Домой Регистрация
Приветствуем вас, Гость



Форма входа

Население


Вступайте в нашу группу Вконтакте! :)




ПОИСК


Опросник
Используете ли вы афоризмы и цитаты в своей речи?
Проголосовало 514 человек


Гидробетон что это такое


Что такое гидротехнический бетон

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

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

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

В зависимости от предназначения объекта материал подразделяют на:

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

Состав гидробетона

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

Возможные компоненты гидробетона

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

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

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

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

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

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

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

Требования, предъявляемые ГОСТом

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

Согласно ГОСТу гидротехнический бетон должен отвечать следующим требованиям:

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

Испытания и маркировка

Для проверки качества гидробетона его тестируют на:

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

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

Достоинства и недостатки

К основным достоинствам гидробетона относятся следующие:

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

К недостаткам относятся:

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:

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:

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

Классификация, технические характеристики

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

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

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

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

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

Компоненты

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

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

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.

Все о гидробетоне: особенности укладки и область применения материала

Бетон используется людьми давно, он надежен, прошел испытания погодой и временем. Для строительства гидроэлектростанций, мостов, дамб и других сооружений, соприкасающихся с водой, обычный материал не подходит. Для этих целей используется гидробетон. Его применяют как для масштабных, так и для небольших гидротехнических сооружений. С задачей обеспечения длительной работоспособности конструкций и их отдельных деталей водостойкий бетон справляется сполна.

Особенности гидротехнического бетона ↑

Главными разрушающими факторами для гидробетона служат температурные перепады, жесткая вода, приливы и отливы. Исходя из этого, водостойкий материал должен обладать следующими характеристиками:

Долговечность масштабным гидротехническим сооружениям обеспечивает прочный, водонепроницаемый, устойчивый к морозу и перепадам температур гидробетон

Разновидности водостойких бетонов ↑

В зависимости от расположения постройки, объема и уровня напора водных масс при эксплуатации, длительности контакта воды и гидротехнического сооружения, гидробетон делится на три основных типа:

По другой классификации материал подразделяется на массивный и не массивный, литой и мелкозернистый. В зависимости от применения, он бывает для наружных или внутренних работ, для напорной и безнапорной канализации.

Область применения материала ↑

Гидротехнический (мостовой) бетон применяется в масштабном промышленном и частном строительстве. Основная область его применения – строительство мостов и мостовых конструкций, возведение сооружений на предприятиях химической промышленности. Гидробетон в этом случае используется из-за повышенной опасности разрушения объектов под действием воды и химикатов.

Надежность гидробетона доказывают грандиозные сооружения, эксплуатируемые на протяжении долгих лет

Из него строят плотины, береговые укрепления, набережные, канализационные шахты, эстакады, банковские хранилища и многие другие сооружения, нуждающиеся в защите от проникновения воды и других разрушающих факторов. Менее масштабные сооружения с использованием водостойкого материала – это бассейны, фонтаны, декоративные пруды, искусственные водоемы и другие объекты.

Бетонные водонепроницаемые составы находят широкое применение в ландшафтном дизайне

Состав бетонной смеси ↑

Выбор компонентов зависит от сферы применения и предназначения состава. Чтобы материал отвечал требованиям морозоустойчивости, водонепроницаемости и прочности, подбирается соответствующее соотношение цемента, воды, песка и других компонентов, их качество, время выдерживания, характеристики и т.д.

Состав гидробетона

Важно! Выбирая состав гидробетона, необходимо руководствоваться ГОСТом 26633 2012, регламентирующим соотношение компонентов.

Цемент – главный компонент состава ↑

Используют несколько разновидностей цемента:

Важно! Содержание цемента в гидробетоне влияет на его плотность.

Кварцевый песок и крупные компоненты ↑

В качестве заполнителей используются, повышающие водостойкость, кварцевые пески. Песок должен быть качественным, без примесей. По ГОСТу размер его зерен не превышает 2 мм, плотность имеет значение 2т/м3. При несоблюдении этих требований у материала будет нежелательный уровень подвижности.

Чтобы причалы, туннели, мосты и дамбы были прочными и надежными, нужно тщательно подходить к выбору крупных компонентов. Гравий и щебень обеспечивают морозоустойчивость и устойчивость к температурным перепадам. Нередко для этих целей используется не пропускающий воду и не разрушающийся под нагрузками гранит.

Важно! Одной из главных характеристик гравия и щебня является лещадность. Кубовидные компоненты обеспечивают наиболее плотное прилегание в опалубке. Это позволяет равномерно распределить нагрузку и повысить прочность конструкции. Кроме того, лещадность способствует экономии цемента и песка, так как их расход в этом случае значительно сокращается.

Микро наполнители и добавки ↑

Наличие микро наполнителей защищает сооружение от деформаций. Они повышают теплопроводность и увеличивают срок службы. Наличие микро наполнителей в составе снижает расход цемента, что также является положительным моментом. Качественные характеристики улучшаются и за счет использования различных химических компонентов. Этому способствует и введение в бетонный раствор различных добавок (пластифицирующих, воздухововлекающих, уплотняющих и т. д.). Водостойкость повышают пластификаторы, улучшающие пластичность раствора и качество заполнения формы, ограниченной опалубкой. Количество пластификаторов в составе – от 0,1 до 3,0 %.

Для заполнения пор и трещин вводятся неорганические соли нитрата кальция, калия, силиката натрия, хлорного железа и др. Наиболее эффективным является нитрат кальция, составляющий 0,5-1 % от массы. Добавка максимально повышает прочность и водонепроницаемость строения. Гидрофобными добавками служат щелочные соли высших кислот и силиконовые жидкости. Их содержание от массы связующего составляет 0,15-1 %.

Это интересно! В настоящее время учеными-химиками ведутся разработки компонента ЦМИД – 4, постоянно контактирующего с питьевой водой.

Строителям гидросооружений приходится решать такие задачи как обеспечение их термо- и водостойкости, защиты от замораживания при укладке в мороз. Работы производятся в режиме минимальных временных, денежных и трудовых затрат.

Основной проблемой укладки гидробетона является масштабность строительства

Технология и последовательность бетонирования ↑

Укладка материала производится блоками. Технология бетонирования включает:

Для гидробетона используются такие виды опалубки:

  1. Крупно щитовая инвентарная (большие металлические, деревянные и дерево металлические панели консольного и консольного двухъярусного типа).
  2. Мелко щитовая инвентарная в виде небольших деревянных пластин.
  3. Деревянная опалубка.
  4. В виде плит и балок.
  5. Металлическая сетка.
  6. Несъемные армопанели из железобетона (дорогостоящий метод, требующий дополнительных затрат на оборудование и технику). Используется для строительства гидротехнических станций.

Вид опалубки закладывается в проекте. При ее выборе учитывается вид работы, способ укладки и компонентный состав. От вида опалубки зависит скорость работы и снижение трудовых затрат.

Подготовка блоков и схемы укладки ↑

Используются блоки на скальном и бетонном основании. Их подготовка – трудоемкий процесс, большая часть которого проводится вручную. На распределение и уплотнение гидробетона в блоке влияют условия среды, техника укладки бетона и размеры бетонной конструкции. В зависимости от этого схема укладки бывает:

Основной проблемой укладки гидробетона является масштабность строительства

Требования к параметрам ↑

Чтобы свойства гидробетона сохранялись, должен учитываться параметр тепловыделения. Его значение должно ограничиваться допустимым увеличением температуры, чтобы свести к минимуму образование трещин в элементах толщиной от 2,5 м.

Для уменьшения тепловыделения в состав добавляют цемент с низкой теплотой гидратации или дробленый лед. Они снижают температуру составляющих и раствора. Охлаждение кладки возможно также при помощи труб с холодной водой. Содержание цемента определяется сферой применением растворв. Для наружных зон – 230–275 кг/м3 и более, для внутренних – 120–160 кг/м3. Величина частиц заполнителей – 150 мм, иногда – 200 мм и больше. Помимо мелких фракций, применяются и большие камни, или их части от 400 мм.

Особенности укладки разных видов растворов ↑

Состав влияет на способ укладки. Рассмотрим это на примере жестких мелкозернистых и литых бетонов.

Возведение сооружений из жестких бетонов ↑

Современные гидротехнические сооружения возводят из мало пластичных жестких бетонов. Их укладка ведется механизированным способом с применением спецтехники – самоходок с навесными вибро утрамбовывающими механизмами (до 6 штук) и разравнивающих бульдозеров. Строительство гидростанций, дамб и других крупных сооружений ведется непрерывным потоком.

Применение мелкозернистого бетона ↑

Мелкозернистый бетон применяется для ремонта гидротехнических сооружений, аэродромов, облицовки каналов, изготовления дорожных плит и емкостей. Такой состав характеризуется быстрым застыванием. Укладывается торкретированием с помощью цемент-пушки.

В устройство засыпается сухая бетонная смесь, направляемая сжатым воздухом по гибкой трубе в нужное место. К отверстию трубы подсоединяется шланг, подающий под давлением воду. Вода смешивается с сухой смесью, образуя раствор.

Более простым методом является пневмобетонирование, когда по шлангу подается готовый продукт. Применяется и обычный способ с укладкой в опалубку.

Бетонирование с применением литого раствора ↑

С помощью литого раствора бетонируют отверстия, тонкостенные, сложной формы конструкции с затрудненной укладкой и трамбовкой. Количество воды при его затворе уменьшается на 20%, но необходимая подвижность материала сохраняется. Прочность раствора выше на две позиции, а потребление цемента снижается на 15–36%. Не нужна трамбовка вибраторами, что позволяет экономить ресурсы. Морозостойкость конструкций увеличивается на 25–40%, водопроницаемость – на 2-4 уровня. Обеспечивается отличная герметизация.

Литая бетонная смесь состоит из цемента и песка с фракциями менее 0,15 мм, наполнителей (золы-унос, керамзита) и глины, выполняющей роль водоудерживающей добавки. Выглядит смесь однородной, напоминает расплавленное вещество.

Преимущества и недостатки гидротехнического раствора ↑

Особенности гидробетона являются и его преимуществами:

Из недостатков следует отметить высокую стоимость и быстрое застывание смеси.

Видео: как самостоятельно сделать гидробетон с дегидролом ↑

Гидротехнический бетон – сложный материал, создание которого – ответственная и кропотливая задача. При его выборе учитывают как состав, так и геологические, климатические и ряд других факторов. Правильно выбранный материал обеспечит надежность и долговечность гидротехнических сооружений.

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.

Виды

Бетон для гидротехнических сооружений может быть:

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

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

Маркировка вида гидротехнического бетона:

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.

Для улучшения тех или иных свойств применяются:

Требования и технические условия

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

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

Основные показатели, которым должен соответствовать бетон:

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

Основные плюсы и минусы гидробетона

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

Главные преимущества гидротехнического бетона:

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

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

Приготовление водостойких смесей

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

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

Главные задачи в процессе приготовления бетона:

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

Этапы приготовления бетона:

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.

Гидротехнический Бетон: ГОСТ, Состав, Приготовление

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

Общие сведения

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

Виды

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

  1. Расположение сооружений относительно уровня воды:
  1. Масштаб возведенных конструкций:
  1. По размещению такого вида сооружений относительно сфер воздействия:
  1. В зависимости от силы, действующего напора воды:
Водонепроницаемые конструкции свойства

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

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

Материалы

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

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

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

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

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

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

Микронаполнители зола-унос

Для регулирования морозостойкости и водопроницаемости применяют модифицирующие добавки:

  1. Пластификаторы (0,1–3,0%):
  1. Уплотнители структуры (0,5–1%):
  1. Гидрофобные добавки (0,15–1,0%):

Требования и технические условия

Требования к гидротехническому составу

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

Условия водонепроницаемости

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

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

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

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

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

Приготовление водостойких смесей

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

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

Приготовление своими руками

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

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

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

Прежде чем приступать к приготовлению смеси необходимо выполнить четыре условия:

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

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

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

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

Гидротехнический бетон — что это такое?

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

Оглавление:

Выделяют следующие разновидности гидротехнического материала:

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

Технические характеристики

К основным свойствам материала относятся:

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

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

1. Прочность на сжатие.

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

2. Прочность на изгиб и осевое растяжение.

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

Состав гидробетона

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

1. пластифицированный – увеличивает устойчивость к воде и морозостойкость;

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

3. гидрофобный – добавляют в подводные части конструкций;

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

5. сульфатостойкий – устойчив к агрессивному влиянию жестких вод.

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

Сферы применения

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

Внешние зоныПортландцемент с низким содержанием трехкальциевого алюмината
Внутренние зоны и подводная частьПуццолановый или шлаковый цемент
Надводная часть строенияПластифицированный и гидрофобный цемент

Гидротехнический водостойкий бетон используют при строительстве:

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

Стоимость основных видов

Нужную марку гидробетона получают посредством смешивания определенных пропорций цемента, воды, заполнителя (щебня, песка) и добавок. Чем выше соотношение первого компонента в смеси, тем выше марка. В России наиболее распространенными являются М300 и М400.

Приобретать товар лучше на проверенных заводах, имеющих хорошую репутацию. При покупке материала обязательно нужно уточнять все параметры, делать описание будущей конструкции. Стоимость определяется индивидуально для каждого в зависимости от требований к сооружению. Компания-производитель выясняет не только базовые характеристики, но и дополнительные, чтобы состав максимально соответствовал конкретной постройке. Не всегда позиции в прайс-листах подходят покупателю.

МаркаКласс бетонаНаполнитель гравийный щебеньНаполнитель гранитный щебеньНаполнитель песок
М300В22,5340036503150
М350В25343037153200
М400В30350038503300

В таблице указана примерная стоимость в рублях за кубометр гидротехнического бетона востребованных марок, которые можно купить в России.


Смотрите также




© 2012 - 2020 "Познавательный портал yznai-ka.ru!". Содержание, карта сайта.