примесей резко снижает качество материала, применение других видов песка уменьшает показатель плотности и устойчивости к воде.

Щебень применяется для повышения прочности и морозоустойчивости, поскольку легко переносит температурные перепады. Используется гранитный щебень с высокой лещадностью. Он равномерно распределяет нагрузку по всему монолиту, не позволяет ему разрушаться на морозе, экономит более дорогие компоненты.

Чтобы снизить водоцементное соотношение, добавляют пластификаторы. В результате плотность повышается, расходуется меньше воды. Для этого применяют сульфаты железа или алюминия, нитрат кальция. Увеличения плотности добиваются механическими вибраторами. В качестве наполнителя применяется зола унос, повышаются показатели теплопроводности, что увеличивает срок службы конструкций.

Испытания и маркировка гидротехнического бетона производится в лабораториях, после чего утверждается состав, необходимый для проектируемых конструкций. Далее ему присваивается марка и выдается разрешение на укладку на конкретном объекте.

Гидротехнический бетон – материал высокого качества и соответствующей стоимости. Поэтому его применение должно быть оправдано. Благодаря высокой плотности, водоустойчивости, морозостойкости, прочности этот материал служит десятки лет в самых сложных условиях. Специальные марки разрабатываются для применения в морской воде, под постоянными ударами волн, в широком диапазоне температур. Состав гидробетона сложен, для его изготовления лучше привлекать профессионалов, отвечающих за характеристики произведенного материала. Его можно сделать и самостоятельно. Применяют такой бетон в частном строительстве для заливки погребов, подвалов, фундаментов.

Гидротехнические бетоны: виды, преимущества, состав

Гидротехнический бетон – строительный материал, используемый для сооружения конструкций, эксплуатируемых в условиях периодического или постоянного контакта с водой. Обладает высокой прочностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, устойчивостью к вымыванию из бетонного камня гидроксида кальция. Такой бетон востребован при строительстве дамб, шлюзов, насосных станций, туннелей метро, подвальных помещений, подземных хранилищ.

Виды гидротехнических бетонов и требования к ним

По условиям эксплуатации, для которых предназначен материал, разделяют гидротехнический бетон:

  • Подводный. Части конструкции постоянно находятся в контакте с водой.
  • Периодически контактирующий с водой. Находится над водой, периодически омывается.
  • Наземный.

В большинстве случаев гидротехнические бетоны используются при строительстве объектов стратегического назначения, поэтому их технические характеристики должны соответствовать самому высокому уровню. ГОСТ 26633-2014 и другие нормативы предъявляют высокие требования к соблюдению при производстве установленной рецептуры и точности параметров периода затвердевания.

Преимущества и недостатки гидротехнических бетонов

Широкое применение этого материала при строительстве ответственных объектов, подвергающихся воздействию влаги или напору воды, объясняется комплексом характеристик, среди которых:

  • устойчивость к воздействию влаги;
  • стойкость к резким температурным перепадам, из-за малого количества влаги такой бетон устойчив к циклам замерзания-оттаивания;
  • высокая прочность.

К минусам относятся: высокая стоимость и особенности монтажа. Есть еще одна специфическая особенность материала, которая, с одной стороны, приводит к повышению прочности материала, с другой, – продлевает сроки строительства. Таким свойством является длительный срок набора марочной прочности, составляющий 60-180 дней. У обычных бетонов стандартный срок твердения – 28 дней.

Состав гидротехнического бетона

Достижение высокой влагостойкости бетона – мероприятие комплексное, поскольку эту характеристику повышают несколькими способами – использованием особых цементов, подбором соответствующих мелких и крупных заполнителей, введением специальных добавок. Главная задача всех технологических приемов – получить материал с минимумом пустот, по которым может передвигаться влага.

Применяемые цементы

  • Пластифицированный. Отличается особой водонепроницаемостью, высокой морозостойкостью. Применяется в регионах с суровым климатом.
  • Гидрофобный. Содержит компоненты, придающие водоотталкивающие свойства.
  • Пуццолановый. Устойчив к жесткой воде, недостаток – низкая морозостойкость. Применяется в условиях контакта с агрессивными средами.

Заполнители

Оптимальный вариант мелкого заполнителя – промытый кварцевый песок. Крупный заполнитель – щебень с высокими техническими характеристиками.

Добавки

  • Пластифицирующие. Существенно повышают пластичность бетонной смеси, снижают количество пор во время твердения, уменьшают водопотребление.
  • Уплотняющие. К таким компонентам относятся сульфат алюминия, сульфат железа, нитрат кальция, силикаты натрия и калия (жидкое стекло). Нитрат кальция – дешевая и эффективная добавка, повышающая водонепроницаемость и прочность. Существует и механический способ уплотнить смесь – применить глубинные вибраторы или виброплощадки.
  • Набухающие. Такие добавки, к которым относится «спецглина», – бетонит, обычно используют метростроевцы.
  • Гидрофобизирующие. К ним относятся олеат и абиетат натрия. Эффективно повышают водоотталкивающие свойства бетона кремнийорганические гидрофобизаторы, производимые по отечественным ГОСТам, – ГКЖ, АМСР. Такие добавки использовались при строительстве портовых сооружений Баренцева и Северного морей, ГЭС на северных реках, пусковых шахт для ракет. С помощью этих составов проводились ремонтные мероприятия в Петергофском дворце, Останкинской телебашне, на монументе «Родина Мать».

  • Строитель с 20-летним стажем
  • Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

Ссылка на основную публикацию