Гидротехническое бюро — Цементы для бетонных гидротехнических сооружений

 

1  ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

При проектировании гидротехнических объектов для железобетонных конструкций применяются различные виды цементов. Это связано с тем, что гидротехнические сооружения эксплуатируются в разнообразных условиях (часто — очень тяжелых). Данное обстоятельство приводит к различным требованиям, предъявляемым в проектной документации к цементам, например:
– прочность;
– водонепроницаемость;
– морозостойкость;
– сульфатостойкость;
– тепловыделение;
– скорость твердения;
– истираемость.
На нижеприведённом рисунке указаны ориентировочные требования, предъявляемые к бетонной смеси на примере проекта ГЭС русловой компоновки.

2  ВИДЫ ЦЕМЕНТОВ

Рассмотрим виды цементов, наиболее часто встречающиеся при проектировании гидротехнических объектов:

Портландцемент (силикатцемент) — наиболее популярный цемент.

Цементный камень бетона на портландцементе прочнее, чем на пуццолановом цементе или шлакопортландцементе, и имеет меньшую усадку. Однако портландцемент неприменим для цементации при наличии сульфатной агрессии.

Шлакопортландцемент — представляет собой гидравлическое вяжущее, получаемое измельчением смеси из портландцементного клинкера, доменного гранулированного шлака и гипса. Шлакопортландцемент применяется в конструкциях, находящихся в условиях влажной среды, для подводных конструкций, или во внутренних зонах массивных гидротехнических сооружений. При этом шлакопортландцемент нельзя использовать в зонах переменного уровня воды. Основными характерными свойствами шлакопортландцемента являются: высокая сульфатостойкость, несколько повышенная кислотостойкость, хорошая трещиностойкость (благодаря пониженным тепловыделениям), низкая щёлочестойкость, несколько пониженная морозостойкость, невысокая способность по защите арматуры, замедленное схватывание и набор прочности (особенно — при низких температурах), по коррозионной стойкости занимает промежуточное положение между обычным и пуццолановым цементом.

Пуццолановый цемент — является гидравлическим вяжущим, получаемым посредством измельчения портландцементного клинкера, гипса и активной минеральной добавки. Пуццолановый цемент обладает следующими свойствами: высокая водостойкость (особенно в мягкой воде), водонепроницаемость, сульфатостойкость (выше, чему у обычного портландцемента, но хуже, чем у сульфатостойкого портландцемента), несколько повышенная кислотостойкость, меньшее выделение тепла при твердении (что особенно полезно для массивных гидротехнических сооружений), пониженная щёлочестойкость, несколько пониженная морозостойкость, большая усадка на воздухе. Пуццолановый цемент непригоден при попеременном увлажнении (т.е. в зонах переменного уровня), а также для цементации (несмотря на хорошую стойкость против сернокислых вод). Поэтому в проектах плотин наибольшее применение этот вид цемента нашел в конструкциях, находящихся в условиях влажной среды — в подводных частях плотин, в подземных сооружениях, во внутренних зонах массивных гидротехнических сооружений, для цементации основания при наличии агрессивных вод.

Сульфатостойкий цемент — характеризуется очень высокой сульфатостойкостью, несколько пониженной щёлочестойкостью. Как и в других областях строительства, в гидротехнике сульфатостойкий цемент применяется для конструкций, работающих в условиях агрессивной среды, в том числе — в зоне переменного уровня воды. Такой цемент не используется для набрызг-бетона, что связано с большим сроком схватывания.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) — представляет собой гидравлическое вяжущее, получаемое измельчением портландцементного клинкера, глинозёмистого шлака, гипса и гранулированного доменного шлака. Важнейшим свойством ВРЦ, очень важное при проектировании, является очень быстрое схватывание: начало схватывания происходит через 5 мин, окончание — через 10 мин.

Глинозёмистый цемент — быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, получаемое измельчением обожжённой до спекания смеси бокситов и извести. Глинозёмистый цемент применяется при срочных восстановительных работах, тампонировании нефтяных скважин, для приготовления жаростойких бетонов. Также этот цемент применяется в проектах обделок туннелей и цементации основания в условиях агрессивных вод, сооружения бетонных конструкций в зоне переменного уровня воды. Основными свойствам глиноземистого цемента являются: водостойкость (в пресных и сульфатных водах), морозостойкость, стойкость при высоких температурах, значительные сульфатостойкость и кислотостойкость, низкая щелочестойкость. Следует отметить, что глинозёмистый цемент примерно в четыре 4 раза дороже портландцемента.

Напрягающий цемент (НЦ) — по сути является смесью портландцемента, глинозёмистого цемента и гипса. Применяется напрягающий цемент для изготовления напорных труб, резервуаров.

Гидрофобный цемент — цемент, аналогичный по прочности портландцементу, но сохраняющий активность при длительном хранении — он не слёживается и не комкуется. Гидрофобный цемент придаёт бетонной смеси повышенную пластичность, удобоукладываемость, а готовому бетону — морозостойкость.

Водонепроницаемый безусадочный (ВБЦ) — специальный вид цемента, применяемый для изготовления торкретбетона.

 

3  РАСХОД ЦЕМЕНТА

Типичное содержание цемента в бетонной смеси, применяемое в проектах гидротехнических сооружений, составляет 250—320 кг/м

3. Минимальное содержание — около 200—220 кг/м³, максимальное — 400―500 кг/м³. С повышением содержания цемента растет прочность бетона, однако при превышении величины 500 кг/м³ прочность бетона начинает снижаться.

Приведем некоторые примеры количества цемента в бетонной смеси:
– подводное бетонирование методом ВПТ (метод вертикально-перемещаемой трубы): 300—350 кг/м³;
– подводное бетонирование методом ВР (метод восходящего раствора): 300—370 кг/м³;
– основание бетонных плотин: до 230 кг/м²;
– подводная зона бетонных плотин: не менее 240 кг/м³;
– зона переменного уровня воды: 300—450 кг/м3, не менее 275 кг/м³;
– внутренняя зона бетонных плотин: не менее 160 кг/м³;
– наружные зоны, не подвергающиеся воздействию воды: до 240 кг/м³

;
– наружные зоны, подвергающиеся воздействию воды: до 260 кг/м³;
– рисбермы бетонных плотин: от 210 кг/м³;
– донья шлюзов: 250 кг/м³;
– обделка гидротехнических туннелей: 240—330 кг/м³; при подаче бетона бетононасосами — от 280—300 кг/м³;
– ремонтный бетон: от 300 кг/м³.

На современном рынке представлено множество специальных цементов от крупных мировых производителей. Гидротехническое строительство часто характеризуется большими объемами бетонных работ. Поэтому из-за высокой стоимости специальных цементов их в основном применяют в проектной документации на ремонт и реконструкцию гидротехнических сооружений. К очень популярным маркам, часто закладываемым в проектах, можно отнести следующие продукты: пластифицированный расширяющийся портландцемент Macflow (производитель BASF), расширяющийся высокоподвижный цемент Stabilcem (производитель MAPEI), цементы линейки Sikacrete (производитель Sika). Все перечисленные цементы, являясь иностранными брендами, сейчас изготавливаются на заводах, действующих в России. Однако существует множество менее известных российских производителей специальных цементов, часто не уступающих по качеству иностранным брендам. Их применение позволяет несколько уменьшить сметную стоимость работ, получаемую в проектной документации.

Гидротехнический бетон — что это такое?

Строительные материалы для сооружений, которые постоянно контактируют с водой, должны отличаться высокой прочностью и влагостойкостью. Гидротехнический бетон обладает подходящими качествами и может противостоять разрушительному действию воды. Его параметры и состав определяет соотношение уровня и напора воды, размеров постройки и температурных условий.

Оглавление:

1. Особенности гидротехнических бетонных смесей
2. Компоненты гидробетона
3. Область применения
4. Цена разных марок

Выделяют следующие разновидности гидротехнического материала:

• надводный – применяется для той части, которая находится над уровнем воды;
• подводный – для области под водой;
• бетон в зоне, где постоянно меняется уровень воды.

Бетон гидротехнический также бывает массивный и немассивный, для напорных и безнапорных конструкций. Отдельные требования для каждого вида прописаны в ГОСТ 26633–2012.

Технические характеристики

К основным свойствам материала относятся:

• морозостойкость;
• высокий уровень водонепроницаемости;
• прочность на сжатие, изгиб и растяжение.

По степени морозостойкости гидротехнический гидробетон делится на 5 марок: F50, F100, F150, F200, F300, где цифровое значение указывает количество циклов заморозок и оттаиваний материала до того, как он потеряет 25% прочности. Проверку проводят в специальных морозильных камерах. Величина данного параметра обязательно учитывается при строительстве зданий, на которые будут воздействовать низкие температуры. В отдельных случаях изготавливается морозостойкий бетон для гидротехнических сооружений марки F400, при его производстве в состав добавляют специальные примеси в определенных пропорциях.

По достижении материалом возраста 180 суток определяют уровень водонепроницаемости. Во время тестирования гидротехнический бетон не должен пропускать влагу. Такими свойствами обладают марки W2, W4, W6, W8. Это значит, что он выдерживает давление воды в 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 МПа соответственно. Путем добавления специальных примесей-пластификаторов или изменения пропорций цемента можно увеличить плотность и водонепроницаемость до W12.

1. Прочность на сжатие.

Определяется посредством осевого сжатия куба размером 15х15х15 см. Существует несколько классов, которые обозначают буквой B и цифрой, указывающей количество циклов воздействия. К самым популярным относят B10–B40.

2. Прочность на изгиб и осевое растяжение.

Данный показатель важен, когда в конструкции не допускается образование трещин или работа обусловливается прочностью растянутого бетона. Основные классы: от Bt 0,4 до Bt 4 с шагом в 0,2. Прочность на изгиб отмечается показателями от Btb 0,4 до Btb 8 с таким же шагом. В некоторых случаях учитывают дополнительные параметры: стойкость к истиранию наносами и потоками воды, деформативность, небольшая усадка и др.

Состав гидробетона

Свойства и характеристики возводимых сооружений определяют компоненты, входящие в основу цемента:

1. пластифицированный – увеличивает устойчивость к воде и морозостойкость;

2. портландцемент – используют для построек с непостоянным уровнем воды;

3. гидрофобный – добавляют в подводные части конструкций;

4. пуццолановый или шлаковый – отличается высокой стойкостью к содержащим минералы и пресным водам;

5. сульфатостойкий – устойчив к агрессивному влиянию жестких вод.

Оптимальными наполнителями считаются кварцевые пески из природных месторождений, промытые от пылевидных частиц и глины, с плотностью 2 т/м³. Если размер зерна превышает 2 мм, уровень водостойкости падает. Можно использовать щебень или гравий, но они должны иметь высокие показатели плотности, лещадности, водо- и морозостойкости.

Сферы применения

Бетон для гидротехнических сооружений укладывается большими объемами в краткие сроки, это связано с особенностями его использования. Для регулирования температурных напряжений, которые возникают в процессе тепловыделения, в состав бетона добавляют измельченный лед, вводят пластифицирующие и минеральные добавки, а саму кладку охлаждают трубами с холодной водой. Объемные работы проводят с применением тяжелой техники. На выбор цемента для раствора влияют условия строительства и принцип функционирования строений.

Внешние зоны	Портландцемент с низким содержанием трехкальциевого алюмината
Внутренние зоны и подводная часть	Пуццолановый или шлаковый цемент
Надводная часть строения	Пластифицированный и гидрофобный цемент

Гидротехнический водостойкий бетон используют при строительстве:

• мостов, туннелей метро;
• бассейнов, декоративных мини-прудов и водных парков развлечений;
• канализационных шахт;
• набережных зон;
• гидротехнических и очистных сооружений (причалов, дамб, волнорезов).

В индивидуальном порядке такой материал применяют для обустройства подвального помещения или возведения фундамента, в случае, когда на участке проходят подземные воды.

УНИКАЛЬНОЕ преимущество при ремонте бетона

Гидравлический цемент UNIQUE® Water Stop смешивается с запатентованными ингредиентами, предназначенными для мгновенной остановки активных утечек воды через бетон.Он останавливает протекание воды или просачивание через отверстия и трещины в бетоне, каменных стенах, бассейнах, водохранилищах, туннелях, фонтанах, водных каналах, прудах и причалах.

UNIQUE Water Stop предлагает ряд преимуществ, в том числе:

• Высокая ранняя прочность
• Отличная прочность сцепления
• Время установки 2-3 минуты
• Становится сильнее, когда вода пытается проникнуть в ремонт
• Безусадочный, стабильный по объему
• Морозостойкий
• Удобный для пользователя
• Устойчивость к замерзанию/оттаиванию

Спецификация — UNIQUE® Water Stop

Компания UNIQUE Paving Materials также предлагает специальные материалы для ремонта бетона для особых случаев.

Практически для любых работ по ремонту горизонтальных конструкций глубиной менее 6 дюймов используйте Высокоэффективный быстросхватывающийся раствор UNIQUE® — это коммерческий быстросхватывающийся ремонтный раствор для бетона. Он содержит гидравлический цемент, фракционированный кварцевый песок и добавки, повышающие производительность. Высокоэффективный быстросхватывающийся раствор UNIQUE обладает высокой начальной прочностью, устойчивостью к замораживанию и оттаиванию и до 15 минут рабочего времени при температуре 70 ° F, как и наш быстросхватывающийся бетон UNIQUE® Highway DOT.

Для ремонта конструкций глубиной более 2 дюймов используйте наш быстросхватывающийся материал для ремонта бетона UNIQUE® Highway DOT, содержащий гидравлический цемент с добавлением заполнителя 3/8 дюйма.Быстросхватывающийся бетон UNIQUE® Highway DOT отличается высокой начальной прочностью, устойчивостью к замораживанию и оттаиванию и рабочим временем до 15 минут при 70°F, как и наш быстросхватывающийся раствор UNIQUE.

Необходимо нанести тонкий слой модифицированного полимером раствора для шпателя, предназначенного для обеспечения превосходной адгезии, прочности на растяжение и изгиб при ремонте от 2 дюймов до края пера? UNIQUE® FLEXICRETE® XP Полимерно-модифицированный раствор обладает повышенной стойкостью к солям против обледенения и высокой стойкостью к истиранию, что дает дополнительное преимущество, необходимое для успеха при следующем ремонте бетона.

Нужна модифицированная полимером бетонная смесь для затирки для более глубокого ремонта, предназначенная для обеспечения превосходного сцепления и прочности на изгиб при ремонте от 1″ до 6″? UNIQUE® FLEXICRETE® 25 Бетонная смесь, модифицированная полимером, обладает повышенной стойкостью к солям против обледенения и высокой стойкостью к истиранию, что дает дополнительное преимущество, необходимое для успеха при следующем ремонте бетона.

Для ненесущих потолочных и вертикальных ремонтов бетона попробуйте UNIQUE® Overhead & Vertical Repair Mortar.

Если вам нужен быстросхватывающийся анкерный цемент, попробуйте UNIQUE® Anchor Cement, который не ржавеет, не содержит хлоридов и абсолютно не дает усадки. Он отлично подходит для установки тяжелого оборудования, приборов, перил, крюков, болтов и т. д.

Ниже представлено видео, на котором члены бригады Goderich PW ремонтируют большую дыру в резервуаре для сбора ливневых стоков с использованием гидравлического цемента UNIQUE Paving Materials, усиленного полимером: Цементы и растворы — Scientific American

Чудесная прочность, которой обладают некоторые строительные растворы, легко объяснима; но прежде чем сделать это, давайте вспомним, что раствор и цемент, найденные в Геркулануме и Помпеях, которым сейчас почти две тысячи лет, так же тверды и плотны, как вулканическая порода, на которой они найдены; и в музеях Европы есть много образцов цемента, которые, пробыв в течение столетий под водой, так же хороши, если не лучше, чем после погружения. волнорезы и пирсы, и все подводные работы, возможно, больше внимания можно уделить этому предмету, чем в противном случае не заинтересованные читатели. или искусственные смеси карбоната извести с кремнеземом, или силиката глинозема или магния. Минерал доломит при кальцинировании при умеренной температуре проявляет свойство гидравлической извести; и полуобожженная известь (содержащая еще некоторое количество угольной кислоты) затвердевает под водой. От французского инженера М. Вика мы узнаем, что твердение во многом зависит от количества угольной кислоты, оставшейся в извести; так, он сообщает нам, что камень, в котором после обжига оставалось тридцать процентов угольной кислоты, затвердел за пятнадцать минут, в то время как другой, в котором их было двадцать шесть, затвердел за семь минут, а камень, содержащий двадцать три процента, затвердел в течение пятнадцати минут. девять дней, чтобы стать твердым Два сорта в Европе известны как Trass и Puzzolana; и в Англии используется гидравлический раствор, известный как «римский элемент», который изготавливается путем сжигания некоторых конкреций, найденных в третичной формации. Ни глина (силикат глинозема), ни известь сами по себе не затвердевают под водой, но если однородную смесь глины и мела прокалить при умеренной температуре, а затем смешать с водой, то образуется гидратированный силикат глинозема и извести в виде твердая масса, и это гидравлический цемент. Если глина или известняк содержат немного щелочи, это, по-видимому, способствует затвердеванию. Неподалеку от Парижа изготавливают превосходный цемент из одной части глины и четырех частей мела, тщательно смешанных с водой. , после чего дают отстояться, а из полученного таким образом осадка формуют кирпичи, которые затем сушат и прокаливают при слабом нагревании. Эта гидравлическая известь, как и лучшая из природных источников, полностью растворяется кислотами. быстрее и лучше затвердевают под воздействием давления и высокой температуры Когда требуется гидравлический цемент, целесообразно собрать образцы полезных ископаемых района, в котором будут вестись работы, и послать их какому-нибудь химику для анализа. Это во многих случаях сэкономит много времени и денег, т.к. нам известны случаи, когда римские цементы и другие гидравлические цементы привозили издалека для выполнения работ, довольно близко к которым находилось множество людей, желавших только гореть. Hi

Fortiline|ВОДЯНАЯ ПРОБКА 50 ФУНТОВ

---

Обзор продукта

{{вм. product.properties.LONGDESCRIPTION}}

---

Особенности и преимущества

{{vm.product.properties.FEATURESBENEFITS}}

---

Технические характеристики

{{section.sectionName}}:

{{опция.описание}}

---

Размеры упаковки

• Ширина {{вм.product.shippingWidth}}

• Длина {{вм.product.shippingLength}}

• Масса {{vm.product.shippingВес | номер 2 }}

• Объем {{вм.