Бетон гидротехнический технические характеристики

Статьи о бетоне

Гидротехнический бетон — состав, свойства, ГОСТ и технические характеристики и применение.

Все о гидротехническом бетоне.

Первые крупные гидротехнические сооружения СССР (Волховстрой, Днепрострой) прославили технологию гидротехнического бетона. Впоследствии его использовали, возводя гидротехнические и гидромелиоративные объекты и их части, находящиеся в воде постоянно либо изредка и периодически. Многолетний опыт применения стройматериала доказывает, что гидротехнические бетонные конструкции должны демонстрировать длительную службу, соответствовать требованиям по прочности, водонепроницаемости, морозостойкости. Бетон применяемый для строительства бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений или их отдельных частей, должен удовлетворять требованиям ГОСТ 4795-68.

Из гидротехнических бетонов строят специфические объекты: дамбы, пирсы, волнорезы, градирни, очистные сооружения, мосты. Принято рассматривать 3 вида гидротехнического бетона:

• Подводный, находящийся постоянно в толще воды;
• Пребывающий в зоне, где уровень воды периодически изменяется;
• Расположенный над водой и периодически ей омываемый.

Другая классификация делит бетон на немассивный и массивный, а также на материал для безнапорных или напорных конструкций. Исходя из сферы применения, к гидробетонам известны требования по водостойкости, водонепроницаемости (W), морозостойкости (F), прочности на сжатие (В) и растяжение, ограниченному тепловыделению при твердении, ограниченной усадочности, деформативной способности, стойкости к истиранию наносами и водой.

Прочность, водонепроницаемость и морозостойкость.

Класс бетона зависит от показателей (коэффициентов) прочности на сжатие и наоборот способности противостоять растяжению. Так прочность на сжатие гидробетона определяют в его возрасте, равном 180 суткам, воздействуя на куб со стороной 15см. Марки бетонов начинаются с В3,5 и заканчиваются В80, однако максимальное распространение в строительстве получил ряд от В10 до В40.

Прочность на осевое растяжение исключает появление трещин. Стандартные образцы испытывают в возрасте 180 дней. Классы бетона возрастают от Вt0,8 до Вt3,2.

В 180-тисуточном возрасте гидробетоны демонстрируют 4 вида водонепроницаемости: W8, W6, W4, W2. Подвергаясь стандартным испытаниям, материал не должен пропускать воду под давлением 0,8МПа, 0,6МПа, 0,4МПа, 0,2МПа соответственно. Разработаны специальные добавки, увеличивающие водонепроницаемость выше W12.

Гидротехнические бетоны работают в умеренных, суровых и особо суровых погодных (климатических) условиях. Морозостойкий гидротехнический бетон выпускают 5-ти марок: F300, F200, F150, F100, F50. Посредством спецдобавок морозостойкость увеличивают сверх F400. Марку устанавливают по числу циклов замерзания и оттаивания бетона возрастом 28 суток, за время которых прочность снизилась не больше чем на 25%. Морозостойкость важна для тех конструкций, которые испытывают совместное воздействие воды и отрицательных температур.

Состав. ( Технические требования к материалам для приготовления гидротехнического бетона ГОСТ 4797-69)

Для приготовления гидробетонной смеси допустимо использовать следующие виды цементов:

• Портландцемент;
• Пластифицированный (позволяет получать морозостойкие и водонепроницаемые бетоны при сокращении расхода цемента на 10%);
• Гидрофобный;
• Пуццолановый шлаковый (обладает большой физической и химической стойкостью к пресным и минерализованным природным водам);
• сульфатостойкий (для тяжелых условий и агрессивных вод).

Расход цемента призван обеспечивать требуемую плотность бетона, а сам он присутствовать в массивных/немассивных конструкциях в кол-ве не превышающем 350/400 кг/куб.м. Для укладки больших объемов смеси в сжатые сроки рекомендован цемент с заниженной теплотой гидратации (менее 50 калорий за 3 дня; 60 кал / 7 дн. на 1 грамм цемента).

Как заполнители гидротехнических бетонов оптимальны кварцевые пески. Содержание песка обычно увеличивают для роста водонепроницаемости. Гравий и щебень должны быть добыты из осадочных или изверженных пород морозо- и водостойкость которых испытаны и проверены.

Микронаполнители в гидробетонах (например, зола-унос) служат для уменьшения количества израсходованного цемента, снижения объемных деформаций и тепловыделения, при этом с сохранением подвижности и плотности. С целью усиления стойкости к морозу и водонепроницаемости в бетон внедряют химические спецдобавки, такие как СДб, или СНв суперпластификаторы, или органоминеральные. Разработаны новые добавки, например, ЦМИД-4Ж для конструкций, контактирующих с водой для питья.

Гидротехнический бетон: свойства, характеристики, состав

Назначение гидротехнического бетона понятно из самого названия, однако для корректного представления об этом материале такого понимания недостаточно. Поэтому мы хотим рассмотреть технические характеристики гидротехнического бетона – состав, прочность, водостойкость и другие параметры, определяющие свойства и особенности этой разновидности бетона.

Мы видим гидротехнический бетон – что это такое и для чего он применяется.

Бетон для гидротехнических сооружений

Введение

На фото типичное гидротехническое сооружение.

Говорить о гидротехническом бетоне как об отдельном строительном материале некорректно, так как он относится к одной из разновидностей более широкого класса материалов, которые называются бетонами, следовательно, термины, классификация, общие понятия для всего этого класса будут одинаковы.

Чтобы ввести читателя в тему, мы вкратце напомним об основных понятиях и терминах, которые используют для характеристики и описания бетонных изделий и растворов.

Важно!
Все способы маркировки, классификации, вся терминология и методика испытаний стандартизированы и строго определены, поэтому считаются единственным достоверным и общепринятым набором характеристик, который может использоваться в серьезном проектировании и масштабных строительных работах.

Плотины являются одним из наиболее ответственных видов сооружений.

Бетоном принято называть камень искусственного происхождения, полученный путем затворения водой или иным растворителем сухой смеси из вяжущего вещества, наполнителей и добавок. Также это название часто применяют для обозначения раствора, который уже смешали с водой и приготовили к укладке.

Существует большое количество разнообразных бетонных смесей, поэтому их классифицируют по нескольким параметрам:

1. По назначению готового сооружения. Здесь представлены две основные группы: обычная и специальная. К обычной группе относятся материалы для строительства объектов гражданского и промышленного назначения, а специальная собрала материалы для возведения гидротехнических сооружений, дорог, атомных станций, мостов, а также растворы специального назначения – термостойкие, звукопоглощающие, стойкие к агрессивным химическим средам и т.д.;
2. По виду применяемого вяжущего вещества различают асфальтовые, шлакощелочные, гипсовые, цементные, полимерные и силикатные бетоны. Мы говорим о цементном составе, так как именно портландцемент чаще всего используют для сооружения гидротехнических объектов;
3. По виду наполнителя различают составы на пористых, плотных и специальных заполнителях. В нашем случае речь идет о плотных материалах – гравии и граните;
4. Также различают материалы по структуре. Выделяют поризованные, плотные, крупнопористые и ячеистые бетоны. Мы будем говорить о плотной разновидности;
5. Еще один важный показатель – условия твердения. Бывают растворы естественного твердения, а также те, которые требуют тепловлажностной обработки в условиях атмосферного или повышенного давления (автоклавного твердения). В нашем случае речь пойдет о растворе естественного твердения;
6. По объемной массе бывают особо тяжелые (более 2500 кг/куб. м), тяжелые (2200 – 2500 кг/куб. м), облегченные (1800 – 2200 кг/куб. м), легкие (500 – 1800 кг/куб. м) и особо легкие (менее 500 кг/куб. м). Мы имеем дело с тяжелым бетоном;
7. По крупности заполнителя бывают мелкозернистые и крупнозернистые разновидности.

Также можно добавить разделение по способу приготовления и составу, где различают тощие, жирные и товарные разновидности растворов. В тощих смесях понижено содержание цемента и повышено количество крупного заполнителя, в жирных, наоборот, больше цемента и меньше гравия, а товарные представляют собой оптимальное соотношение компонентов, приготовленное в соответствие со стандартной проверенной рецептурой.

Важно!
Для возведения гидротехнических сооружений используют только товарный бетон, приготовленный по стандартной или специально подобранной рецептуре с учетом всех условий эксплуатации этих сооружений.

Кроме того, независимо от предыдущей классификации, гидротехнический бетон по ГОСТу 26633-91 должен соответствовать ряду требований по прочности, водонепроницаемости, морозостойкости и степени готовности. Также в зависимости от условий литья может понадобиться раствор определенной подвижности и удобоукладываемости, которые тоже стандартизированы.

Соотношение марки, класса и средней прочности.

Для обозначения прочности материала рассматривают прочность на сжатие, на растяжение и на изгиб.

В нашем случае используют классы по прочности на сжатие: В3.5, В5, В7.5, В10, в12.5, , В60, В65, В70, В75, В80.

Также используют марки от М50 до М1000, где число указывает на максимальное воздействие силы на квадратный сантиметр поверхности, которое способен выдержать материал.

Для определения прочности на осевое растяжение используют классы от Bt0.4 до Bt4 с шагом в 0.2. Прочность на изгиб характеризуют классы от Btb0.4 до Btb8 с тем же шагом.

Если вы встретили обозначение «гидротехнический бетон класс В25 М350», то это значит, что перед нами тяжелый бетон специального назначения класса прочности В25. Марка 350 указана для удобства, так как раньше была принята именно такая маркировка.

Испытание прочности на сжатие.

Кроме этих основных параметров при приготовлении раствора и определении его состава учитывают такие показатели, как теплота твердения, деформативная способность, стойкость к истиранию потоками воды и наносами и прочие характеристики.

Важно!
При определении классовой принадлежности, прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и других параметров материала используют исключительно эмпирический подход и конкретную марку или класс присваивают только на основе испытаний.

Требования

Инструкция по строительству сооружений выдвигает ряд требований к конструкционным материалам.

Надо понимать, что такая подробная классификация введена не просто так. Дело в том, что гидротехнические разновидности бетонов используются для строительства сложных и весьма ответственных сооружений, таких как дамбы, плотины, опоры мостов, пирсы, волнорезы, причалы и т.д. Само собой, для таких целей материалы не готовят своими руками «на глаз», а придерживаются определенной рецептуры в условиях заводов.

Также важно учесть, что перечисленные объекты строят на основании серьезных расчетов, учтенных в проекте, где, кроме всего прочего, обязательно перечислены требования к прочности, водостойкости и другим параметрам бетона. Чтобы проще было предъявить эти требования заводу-производителю раствора, используют подробную классификацию и маркировку.

Результаты гидродинамических аварий трагичны.

Мера ответственности, возложенной на проектировщиков, архитекторов и строителей, огромна. Посудите сами, каковы последствия разрушения моста, плотины, гидроэлектростанции или дамбы? Поэтому подходить к выбору материалов здесь приходится особенно тщательно и серьезно.

Наиболее часто рассматривают требования по таким показателям, как водонепроницаемость, морозостойкость и прочность. О прочности мы подробно рассказали в предыдущем разделе, здесь лишь отметим, что наиболее распространенными классами по прочности являются В10 – В40.

Морозостойкость определяется количеством циклов замерзания-оттаивания, которые способен перенести материал без существенных потерь по прочности и другим показателям.

Для определения морозостойкости используют специальные климатические камеры, где образцы подвергают замораживанию и оттаиванию, а количество таких циклов фиксируют. В результате материалу присваивают класс, где указано количество перенесенных им без потерь циклов: F50, F75, F100, , F600, F800, F1000.

Устойчивость к морозам – важный критерий качества.

Как правило, в строительстве используют такие марки по морозостойкости, как F50, F100, F200 и F300. Для получения большего числа циклов, чем 400, используют специальные добавки, но такие материалы применяют редко при работах в суровых и сверхсуровых условиях.

Как известно, существует три основных вида гидробетона по условиям эксплуатации:

1. Подводный, который постоянно находится в толще воды и испытывает прямой контакт с напорной жидкостью;
2. Пребывающий в зоне периодически изменяющегося уровня воды, то есть материал испытывает воздействие напорной жидкости не постоянно;
3. Периодически омываемый водой, но находящийся выше ее уровня. Воздействия напорной жидкости не испытывает.

Установка для проведения испытаний на водонепроницаемость.

Очевидно, что все три разновидности так или иначе контактируют с водой, поэтому водостойкость – это крайне важный показатель для гидробетона. Для ее определения материал в возрасте 180-ти суток подвергают испытаниям воздействия воды под гидростатическим давлением.

Во время испытания бетонный куб со стороной 150 мм помещают в специальную камеру, где на него оказывают воздействие напором воды. Если материал выдерживает тот или иной напор, ему присваивают класс W2, W4, W6, , W16, W18, W20. Число обозначает значение того давления, которое способен выдержать образец, измеряемое в кгс/кв. см. Наиболее часто встречаются гидробетоны четырех групп: W2, W4, W6, W8.

Образцы готовят к испытанию.

Особо важным для водостойкости является водоцементное отношение раствора. Чем оно ниже, тем ниже пористость структуры и выше водонепроницаемость. Также на этот показатель влияет наличие специальных добавок-пластификаторов, которые снижают потребление воды смесью.

Также непроницаемость для воды повышает применение пуццолановых добавок, а также глиноземистых, напрягающихся, расширяющихся и высокопрочных цементов. Кроме того, используют уплотнение бетона добавками сульфата алюминия и железа, нитрата кальция, а также механическое уплотнение центрифугированием, вибрацией, прессованием и вакуумированием.

Состав

Свойства материала определяет его состав.

Наиболее существенное влияние на все последующие свойства и характеристики сооружений оказывает состав гидротехнического бетона. При его подборе учитывается не только техническая сторона вопроса, но и цена полученной смеси, экономическая целесообразность ее применения в сравнении с другими вариантами и прочие показатели.

Для приготовления бетона гидротехнического назначения используют такие компоненты, как портландцемент, песок, щебень и воду. Кроме этих основных ингредиентов добавляют пластификаторы, гидрофобизаторы, воздухововлекающие добавки, уплотнители и прочие вещества, повышающие те или иные показатели раствора. Также для повышения водостойкости используют пуццолановый шлаковый цемент и сульфатостойкий цемент.

Сырье для приготовления бетонных растворов готовят и хранят в специальных хранилищах.

Расход цемента на один кубометр раствора не должен превышать 350 – 400 кг. Используют только качественный материал высоких марок, произведенный проверенным заводом с хорошей репутацией.

Песок лучше всего добавлять кварцевый, промытый от глины и пылевидных частиц, добытый в природных месторождениях. В качестве крупного заполнителя используют гравий и гранит, который соответствует требованиям фракционного состава и лещадности. В массивные сооружение допускается добавлять щебень размером зерна 150 мм и выше.

Допускается использование крупнозернистого щебня.

Важно!
Резка железобетона алмазными кругами и алмазное бурение отверстий в бетоне в нашем случае затруднено и требует использования профессионального инструмента и качественных режущих материалов.

Вывод

Мы рассмотрели гидротехнический бетон — класс В15 М200, В25 М350 и научились читать маркировку. Также мы определили основные требования и состав этого материала. Для большей наглядности и новой информации смотрите видео в этой статье.

Что такое гидротехнический бетон: технические характеристики, состав, рецепт

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

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

Общие сведения

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

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

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

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

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

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

Материалы

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

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

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

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

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

Требования и технические условия

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

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

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

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

Основные плюсы и минусы гидробетона

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

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

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

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

Приготовление водостойких смесей

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

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

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

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

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

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

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

Описание гидробетона: что что такое гидротехнический бетон и его технические характеристики

Гидротехнический бетон – тяжёлый строительный материал, обладающий повышенной устойчивостью к воздействию внешних факторов. Его применяют для постройки и ремонта элементов, погруженных в воду. Несмотря на пористую поверхность, он выдерживает сильные статические и динамические нагрузки, обеспечивает высокую стойкость сооружений. Существует несколько видов гидробетона, они отличаются фракцией цемента в составе, дополнительными компонентами, техническими характеристиками и даже внешним видом. При выборе конкретной марки следует учитывать требования к возводимому объекту и особенности влагозащиты.

Что такое гидротехнический бетон и его технические характеристики

К гидробетону в строительстве относят тяжелые виды цементных растворов, обладающие высокой прочностью и устойчивостью. Основная особенность этого материала – возможность использования при возведении объектов, погруженных в морскую или пресную воду.

Область применения и его преимущества

Гидротехнический бетон используют для строительства подводных и надводных конструкций, включая плотины и дамбы. Кроме того, материал нашел широкое применение в возведении противорадиационных укрытий, взлетных полос, где требуется усиленная стойкость к внешним воздействиям. Достоинства:

• водонепроницаемость вне зависимости от внешних условий;
• невосприимчивость к низким температурам;
• высокая прочность и плотность.

Работа с гидробетоном требует не только определенных навыков, но и наличия специального оборудования. Подготовить большой объем раствора практически невозможно без производственной бетономешалки.

Водоустойчивый цемент обладает стойкостью к перепадам температур, выдерживает сильные морозы. Это свойство позволяет использовать его для строительства сооружений в условиях Крайнего Севера.

Действующие ГОСТ 26633 2015

В отличии от архитектурного, к гидробетону предъявляются высокие требования с учетом современных нормативных стандартов. Цементный раствор этого типа должен соответствовать сразу двум ГОСТам – 26633-2015, а также 4795-53 (гидротехнический бетон). При покупке материала для домашнего строительства следует проверять технический паспорт от производителя.

Классификация

Состав и технические характеристики гидробетона отличаются в зависимости от целей строительства, эксплуатационных требований к объекту. В каждом случае следует ориентироваться на климатические условия в регионе, элементы конструкции – они могут быть тонкостенные, массивные или сборные. Про финишную и латексную шпаклевку Текс читайте тут.

Какие могут быть виды

Все виды гидротехнического бетона по нормативным документам принято разделять в зависимости от особенностей применения. Классификация цементных конструкций:

• расположение относительно уровня воды – подводные и надводные;
• масштаб объекта – массивные, сборные, тонкие;
• по сфере воздействия внешних факторов – наружной и внутренней зоны;
• в зависимости от влияния потока воды – напорные, безнапорные.

Технические характеристики раствора зависят от марки гидротехнического цемента, наличия специализированных компонентов в составе.

Маркировка W и классы

Прочность бетона, как и плотность цемента М500, определяется его классом. Для конструкций, контактирующих с водой, применяют цемент марки не выше В35. На материале всегда имеется маркировка, позволяющая определить основные свойства. Возможны следующие варианты:

• БПТ – подводный цемент для тонкостенных сооружений;
• БГТ – для областей с переменным горизонтом воды;
• БНП – для надводных массивных построек.

Еще до начала строительства следует определиться с необходимым качеством цемента, чтобы заранее сформировать все нормативные акты в рамках проектной документации. Про керамический кирпич и камень по ГОСТу 530 читайте здесь.

Цементная основа имеет срок годности. При неправильном хранении даже у прочного гидробетона снижаются основные технические показатели.

Что добавляют для улучшения свойств

Физические свойства бетона определяются фракцией основных компонентов, а также наличием дополнительных компонентов. Для приготовления водоустойчивого цемента применяют следующие добавки:

• пластификаторы – сульфатно-дрожжевая бражка, кремниевые вещества, нейтрализованная смола. Их содержание не должно превышать 3%.
• уплотнители структуры – хлористое железо, селитра, силикат натрия, максимальное количество до 1%;
• гидрофобные добавки – олеат натрия, стеарат цинка и кальция в количестве до 1%.

На каждом виде гидробетона всегда указывают состав и процентное соотношение основных компонентов. Они должны соответствовать существующим нормативным требованиям.

Основные показатели соответствия

Гидротехнический бетон любой марки должен быть водостойким, обладать малым тепловыделением в процессе затвердевания. Важно, чтобы материал демонстрировал минимальную усадку и был стойким к стиранию. Технические требования к качеству:

• прочность на сжатие до В35;
• на осевое растяжение – максимум Bt 3,2;
• водонепроницаемость – W2-20;
• морозостойкость – F50-600

Устойчивость к низким температурам является дополнительным требованием. Она определяется климатическими условиями в регионе, где планируется строительство объекта. Про террасную доску из лиственницы расскажет этот материал.

Что входит в состав и компоненты

Основными составляющими гидробетона являются цемент, песок и щебень. Их количество и фракция зависит от качества и маркировки материала. Дополнительные компоненты определяются требованиями к сооружению.

Портландцемент

Это вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельчения клинкера, гипса и силиката кальция. Добавку используют для подготовки морозостойкого бетона, который будет часто контактировать с водой. Про размеры обыкновенного красного кирпича читайте по этой ссылке.

Сульфатостойкий

Разновидность гидротехнического бетона, применяемая при строительстве сооружений в жесткой воде. Материал имеет высокую стоимость, обладает повышенной устойчивостью к воздействию солей кальция.

Гидрофобные марки

Как правило, это бетон, содержащий добавки СДБ и СНВ, а также микронаполнители. Это позволяет использовать раствор, как фасадную шпаклевку для наружных работ, в условия агрессивной среды, при большом давлении.

Пуццолановый

В таком цементе увеличено количество шлакопесчаных компонентов. Это позволяет использовать материал в экстремальных условиях, для строительства элементов в жесткой и морской воде.

Вместо пуццоланового допустимо использовать белито-кремнезёмистый цемент. Благодаря наличию кремния в составе бетон может выдерживать воздействие агрессивной сульфатной среды, например, в нефтегазовых вышках.

Что важно учесть при изготовлении своими руками

Технология подготовки цементного раствора для строительства объектов в особых условиях практически не отличается от работы с обычными бетонными марками. На что обращать внимание при выборе водоцементного отношения:

• характеристики будущей конструкции;
• определение рекомендуемого заполнителя в виде щебня и песка;
• расчет показателя подвижности смеси;
• состав и объем модификаторов, дополнительных компонентов.

Про финишную однокомпонентную шпаклевку для автомобиля узнайте в этой статье.

Рецепт приготовления: пропорции

Если вы планируете использовать гидротехнический бетон для возведения небольших сооружений, можно воспользоваться следующим рецептом:

• 500 кг цемента;
• 1100 кг щебня;
• 600 кг песка;
• 1,5 кг пластификатора СЗ;
• 5 кг нитрата кальция;
• 1 кг ГКЖ.

Следует помнить, что тяжелые виды цемента быстро усаживаются, приобретая прочность и вязкость. Поэтому рекомендуется использовать бетономешалку для тщательного смешивания компонентов.

Марки

Для подготовки влагоустойчивого бетона важно грамотно подбирать марку цемента. От этого зависит скорость усадки, прочность и эксплуатационные характеристики конструкции.

В35 W12 F300

Гидротехнический бетон, рекомендуемый для строительства метро, плотин и дамб. Материал обладает высокой устойчивостью к температурным воздействием, воде. Не рекомендуется для возведения жилых домов и бытовых построек из-за высокой стоимости.

В25 М350

Пескоцементная смесь этой марки имеет повышенную водонепроницаемость (W8), а также морозостойкость в диапазоне F100-300. Относится к малоподвижным растворам, требуется наличие виброуплотнителя. Используется для фундаментов многоэтажных зданий, аэродромных полос, плит перекрытия и свай.

Видео

Про гидротехнический бетон смотрите в этом видео:

Особенности гидротехнического бетона

Такой строительный материал, как бетон используется людьми уже достаточно давно, его популярность в мире оправдана высокой надежностью, испытанной погодными условиями и временем.

Но обычный бетон не совсем подходит для таких построек, как мосты, дамбы и прочие гидротехнические сооружения. Причина этому сильное негативное воздействие воды на объект, с которым не может справиться простой бетон. Притом что гораздо больший урон влага наносит той части объекта, которая находится в месте постоянной смены уровня воды.

Наибольшими разрушительными факторами являются:

1. приливы и отливы воды;
2. перепады температур;
3. жесткость воды.

При планировании строительства сооружения, которое будет постоянно находиться под воздействием воды, нужно обратить внимание на материал, который будет использоваться при возведении. Этот материал должен обладать качествами, которые позволят ему противостоять разрушительным свойствам воды.

Таким материалом является гидротехнический бетон. Он используется при постройке дамб, туннелей, подвалов, причалов и т. д. в общем, везде, где сооружение должно как можно меньше пропускать влагу.

Характеристики гидротехнического бетона

К основным характеристикам гидротехнической смеси относят:

• морозоустойчивость;
• устойчивость к воздействию воды;
• повышенный уровень водонепроницаемости;
• прочность на растяжение и сжатие.

Для морозоустойчивости существует 5 марок гидробетона: F50, F100, F150, F200, F300. Также существует марка F400, она образуется при добавлении в состав бетона специальных примесей. Каждая марка означает количество циклов замораживания и оттаивания на протяжении двадцати восьми суток. Материал проверяется в специальных морозильных камерах, за отведенное время, указанное выше, гидротехнический бетон должен выдержать испытание морозом, не потеряв своих качеств. Морозоустойчивость является очень важным фактором при возведении сооружения, которое будет находиться длительное время, под воздействием низких температур.

Срок проверки водонепроницаемости длится 180 суток. Этой характеристикой обладают следующие марки бетона: W2, W4, W6, W8. При тестировании гидробетон не должен пропускать влагу. Добавление различных примесей образовывает марку W12.

Прочность определяют за счет сжатия и растягивания материала по оси. Срок проверки материала 180 суток. Гидротехнический бетон проверяют растягиванием для выявления возможности появления трещин. Имеется несколько классов марок, самыми популярными являются В10-В40.

Виды гидротехнического бетона

Гидробетон используется для постройки особых конструкций, он делится на три основных вида:

• бетон, который находится под водой;
• бетон, который находится в зоне, где уровень воды постоянно меняется;
• бетон, который находится над уровнем воды;

Также бетон для гидротехнических конструкций, делится на массивный и немассивный.

Состав гидробетона

При подборе компонентов для состава гидротехнического бетона, важно учесть все функции, которые он должен выполнять, а именно: морозоустойчивость, водонепроницаемость и прочность. В зависимости от требований подбирается особый состав. То как бетон будет справляться со своими обязанностями, зависит от многих факторов таких как: соотношение воды и цемента, виброуплотнение, качество, время, на протяжении которого выдерживают смесь, качество добавленных компонентов и т. д.

Видео применение гидротехнической добавки в бетон

Рассмотрим компоненты входящие в состав бетона подробнее. Цемент является основным компонентом, который используется при изготовлении данного вида бетона. Имеется несколько видов такого цемента:

• Сульфатостойкий цемент используется в случае, когда омываемая область постройки будет контактировать с жесткой водой.
• Портландцемент и пластифицированный является основой смесей, которая используется для возведения построек, находящихся в месте, где уровень воды постоянно меняется, а температура всегда ниже нуля.
• Гидрофобный цемент используется для создания бетона, который будет применяться при возведении сооружения, на которое постоянно будет воздействовать вода.
• Шлаковый и пуццолановый цемент имеют химические характеристики, которые способны противостоять разрушению конструкции водой. Жесткая вода имеет свои разрушительные свойства благодаря присутствию в ней минералов.

Гидробетон включает в себя, помимо цемента, множество других компонентов. Одними из них являются кварцевые пески, они служат в качестве заполнителей. Песок значительно повышает уровень водостойкости. Кварцевые пески обязательны к использованию, так как без них уровень водостойкости падает.

Используемый для гидробетона песок должен быть высокого качества, а также в нем не должно быть почти никаких примесей. Плотность песка соответственно ГОСТу должна быть 2т/м3. Размер зерен должен быть не более 2-х миллиметров. Пренебрежение этим фактором грозит тем, что уровень подвижности смеси будет нежелательным. Все гидротехнические постройки будь то дамбы, причалы или мосты, должны быть очень прочными и надежными. Для получения этих качеств, крупные компоненты для заполнения нужно выбирать очень внимательно. Достаточно часто для этих целей используют гранит из-за его возможности не пропускать воду и не разрушаться под большими нагрузками.

Щебень и гравий используется в составе гидробетона, для обеспечения морозостойкости. Особенности строения гравия и щебня позволяют переносить резкие перепады температур.

Лещадность является очень важным фактором при постройке гидротехнических сооружений. Она делает компоненты более плоскими. Наличие в составе бетона щебня, очень позитивно сказывается на его прочности благодаря его форме. Плоские края зерен позволяют более равномерно распределять нагрузку по всей конструкции, так как они достаточно плотно прилегают друг к другу. Эти характеристики позволяют экономить цемент и песок, потому что их расход в данной ситуации значительно сокращается.

Также в состав бетона входят различные микронаполнители. Их наличие в смеси обеспечивает предотвращение деформации сооружения. Микронаполнители значительно повышают уровень теплопроводимости, это очень позитивно сказывается на долговечности конструкции. В состав гидротехнического бетона входит достаточно много различный химических компонентов, которые делают смесь очень качественной. В наше время ученые химики трудятся над разработкой компонента ЦМИД – 4. Этот компонент позволит сооружать постройки, которые будут постоянно находиться в контакте с питьевой водой. Одним из очень значимых плюсов микронаполнителей, является тот факт, что при их дополнении цемент расходится гораздо меньше.

Видео: Защита бетонных поверхностей гидротехнических сооружений

Основные плюсы и минусы гидробетона

В ряд преимуществ гидротехнического бетона нужно отнести самый важный его плюс, способность выдерживать перепады в температуре. Такой результат достигнут благодаря тому, что в составе смеси используется очень мало воды, это позволяет не замерзать бетону при низких температурах.

Высокий уровень водонепроницаемости, который достигается благодаря грамотно подобранному составу, дает гидробетону немалое преимущество перед обычным бетоном.

К недостаткам можно отнести его высокую стоимость. Чтобы достичь показателей, отличающих его от обычных видов бетона, в состав раствора приходится добавлять компоненты, которые сами по себе стоят не дешево, отсюда и общая высокая цена данного вида бетона. Еще одним минусом является тот факт, что смесь застывает за небольшой промежуток времени. Этот недостаток очень ощутим при перевозке гидротехнического бетона. Чтобы раствор не застыл раньше времени, его приходится покупать поблизости от места стройки, зачастую за невыгодную цену.

Заключение

Для постройки гидротехнических объектов, нужно учитывать множество факторов касательно выбора материала. Создание гидробетона довольно ответственная и кропотливая задача. При подборе состава нужно учесть все необходимые факторы, чтобы конструкция прослужила как можно больше на благо людям.

Свойства и состав гидротехнического бетона

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

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

Такой материал эффективно используется в самых различных отраслях гражданского строительства (эти типы конструкций подходят как для обычных бетонов, так и для тяжелых бетонов) и промышленного: мостостроение, возведение дамб и плотин, закладка фундамента водоочистных сооружений, организация надводных конструкций.

Состав и классификация

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

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

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

Для приготовления гидротехнического бетона в его состав входят следующие основные компоненты:

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

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

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

Состав гидробетона

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

Требования, виды

Учитывая обстоятельства и условия использования, марки такого бетона должны отвечать специальным требованиям прочности, водонепроницаемости, морозостойкости. Его разделяют на несколько видов:

• подводный — он постоянно находится под водой;
• для переменных водных зон;
• надводный;
• периодически омываемой водой.

По зернистости частиц в составе он может быть мелкозернистый и литой. Кроме указанных видов, есть бетоны, используемые в сооружениях, выдерживающих напор воды и в безнапорных конструкциях, а также массивные и немассивные растворы. За расположением элементов из такого бетона в конструкции, он есть для наружных и внутренних участков.

Для этого строительного гидроизоляционного материала есть обязательный перечень требований. В первую очередь, водостойкость (герметизация) — это стойкость к разрушающему влиянию воды. Во-вторых, непроницаемость воды. Это значение наибольшего давления жидкости для просачивания в бетон (от 2 до 8 am). Оценивают этот показатель также по коэффициенту фильтрации. Испытуемый раствор выдерживают 180 дней.

В третьих, морозостойкость — показатель состоит из количества циклов замерзания/оттаивания, при которых бетон утрачивает 25% своей прочности. Значение морозостойкости, как правило, от 50 до 300 и больше. В этом случае бетон испытывается в морозильных установках. Также важна прочность при сжатии, растяжении, изгибе, низкое выделение тепла при высыхании.

Удобоукладываемость бетонной смеси и расход материала на 1м3 бетона, кг

Другие требования и характеристики: небольшая усадка, высокая деформативность, стойкость к стиранию водной средой и мелкими частицами. Все требования должны присутствовать в различных пропорциях, зависимо от условий использования.

Основные технические характеристики гидробетона

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

К принципиальным параметрам и характеристикам относят:

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

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

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

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

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

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

Укладка гидротехнического бетона

Рассмотрим процесс укладки на примере сооружения гидроузлов. Основные проблемы бетонирования гидротехнических сооружений:

• максимально быстрая работа при минимальной трудозатрате и стоимости;
• защита от замораживания при укладке в мороз;
• массивность конструкции, термо- и водостойкость бетона.

При укладке бетона используют блоки. Технология:

• cтавится опалубка;
• подготовка блоков;
• распределение и уплотнение бетонного раствора по блоку;
• уход за бетоном;
• распалубка.

Рассмотрим процесс детальней.

Установка опалубки

При работе с гидротехническим бетоном используют такие виды опалубки:

1. инвентарная крупнощитовая (деревянные, металлические, деревометаллические панели больших размеров): консольная; консольная двухъярусная;
2. инвентарная мелкощитовая (небольшие деревянные пластины);
3. балки и плиты;
4. металлическая сетка;
5. деревянная;
6. несъемные железобетонные армопанели (дорогой метод, требующий дополнительные затраты на технику и оборудование). Подходит для гидротехнической станции.

Вид опалубки планируется на стадии проектирования. При подборе учитывают вид работ, состав смеси, способ бетонирования. Выбор вида опалубки может существенно ускорить работу и снизить трудовые затраты, и наоборот.

Подготовка блоков

• на скальном основании;
• на бетонном основании.

Это очень трудоемкий процесс, большая часть работы проводится вручную. Распределение и уплотнение бетонного раствора по блоку зависит от условий конкретной среды, техники укладки бетона, размеров бетонной конструкции:

• Послойная схема укладки. Накладывание бетона делают тонкими слоями (до 0,5 м). Уплотнение делается преимущественно ручными вибраторами.
• Ступенчатая схема укладки. Смесь выкладывается ступенями (3-4 м) на полную высоту блоков. Уплотнение проводят пакетами вибраторов.
• Однослойная – раствор укладывают на полную высоту блока, но не ступенями. Уплотнение проводят в два этапа – сначала бульдозерами, потом пакетами вибраторов.

При укладке очень большую роль играет выбор правильной техники по бетону. Если мощность используемых механизмов неподходящая, качество бетонной конструкции заметно снижается.

Плюсы и минусы гидробетона

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

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

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

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