Гидротехнический бетон: технические характеристики и производство

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.

Популярное

Гидротехнический бетон: характеристики и состав

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.

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 B_t 0,4 —  B_t 4 и берутся с шагом 0,2, они показывают образование трещины при растяжении конструкции. Аналогичные показатели на изгиб от B_tb 0,4 —  B_tb 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.

ГОСТ, состав, технические характеристики, свойства, применение

Для конструкций и сооружений, соприкасающихся в разной степени с водой, необходим особый материал, способный выдержать агрессивные воздействия жидкой среды. Для строительства в таких условиях используют бетон гидротехнический. Он обладает необходимыми характеристиками для безопасной эксплуатации возведенного объекта.

Определение

Бетон гидротехнический относится к разряду тяжелых, он применяется для возведения набережных, мостов и других сооружений, части конструкций которых местами или полностью погружены в воду, или имеют контакт с ней.

Особенностью материала является его способность сохранять свои первоначальные характеристики в условиях агрессивной среды без снижения качества и несущей способности элемента. Некоторые функции, например прочность, в воздной среде со временем возрастают при условии сохранения целостности и структуры камня.

Классификация

Существует определенный набор требований, которым должен соответствовать бетон гидротехнический. ГОСТ 26633-2012 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия» регламентирует качество составляющих смесь компонентов и свойства готового раствора. Документ носит международный характер, его приняли 8 стран.

Согласно ГОСТу, бетон гидротехнический подразделяют на несколько групп по степени погружения и воздействия водной среды:

1. Надводный.
2. Подводный.
3. Для непостоянного уровня воды.

По объёму создаваемой конструкции материал делят на:

1. Массивный – сложные формы и большие размеры элемента, сопровождаемые неравномерным твердением с выделением тепла.
2. Немассивный – простые конструкции с небольшими габаритами.

По мере силового воздействия на затвердевший объект:

1. Для напорных систем.
2. Для безнапорных элементов.

Дополнительной классификацией разделяют место применения бетона:

1. Для внутренних конструкций (они менее подвержены вымыванию, напорам воды, но должны выдерживать статические воздействия).
2. Для внешних элементов и поверхностей (такие испытывают влияние активного движения воды и непостоянного химического фона).

Состав смеси

Раствор должен отвечать требованиям ГОСТа для получения камня достаточной твердости, прочности и безопасности. Проверку качества проходят все компоненты, входящие в гидротехнический бетон. Состав смеси:

1. Основная составляющая – вяжущее. Для стойкого к агрессивным водам эффекта используют сульфатостойкий цемент. Для переменного уровня погружения берут гидрофобный или с включением пластифицирующих добавок. В остальных случаях применяют пуццолановый, шлаковый или портландцемент.
2. Мелкий заполнитель – кварцевый песок, он увеличивает стойкость бетона к воздействию воды. В нем не должно быть мелких примесей и мусора – в мокрых условиях включения способны значительно ослабить материал.
3. Крупный заполнитель – гравий и щебень из осадочных и изверженных пород. Такой отличается высокой гидрофобностью, морозостойкостью. Фракция камней зависит от технических характеристик бетонного раствора, необходимых для эксплуатации в конкретных условиях. Форма заполнителя должна быть объёмной и выпуклой, лещадный щебень или гравий обладает меньшей прочностью.
4. Добавки – улучшители свойств раствора. Они повышают устойчивость камня к температурным перепадам, агрессивным воздействиям воды, снижают тепловыделение по мере необходимости, препятствуют возникновению трещин.

Свойства всех компонентов, их параметры, точная рецептура раствора прописаны в ГОСТе 26633-2012 п.3. Соблюдение норм должно выполняться на любом производстве, готовая смесь получает документ о соответствии стандарту.

Технические характеристики

Материал имеет множество разновидностей. Их различают по составу и свойствам, которыми должен обладат бетон гидротехнический. Технические характеристики зависят от марки и вида состава. К основным относятся прочность на сжатие, изгиб осевой, растяжение, морозостойкость и гидрофобность. Рабочий раствор выбирают по совокупности данных показателей, поскольку у каждой партии свойства могут отличаться, что недопустимо для данного материала.

Прочность

Первый и самый важный показатель – величина сопротивления сжатию, поскольку большинство конструкций испытывают силовую вертикальную нагрузку от находящегося выше объема здания.

Прочность бетона определяют путем создания куба для испытаний и последующей его проверкой под прессами. Опытный образец выдерживают от 28 до 180 суток для набора прочности. В случае с гидротехническим материалом кубик помещают в воду на время твердения.

Испытания проводят под действием усилий до появления трещин.

По результатам исследования бетону присуждают класс от В3,5 до В60. Наиболее распространены типы В10-В40.

Прочность на растяжение и изгиб

Конструкции, на которые не влияет вертикальная нагрузка, подвержены другим воздействиям – осевому растяжению и изгибу. Чтобы понять, выдержит ли бетон подобные деформации, его проверяют в лабораторных условиях. Марка прочности на растяжение – Bt0,4…4,0.

Водонепроницаемость

Определяется в лабораторных условиях на кубиках-образцах того же возраста, что в первом случае. Суть испытания заключается в постепенном увеличении давления воды до её просачивания сквозь тело бетона. По результату камню присваивают марку по водонепроницаемости W2-20.

Для агрессивных условий морской воды, высокого напора используют бетон гидротехнический не ниже W4.

Морозостойкость

В условиях повышенной влажности особое внимание уделяется температурным перепадам с возможностью застывания воды. Как известно, при расширении жидкость кристаллизуется и наносит урон строительным материалам, в которые ей удалось проникнуть. Чтобы этого не произошло с ответственной конструкцией, в раствор на производстве добавляют специальные гидротехнические добавки и пластификаторы, повышающие стойкость бетона к застыванию.

Марка морозостойкости F показывает, сколько циклов полного попеременного замораживания и оттаивания выдерживает образец бетона с потерей прочности не более 15%. Для гидротехнической смеси испытания проводят воде с её нагреванием и превращения в лёд.

По результатам исследования гидрофобному бетону присваивают марку по морозостойкости F50-300.

Улучшители смеси

Показатели прочности, водостойкости и морозоустойчивости закладывают на этапе замешивания раствора на заводе. Специальные свойства гидротехнического бетона определяются солями разных металлов и композитными соединениями.

Добавки-модификаторы подразделяют на 2 группы.

I группа снижает водопоглощение до 5 раз к сроку проектного набора прочности 28 суток. Среди наиболее применяемых:

• Фенилэтоксисилоксан 113-63 (ранее ФЭС-50).
• Алюмометилсиликонат натрия АМСР-3 (Россия).
• «ПластИЛ» (Россия).
• Гидробетон (ЕС).
• Addiment DM 2 (Германия).
• Liga Natriumoleat 90 (Россия).
• Sikagard-702 W-Aquahod (Швейцария).

II группа менее мощная (снижение до 2-4,8 раза). Ее применение возможно для замеса надводного бетона:

• Полигидросилоксаны 136-157М (бывший ГКЖ-94М) и 136-41 (бывший ГКЖ-94).
• «КОМД-С».
• Stavinor Zn Еи Stavinor Ca PSE.
• HIDROFOB Е (Словения).
• Cementol Е (Словения).
• Sikalite (Швейцария).
• Sikagard-700S (Швейцария).

III группа для создания гидротехнического бетона не применяется. Добавки снижают водопоглощение до 2 раз.

Другие свойства

При выборе рабочей смеси учитывают не только основные характеристики гидротехнического бетона, но и другие его параметры:

• Величина усадки.
• Стойкость к деформациям.
• Степень сопротивления потокам воды и насосному давлению.

Не существует единого рецепта для гидротехнического бетона: в каждом случае учитывают химический состав воды, величину напора и остальные нагрузки. В соответствии с требованиями применяют наполнители и добавки, способные обеспечить надежную работу будущего камня.

Применение

Укладка раствора под пласт воды – дело ответственное и непростое. Его заливают большими объёмами для исключения неравномерного застывания и размывания. Из-за специфики укладки в теле застывающей конструкции возникают тепловые напряжения и перепады, которые необходимо регулировать. Чтобы избежать перегрева и преждевременной деформации формы, в раствор добавляют пластификаторы и специальные виды цемента:

• Пуццолановый.
• Шлаковый.
• Гидрофобный.

Для строительства прибрежных конструкций используют бетон гидротехнический. Применение его распространено широко:

• Мосты, их опоры и прогоны.
• Обустройство набережных и укрепляющих берега стенок, портов.

• Бассейны, их чаши и окружающие зоны.
• Стены канализационных колодцев и шахт.
• Туннели метро.
• Технические сооружения: дамбы, ГЭС, волнорезы.

В домостроительстве гидротехнический бетон невысоких марок используют для заливки фундамента при высоком уровне грунтовых вод или существенных его перепадах в период таяния снега и обильных дождей.

технические характеристики, состав и рецепт

Гидротехнический бетон используют для строительства шлюзов, каналов, плотин, дамб, мостов, других конструкций или их фрагментов, постоянно или периодически контактирующих с водой. Она вымывает легкорастворимые компоненты, что ведет к быстрому разрушению. Поэтому для гидротехнических сооружений приобретают особый вид, отличающийся более высокими характеристиками по влагонепроницаемости, морозостойкости, плотности, другими свойствами, обеспечивающими долгий срок эксплуатации. Требования к качеству указаны в ГОСТ 4795-53, рецепт приготовления — в ГОСТ 4797-49.

Оглавление:

1. Разновидности
2. Технические параметры
3. Описание компонентов
4. Расценки

Виды гидротехнического бетона

Классификация по расположению конструкций относительно уровня воды:

• подводный;
• зоны переменного уровня — периодический прямой контакт с водой;
• надводный.

Разновидности по пригодности для расположения в определенных местах:

• наружных зон;
• внутренних.

Типы гидробетонов по площади гидротехнического сооружения:

• массивный;
• немассивный.

Виды по наличию действия напора воды:

• напорных сооружений;
• безнапорных.

За счет сочетания различных разновидностей добиваются снижения общей стоимости. Для зон, подвергающихся минимальному воздействию влаги, можно купить материал с невысокими показателями по основным характеристикам. Отдельная группа — гидробетон морозостойкий, классификация осуществляется по нижнему пределу температуры.

Технические характеристики

Основные параметры, определяющие качество гидробетона:

1. Морозостойкость. Она обозначается в маркировке буквой F. Цифры выражают количество циклов замораживания-оттаивания, которые он переносит без существенного ухудшения свойств. Показатель зависит от пористости. Чем она выше, тем ниже морозостойкость: внутри пор скапливается влага, которая при замерзании расширяется и разрывает материал, появляются трещины. Морозостойкость увеличивают за счет внесения гидрофобизирующих воздухововлекающих добавок, использования глиноземных цементов.

Этот параметр должен быть таким: для конструкций, подвергающихся эпизодическому воздействию воды и мороза — от F25; для климатических зон, где средняя суточная температура воздуха зимой не выше -15°C — не ниже F200.

2. Водонепроницаемость. Определяет сопротивляемость проникновению влаги. Выражается величиной наибольшего давления (кг/см2), под влиянием которого не наблюдается просачивание воды через образцы 180-дневного возраста. В маркировке обозначается буквой W и цифрами от 2 до 20 (что соответствует давлению от 2 до 20 кг/см2). Показатель повышают за счет применения пуццоланового или сульфатостойкого портландцемента, пленкообразующих покрытий, гидрофобизирующих добавок. Для бетона внутренних зон требуемое минимальное значение W2, для наружных зон W.

3. Водостойкость. Имеет значение для подводных и зон переменного уровня. Они должны быть устойчивыми к агрессивному воздействию воды.

4. Плотность. От 2 до 2,8 т/м3, морозостойкость и влагонепроницаемость тем выше, чем больше плотность.

5. Прочность на сжатие. В маркировке ее обозначают буквой В (класс) или М (марка) и цифрами, соответствующими величине. Единица измерения — кг/см2, прочность на сжатие должна быть не ниже М100. Материал марки М50 разрешается использовать при условии наличия обоснования.

6. Тепловыделение. При строительстве массивных сооружений оно должно быть минимальным. Для достижения этой цели при производстве смеси применяют цемент с пониженной теплотой гидратации.

7. Удобоукладываемость (подвижность). Способность растекаться и заполнять опалубку под действием собственного веса. Для массивного и малоармированного гидробетона показатель должен быть 30—20 с, для железобетона — 20—5 с.

Состав гидротехнической смеси

1. Вяжущее. Как основу выбирают портландцемент обычный, шлаковый, пуццолановый, песчано-пуццолановый. Зимой допускается применение глиноземных видов. Требования к характеристикам указаны в ГОСТ 4796-49 и 4797-49.

2. Тонкомолотые добавки. Если используется портландцемент, то по рецепту допускается вносить следующие дополнительные компоненты: пуццоланы (пеплы вулканические), доменные шлаки гранулированные или негранулированные, диатомиты, трепелы, глиежи и горелые породы, туфы вулканические, пемзы, трасс, сиштоф, тонкий помол кварцевых и полевошпатовых песков, песчаников, гранитов, других изверженных пород, известковых, известково-магнезийных, известково-глинистых пород.

3. Песок. Рецептура для изготовления гидробетонов включает природные кварцевый, полевошпатовый пески или искусственно полученные из твердых каменных пород с размером частиц до 5 мм. Допустимо незначительное наличие примесей глины, но не комков.

4. Крупный заполнитель. Для производства применяют гравий или щебень, полученные из плотных горных пород, возможно использование смеси. Размер частиц — от 5 до 150 мм. Допускается наличие примесей глины, но не комков.

5. Вода. По рецепту для приготовления гидробетона подходит обычная питьевая вода. Минерализованная пригодна при условии соответствия ее химического состава требованиям, указанным в ГОСТ 4797-49. Болотные, сточные, промышленные воды непригодны.

6. Пластификаторы. Они увеличивают пластичность, улучшают удобоукладываемость, снижают количество влаги и порообразование. Пластифицирующие добавки вносят в дозировке от 0,1 до 3 %.

7. Заполнители пор и трещин. В качестве них используют неорганические соли металлов — хлорное железо, нитрат кальция, силикаты натрия и калия. Вещества повышают водонепроницаемость и прочность.

8. Гидрофобные компоненты. Силиконовые жидкости, олеаты или стеараты натрия, калия, цинка. Рекомендуемая доза — от 0, 15 до 1 % от массы цемента.

Стоимость

Марка	Цена, руб/м3
В 20 (М250) W6 F200	2890
В 22,5 (М300) W8 F200	2980
В 25 (М350) W10 F300	3010
В 30 (М400) W12 F300	3050
М200 П3 F100 W6, 0 °C	3000
М200 П3 F100 W6, -5 °C	3150
M250 П3 F100 W6, 0 °C	3190
М200 П3 F100 W6, -15 °C	3240
M250 П3 F100 W8, 0 °C	3390
M300 П3 F100 W8, -15 °C	3820
M250 П3 F100 W8, -5 °C	3530
M250 П3 F100 W8, -10 °C	3580
M250 П3 F100 W8, -15 °C	3630
M350 П3 F100 W8, 0 °C	3330
M350 П3 F100 W8, -5 °C	3780
М200 (В15) W6, 0 °C	3340
М250 (В20) W6, 0 °C	3580
М250 (В20) W6, -5 °C	3730

В цену не входит доставка до строй площадки, выгрузка. При большом объеме партии они могут существенно увеличить итоговую стоимость бетонных работ.

---

 

марки, состав, класс и характеристики бетона для гидротехнических сооружений

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».

 

Совет! При выборе гидрофобизирующих добавок специалисты отдают предпочтение отечественным кремнийорганическим составам, доказавшим эффективность в ходе многолетней практики. Аналоги зарубежного производства могут не уступать по качеству, но при равной эффективности их стоимость будет гораздо выше.

Гидротехнический бетон: свойства, характеристики, состав

Назначение гидротехнического бетона ясно из самого названия, но для корректного представления об этом материале для того чтобы понимания не хватает. Исходя из этого мы желаем рассмотреть характеристики гидротехнического бетона – состав, прочность, водостойкость и другие параметры, определяющие свойства и особенности данной разновидности бетона.

Бетон для гидротехнических сооружений

Введение

Сказать о гидротехническом бетоне как об отдельном стройматериале некорректно, поскольку он относится к одной из разновидностей более широкого класса материалов, каковые называются бетонами, следовательно, термины, классификация, неспециализированные понятия для всего этого класса будут однообразны.

Дабы ввести читателя в тему, мы кратко напомним об основных понятиях и терминах, каковые применяют для чёрта и описания цементных изделий и растворов.

Обратите внимание! Все методы маркировки, классификации, вся терминология и методика опробований стандартизированы и строго выяснены, исходя из этого считаются единственным точным и общепринятым комплектом черт, который может употребляться в важном проектировании и больших строительных работах.

Бетоном принято именовать камень неестественного происхождения, полученный методом затворения водой либо иным растворителем сухой смеси из вяжущего вещества, наполнителей и добавок. Кроме этого это наименование довольно часто используют для обозначения раствора, который уже смешали с водой и приготовили к укладке.

Существует много разнообразных цементных смесей, исходя из этого их классифицируют по нескольким параметрам:

1. По назначению готового сооружения. Тут представлены две основные группы: простая и особая. К простой группе относятся материалы для постройки объектов гражданского и промышленного назначения, а особая собрала материалы для возведения гидротехнических сооружений, дорог, ядерных станций, мостов, и растворы особого назначения – термостойкие, звукопоглощающие, стойкие к агрессивным химическим средам и т.д.;
2. По виду используемого вяжущего вещества различают асфальтовые, шлакощелочные, гипсовые, цементные, полимерные и силикатные бетоны. Мы говорим о цементном составе, поскольку как раз портландцемент значительно чаще применяют для сооружения гидротехнических объектов;
3. По виду наполнителя различают составы на пористых, плотных и особых заполнителях. В нашем случае речь заходит о плотных материалах – гравии и граните;
4. Кроме этого различают материалы по структуре. Выделяют поризованные, плотные, крупнопористые и ячеистые бетоны. Мы будем говорить о плотной разновидности;
5. Еще один ответственный показатель – условия твердения. Бывают растворы естественного твердения, и те, каковые требуют тепловлажностной обработки в условиях атмосферного либо повышенного давления (автоклавного твердения). В нашем случае обращение отправи

Гидротехнический бетон: применение, как производят

Чтобы построить конструкцию, которая будет полностью находиться в воде или отдельные ее части, используют гидротехнический бетон. К таковым относятся сооружения гидроэлектростанций, плотин, насосных станций, дамб, шлюзов, туннелей. Кроме того, такая разновидность бетона применяется также для недопущения проникновения влаги в подвальные и другие помещения частного здания.

Какой состав?

Существуют требования к строительной смеси. Свойства и параметры, а также точная рецептура указывается в ГОСТе 26633—2012 п. 3. Сульфатостойкий цемент является основным составляющим, вяжущим средством. Наблюдается частое использование гидрофобного состава с добавлением пластификаторов, редко — пуццоланового, шлакового или портландцемента. К строительному раствору присоединяют и другие составляющие, такие как:

Посмотреть «ГОСТ 26633-2012» или cкачать в PDF (736.6 KB)

• Песок кварцевый, увеличивающий надежность от проникновения воды.
• Породы гравия и щебня, размеры которых связаны с техническими требованиями к характеристикам бетонной смеси, применяемыми для определенных потребностей.
• Добавки для улучшения свойств бетона.

Чтобы проверить степень качества, гидротехнический бетон тестируют в условиях лаборатории.

Главные свойства

Суть исследований

Свойства	Тестирование
Водонепроницаемость	Бетон оставляют в воде 180 дней под гидростатическим давлением
	Определяют степень водонепроницаемости, разрезав кусок материала
Морозостойкость	Продукт выдерживают в морозильной камере 28 дней с переменной температурой
	Фиксируя циклы разморозки и заморозки, определяют потери свойств, классифицируют
Прочность на растяжение и изгиб	Применяя измерительные стенды, бетон растягивают и сжимают, а в процессе испытания не должно быть трещинообразования

Раствор должен хорошо сохранять нужную консистенцию на время работы с ним.

Требования ГОСТ также обуславливают необходимость следующих характеристик бетона:

• подвижность до затвердения бетона для замешивания и укладки;
• неподверженность растрескиванию, расслоению;
• точное время отвердения;
• правильность пропорций составляющих веществ раствора;
• деформационная стойкость;
• величина сопротивления потоку воды.

Улучшающие добавки

Разновидности компонентов, увеличивающих водостойкость

Название	Содержание в смеси, %	Названия
Пластифицирующие	0,1—3	Barwa SAM
		«Кратасол»
Заполняющие трещины и пустоты	0,15—1	«Кальциевая селитра»
Гидрофобные	0,15—1	«Пенетрон Адмикс»
		«Бисил ВА»

Как производят?

Состав строительной смеси зависит от параметров планируемого сооружения.

Бетон для гидротехнических сооружений не имеет только одного рецепта. Материал готовят с учетом химической структуры и напора воды, нагрузки строительного объекта. В таблице представлен один из вариантов получения для объекта непостоянного уровня влаги. Важно помнить, что при укладывании обязательно применяют уплотнение с помощью глубинных вибраторов. Это повысит характеристики материала согласно требованиям.

Необходимые составляющие на 1 м3 смеси

Название	Масса, кг
Цемент	492
Вода	204
Щебень	1092
Песок	600
Пластификатор С-3	1,5
Уплотнитель	5
Гидрофобизатор	1

Где находят применение?

Материал используют при строении сооружений, контактирующих с водой.

Гидротехнический бетон используют в строительстве разных конструкций, таких как:

• мосты, опоры, прогоны;
• туннели метро;
• технические сооружения: дамбы, гидроэлектростанции;
• бассейны;
• шахты, канализации;
• заливки основания фундамента жилого здания.

Сильные и слабые стороны использования

Среди достоинств выделяют технические характеристики надежности и способности выдерживать перепады температур. Благодаря небольшому количеству воды в смеси, предотвращается замерзание, а регулированное ГОСТом применение состава обеспечивает высокий уровень водонепроницаемости. Однако гидротехнические добавки в бетон — дорогостоящие, и это является одним из недостатков строительного материала. А также из-за быстрого застывания раствора возникают трудности в транспортировке к объекту производства.