Бетон гидротехнический технические характеристики

Гидротехнический бетон: особенности и технические характеристики

Высокая влажность негативно сказывается на прочности и долговечности построек. При этом больше всего страдают бетонные сооружения. Проблема решается с помощью гидротехнического бетона, который вместе с усилением конструкций обеспечивает их гидроизоляцию.

Что такое гидротехнический бетон

Гидротехнический бетон придает жесткость конструкциям, которые часто или постоянно находятся в контакте с водой. Наряду с гидроизоляцией в широком температурном диапазоне, раствор придает сооружениям стойкость к значительным статическим и динамическим нагрузкам. Эта разновидность тяжелого бетона широко применяется как в промышленном, так и в частном строительстве независимо от климатических условий.

Состав и виды

Эксплуатационные характеристики гидробетона определяются соотношением цемента и воды, виброуплотнением, качеством добавок и временем выдержки смеси.Основой раствора могут служить несколько видов цемента:

• Пластифицированный или портландцемент. Применяется при возведении зданий в местностях с непостоянным уровнем вод и, где большую часть года преобладают отрицательные температуры.
• Гидрофобный. Предназначен для сооружений, которые постоянно контактируют с водной средой.
• Сульфатостойкий. Для объектов, подвергающихся воздействию жесткой воды.
• Шлаковый или пуццолановый. Предупреждает разрушение сооружений под воздействием воды с агрессивным минеральным составом.

Пуццолановый цемент отличается низким водоотделением и устойчивостью к агрессивной среде, однако при его использовании раствор теряет в морозостойкости.

Помимо цемента, гидробетон содержит добавки, каждая из которых придает смеси определенные свойства. Кварцевый песок высокой плотности улучшает гидроизоляционные показатели, а также повышает стойкость к физическим нагрузкам. Благодаря щебню и гравию раствору не страшен мороз и резкие колебания температуры. Микронаполнители (зола-уноса) снижают расход цемента, уменьшают объемную деформацию и тепловыделение.

Гидротехнический бетон различается признаками и особенностями:

• По структуре частиц он бывает литым и мелкозернистым.
• По условиям эксплуатации раствор может быть периодически омываемым, надводным, подводным и для вод с переменным уровнем.
• В зависимости от класса используется в напорных или безнапорных сооружениях.

Конечное расположение определяет раствор для наружных и внутренних работ.

Области применения

Гидротехнический бетон находит применение в промышленной и частной сферах строительства. Благодаря особым свойствам материал востребован при возведении зданий на кислых почвах и в местностях, где уровень грунтовых вод достигает высокой отметки.

Гидробетон задействуют при сооружении:

• плотин;
• портов, набережных и прилегающих к ним зон;
• канализационных коммуникаций;
• хранилищ банков;
• эстакад и пр.

При помощи водонепроницаемого раствора обустраиваются декоративные водоемы, фонтаны, бассейны.

Гидробетон также используется при сооружении мостовых конструкций. Без него не обходится строительство предприятий и объектов химической отрасли, где требуется высокая стойкость сооружений к агрессивной среде.

Технические характеристики и требования по ГОСТ

При выборе гидробетона для возведения конкретного объекта учитываются следующие характеристики, прописанные в ГОСТ 4795—53:

• прочность;
• водонепроницаемость;
• морозоустойчивость;
• тепловыделение;
• подвижность.

К смеси выдвигаются высокие нормативные требования, которые затрагивают марку цемента, добавки и наполнители. Строгость обоснована применением материала для строительства стратегических объектах.

По ГОСТу гидробетон должен:

• сохранять подвижность в процессе перемешивания и укладки;
• создавать монолитную массу, исключать растрескивание и не расслаиваться при затвердевании;
• производиться с тщательным соблюдением пропорций составляющих компонентов;
• соответствовать временным показателям перехода в твердое состояние.

Гидробетон относится к категории жестких бетонов, для которых характерен быстрый, эффективный результат, но затрудненный процесс укладки.

Испытания и маркировка

Прежде чем поступить в распоряжение строителей, гидротехнический бетон подвергается испытаниям, по результатам которых производится соответствующая маркировка продукта.

Для определения прочности материал тестируется на сжатие, осевое растяжение и изгиб, что достигается с помощью измерительных стендов. В процессе наблюдается стойкость раствора к образованию трещин. По прочности на сжатие гидробетон маркируется B10—B40. Об осевом растяжении информируют индексы Bt 0,4 — Bt 4, а показатель прочности на изгиб маркируется литерами Btb.

Проверка на морозостойкость осуществляется помещением материала в специальную камеру, где в течение 28 дней он подвергается многократному замораживанию и размораживанию. По количеству циклов, в течение которых гидробетон не претерпел существенных изменений свойств, производится маркировка, выражаемая кодами F50, F100, F200, F300, F400.

Чтобы определить водонепроницаемость, гидротехнический бетон погружается в водную среду, с различными минеральными составами. На протяжении 180 дней на него оказывается гидростатическое давление. Показатель определяется по срезу прошедшего тест материала. Маркировка W2—W12 информирует о водонепроницаемости бетона при соответствующем давлении от 0,2 до 1,2 МПа.

Гидробетон, используемый в надводных массивных конструкциях маркируется БНМ. Раствор БГТ предназначен для участков с переменным уровнем воды. БПТ применяется в подводных работах.

Основные плюсы и минусы

Главным достоинством гидротехнического бетона считается высокая водонепроницаемость. От других видов строительных растворов он отличается:

• повышенной прочностью;
• невосприимчивостью к резкой смене температурных режимов;
• морозостойкостью;
• малой склонностью к трещинообразованию;
• низким тепловыделением;
• возможностью подводных строительных работ.

К основным минусам материала относится дорогая цена. Быстрое схватывание облегчает работу с раствором в условиях повышенной влажности, однако значительно затрудняет его транспортировку, которая производится с помощью спецтехники, либо смесь готовится уже рядом со строящимся объектом.

Как сделать гидротехнический бетон самому

Процесс производства гидротехнического бетона схож с производством стандартных цементных растворов. Однако требует большего количества ингредиентов и точности в их соотношении. В любом случае, его приготовление своими руками окажется дешевле приобретения готовой смеси.

Стоимость самодельного гидробетона снижается конкретизацией поставленной задачи.Повышенная водонепроницаемость необходима при заливке:

• фундаментной плиты;
• пола, подвальных стен, погребного и гаражного помещений;
• выгребной ямы;
• декоративного водоема, бассейна, водопроводных коммуникаций.

Морозостойкая и влагостойкая смесь целесообразна при сооружении:

• дорожек, отмостков;
• стен, контактирующих с отмостками;
• заборов, бордюров и ограждений;
• уличных декоративных элементов;
• несущих конструкций.

Основой влагонепроницаемого бетона с эффектом морозостойкости служит Дегидрол люкс марки 10-2. Раствор, рассчитанный на низкие температуры, получается при использовании Бетоноправа люкс марки 2. На 1 м³ гидробетона берется 4 л добавки.

При замешивании 100 л бетона соблюдаются следующие пропорции:

• Жидкая добавка — 0,4 л;
• Цемент — 50 кг;
• Песок — 60 кг;
• Щебень — 110 кг;
• Вода — до 20 л.

Пластичность раствора подбирается опытным путем. Бетономешалка заполняется водой, затем в нее вливается жидкая добавка. После этого производится постепенное добавление цемента, песка и щебня. Приготовление гидротехнического бетона завершается пятиминутным перемешиванием.

Для получения качественного раствора, не уступающего по параметрам промышленному, необходимо придерживаться некоторых правил:

• Соотношение воды и цемента не должно превышать 4:10. Чем меньше воды, тем лучше гидроизоляция.
• В 1 м³ раствора должно присутствовать не меньше 350 кг цемента.
• Бетонная смесь исключает наличие глины, суглинок и других глинистых заполнителей.
• Бетонная стяжка по толщине должна превышать размеры щебня не менее, чем в 3 раза.

Тепловыделение, а следовательно, и усадка раствора, снижаются за счет добавления в процессе перемешивания дробленого льда и охлажденного наполнителя.

После заливки гидробетон подвергается тщательному уплотнению, что позволяет избежать пустот.

Монолитное гидробетонное сооружение обладает стопроцентной влагонепроницаемостью, чего невозможно добиться в сборных конструкциях.

Свойства, характеристики и технология производства гидротехнического бетона

Гидротехнические бетоны относятся к узкоспециализированным материалам, применяющимся для создания сооружений в постоянном или периодическом контакте с водой. Они обладают улучшенными эксплуатационными характеристиками и не разрушаются при перепадах температур, губительных для обычных бетонных смесей. И сегодня мы поговорим про расчет гидротехнического бетона, его свойства, применение и требования к нему.

Технические характеристики и свойства гидротехнического бетона

Основные параметры гидротехнических бетонов выражены следующими показателями:

• водостойкость;
• водонепроницаемость;
• морозостойкость;
• прочность;
• тепловыделение при твердении;
• удобоукладываемость и подвижность.

Водостойкость

Водостойкость – способность бетонного монолита не взаимодействовать с водой и содержащимися в ней примесями. При эксплуатации в химически-агрессивных средах применяют специальные цементы для бетонов, в т. ч. гидротехнические на сульфатостойком портландцементе, способствующие образованию максимально инертного и не склонного к вымыванию цементного камня.

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость – устойчивость затвердевшего бетона к проникновению влаги. Общая водонепроницаемость выражается в величине давления, воздействие которого выдерживается материалом возрастом в 180 дней.

Помимо характеристики водонепроницаемости бетона, на практике применяют показатель градиента – отношение напора воды к толщине сооружения или его наружной (напорной) стены. Бетон с максимальной водонепроницаемостью (W-8) выдерживает градиент величиной свыше 10.

О том, какую роль играют добавки в гидротехническом бетоне, расскажет это видео:

Морозостойкость

Морозостойкость – количество циклов замораживания и оттаивания (в мокром виде), которое не приводит к минимальным нарушениям целостности испытуемого образца бетона. В старом отечественном стандарте (ГОСТ 4795-53) выделяется ряд марок по морозостойкости, устойчивых к количеству циклов от 25 до 200. Современной промышленностью выпускаются бетоны с морозостойкостью в 300 и более циклов.

Прочность

Прочность – один из наиболее важных параметров, характеризующий максимальное сжатие, которое материал может выдержать в условиях испытаний. Стандартом выделяются марки, имеющие значение предела прочности от 75 до 500 кг/см 2 .

Тепловыделение

Тепловыделение при твердении гидротехнических бетонов должно быть минимальным, чтобы исключить тепловое расширение материала. Структура специальных бетонов практически лишена пустот и характеризуется повышенной компактностью цементных зерен.

Если бетонная масса будет сильно нагреваться в процессе схватывания, это приведет к получению конгломерата менее плотной, прочной и водонепроницаемой структуры.

Удобоукладываемость

Удобоукладываемость и подвижность характеризуют способность бетонного раствора заполнять отведенное ему пространство в пределах опалубки. Для создания массивных и неармированных конструкций применяются наименее подвижные бетоны. Высокоармированные сооружения требуют пластичных и подвижных растворов, обеспечивающих большее сцепление с поверхностью металлической арматуры.

О том, какие имеет гидротехнический водонепроницаемый бетон особенности состава для различных зон, читайте далее.

Состав материала

Специальные бетоны обязательно содержат следующие компоненты:

• вяжущие вещества;
• тонкомолотые добавки;
• песок;
• крупный заполнитель;
• вода.

Для придания необходимых технологических свойств в состав гидротехнических бетонов вводятся различные добавки — гидрофобизаторы, пластификаторы, уплотнители и пр. Их перечень определяется доступностью в конкретном регионе и задачами, которые ставятся перед строителями.

Вяжущие вещества

Вяжущие вещества включают цементы следующих типов:

• обычный портландцемент;
• пуццолановый и шлаковый (не применяются в зоне переменного уровня воды из-за пониженной морозостойкости);
• песчано-пуццолановый;
• сульфатостойкий;
• пластифицированный.

Применение иных цементных разновидностей разрешается лишь при наличии обоснования в проектной документации. Вяжущее, используемое в составе растворов для бетонирования массивных конструкций, должно обладать теплотой гидратации не выше 50-60 кал/г.

Тонкомолотые добавки

Тонкомолотые добавки – применяются для экономии цемента, снижения тепловыделения и объемных деформаций. Предел прочности испытуемого бетонного образца, в котором 20 % цемента заменены тонкомолотой добавкой, не должен снижаться более чем на 30 %.

В качестве добавок применяют доменные шлаки, гидравлические и другие мелкодисперсные компоненты.

Также о специальных гидротехнических добавках расскажет и этот видеосюжет:

Песок

Песок для производства гидротехнических бетонов представлен природными и искусственными сыпучими смесями с крупностью не более 5 мм. В гранулометрическом составе преобладают средние и мелкие фракции (до 1,2 мм – 30-70 %, до 0,3 мм – 5-30 %). Содержание глины и сернистых соединений в песке устанавливается на уровне 1-2 %.

Крупный заполнитель

Крупный заполнитель – гравий, щебень или их смеси, имеющие крупность от 5 до 150 мм. Чтобы обеспечить равномерный гранулометрический состав, содержание заполнителя размером в ½ от максимального должно находиться в пределах 40-65 % от общей массы.

Помимо содержания посторонних примесей в материале (не более 4,5 %), стандартом ГОСТ 4749-49 устанавливаются значения водопоглощения, плотности и предела прочности.

Вода для приготовления бетонных растворов должна иметь pH не менее 4 (слабо-кислую, нейтральную или щелочную) и максимальное содержание солей – 35 г/л. Оптимальное количество сульфат-ионов для всех видов гидротехнических цементов не должно превышать 2,7 г/л.

Производство

Технологии приготовления бетона на заводе и своими руками принципиально похожи между собой. Отличия заключаются в применяемом оборудовании и поддержании параметров качества заводского раствора на постоянном уровне. Чтобы получить в домашних условиях необходимый для работы состав, необходимо соблюдать оптимальные пропорции компонентов для конкретной цели строительства.

Заводские технологии

Промышленные способы производства гидротехнического бетона заключаются в подготовке компонентов, их точном дозировании и тщательном смешивании. Поскольку линия выпуска бетона непрерывна, а приготовленный материал не хранится долго, его вывоз осуществляется постоянно.

Отличительной особенностью промышленного способа является более тщательная подготовка компонентов. Песок и щебень просеиваются и промываются от глины, а в зимний период согреваются потоком теплого воздуха. При смешивании все составляющие дозируются в соответствии с технологическим регламентом производства.

Оборудование

В промышленном цикле применяются периодические и непрерывные бетономешалки. В агрегатах непрерывного действия цемент, наполнители и добавки для водонепроницаемых гидротехнических бетонов перемешивают между собой на протяжении всей технологической линии, добавляя воду лишь на конечном этапе. Периодические устройства выдают дозированные порции бетона после каждого цикла смешивания.

Для гомогенизации раствора применяются устройства принудительного, гравитационного и вибрационного действия.

• Принудительные мешалки функционируют за счет вращающихся лопастей, а гравитационные системы поднимают порции бетона на лопатках вверх и сбрасывают их обратно в готовящийся раствор.
• Вибрационные мешалки более современны и позволяют получать максимально однородные смеси.

О том, как сделать своими руками бетон водонепроницаемым, гидротехническим, читайте далее.

Изготовление своими руками

В процессе самостоятельного приготовления гидротехнического бетона используется упрощенный подход к подготовке и перемешиванию компонентов. Для получения качественного раствора понадобится бетономешалка с ручным или электрическим приводом, металлические ведра, совковая лопата и источник проточной чистой воды.

При использовании бетономешалки компоненты засыпаются дозировано (ведрами) во вращающийся барабан. Цемент добавляется в последнюю очередь.

После перемешивания в сухую смесь небольшими порциями вводится вода. Сразу вливать ее расчетное количество нельзя, поскольку раствор может получиться слишком жидким из-за влажного песка или щебня. Приготовленный бетон можно сразу опорожнить в подготовленную опалубку.

В производстве гидротехнических бетонов важно соблюдать точные пропорции компонентов, поддерживать пластичное состояние смеси и не допускать избыточного содержания влаги. При покупке цемента, щебня и песка следует уделять внимание параметрам их качества, которые должны быть подтверждены результатами независимых испытаний.

О том, как происходит подводное бетонирование при помощи гидротехнических материалов, расскажет это видео:

Гидротехнический (водостойкий) бетон

Строительство сооружений, находящихся в воде, а также конструкций, которые будут иметь постоянный или периодический контакт с ней, требует применения специальных стройматериалов. Одним из таких является гидротехнический бетон. К нему предъявляются строгие требования, выполнение которых обеспечивает долгий срок службы построек в этих условиях.

Что такое гидротехнический бетон?

Этот материал является подвидом тяжелого бетона. Основное отличие заключается в повышенной водонепроницаемости, которой обладает гидробетонная смесь. Выделяют несколько видов:

• надводный. Такой бетон используется для частей конструкций, находящихся выше уровня воды, или вступающих с ней в контакт периодически;
• подводный. Находится в постоянном контакте с водой.
• бетон для сооружений, возводимых в секторе переменного уровня воды.

Также классифицируют на массивный и немассивный, для применения во внутренней и наружной зоне, для напорных и безнапорных конструкций. Все требования для каждого из этих видов отражены в ГОСТ 26633−2012.

Используется для строительства мостов, очистных сооружений, градирни ТЭЦ, металлургических предприятий, причалов, волнорезов, дамб. Может применяться для возведения туннелей метрополитена, подвалов жилых домов. В частном строительстве его использование целесообразно при наличии близко проходящих грунтовых вод на участке.

Состав гидробетонной смеси

Основной компонент материала — это цемент. Применяются разные его виды: гидрофобный, портландцемент, пуццолановый, пластифицированный, шлаковый. При воздействии на конструкцию или ее части агрессивных вод применяется сульфатостойкий цемент.

Пластифицированный и портландцемент используются при изготовлении бетона для возведения сооружений в зоне переменного горизонта воды в условиях сурового климата. Получаемая смесь обладает необходимой морозостойкостью и водонепроницаемостью, а при ее создании возможно сокращение расхода цемента.

Важными преимуществами являются высокая стойкость к воздействию пресных и минерализованных вод, большая плотность цементного состава и малое тепловыделение при затвердевании. Недостаток гидробетона — сравнительно низкие значения морозостойкости.

Помимо цемента в состав смеси входят заполнители, которые обеспечивают высокие показатели технических характеристик. Добавление кварцевого песка, содержащего минимальное количество дополнительных включений, увеличивает водостойкость гидротехнического бетона. С этой целью возможно применение щебня и гравия при условии добычи их из осадочных или изверженных пород. У такого материала проверена и испытана морозостойкость и водостойкость.

Микронаполнители позволяют снизить объемные деформации тепловыделения и расход цемента. При этом сохраняется подвижность и прочность смеси. Улучшение показателя морозостойкости может достигаться путем добавления специальных химических добавок, в том числе органоминеральных. При изготовлении гидробетона строго соблюдаются требования ГОСТа, в котором прописано разрешенное процентное соотношение мелких и крупных наполнителей.

Основными техническими характеристиками гидротехнического бетона являются прочность, водонепроницаемость и морозостойкость.

Прочность означает степень его сопротивляемости осевому сжатию и растяжению. Проверка образцов проводится в возрасте 180 дней. Выделяют несколько классов. Наиболее распространенные марки для строительства В10-В40. Испытание образцов на разрыв осуществляется с целью исключения вероятности появления трещин.

Другая важная характеристика — водонепроницаемость. Она проверяется в таком же возрасте бетона. Выделяют 4 класса, маркируемые W2, W4, W6, W8. Путем испытания образцов оценивается способность материала не пропускать подаваемую под определенным давлением воду. Использование при производстве добавок позволяет увеличить этот показатель до класса W12.

Морозостойкость отражает количество циклов замораживания и оттаивания, проводящихся попеременно, которое способны выдержать образцы без значимого изменения своей прочности. Испытания проводятся в морозильных камерах. В зависимости от уровня морозостойкости бетон для гидротехнических сооружений подразделяется на 5 марок: F50, F100, F150, F200, F300. Наличие в составе специальных добавок повышает этот показатель до группы F400. Морозостойкость бетона имеет важное значение при возведении построек, на которые во время эксплуатации одновременно будут воздействовать вода и низкие температуры.

Цена гидротехнического (водостойкого) бетона зависит от стоимости входящих в его состав компонентов. Для строительства определенных гидротехнических объектов требуются различные по составу и свойствам смеси. Они должны обладать конкретными показателями водонепроницаемости, водостойкости, прочности и морозостойкости.

Среднее значение стоимости куба гидробетона в Москве по оценке прейскурантов конкурентных заводов варьируется от 3 000 до 4 500 рублей. Точную цену можно узнать у производителя, уточнив дополнительные параметры строительства, так как не в каждом прайс-листе представлен материал, обладающий оптимальными техническими характеристиками.

Гидротехнический бетон

Гидротехнический бетон предназначен для возведения конструкций, которые время от времени либо на постоянной основе контактируют с водой. Ключевое качество подобных сооружений – повышенная водостойкость, поэтому для возведения применяют материал, способный при разных температурах сохранять максимальную водонепроницаемость в условиях повышенных динамических и статических нагрузок.

Гидробетон – определение и виды

Гидробетоном называют один из строительных растворов, принадлежащих категории тяжелых бетонов. К ней относится гидротехнический бетон М200. Изготовленные из смеси конструкции остаются устойчивыми и прочными как в пресной, так и в соленой морской воде.

Существует несколько видов гидробетона, различных по способу использования:

• подводный – материал, сооружения из которого в течение всего срока эксплуатации соприкасаются с водой, испытывая на себе ее воздействие;
• периодически контактирующий с водой – из такого материала строят конструкции, которые подвергаются воздействию влаги с перерывами, но при разных температурах;
• надводный – материал рассчитан на использование с непрерывным влиянием водяного пара.

Применение и достоинства гидробетона

Из гидробетона строят разные объекты над и под водой:

• плотины;
• дамбы;
• шлюзы и пр.

К тому же, материал с высокими гидроизоляционными характеристиками используют для строительства взлетно-посадочных полос, автомобильных трасс, укрытий от радиации. Также с его помощью возводят сооружения на Крайнем Севере, где постройки подвергаются суровым климатическим воздействиям.

В силу физико-химических характеристик сформировались основные преимущества гидробетона:

• водонепроницаемость независимо от условий эксплуатации;
• невосприимчивость к перепадам температуры;
• высокая прочность по сравнению со строительными смесями стандартных марок.

При этом гидротехнический бетон стоит дороже, чем другие виды растворов, а для его укладки необходимы специальные знания и умения.

Технические характеристики гидротехнического бетона

Среди специалистов принята классификация, установленная ГОСТом 26633-2012. Прежде всего, учитывается:

• осевое растяжение;
• прочность на изгиб и сжатие;
• морозостойкость;
• водонепроницаемость.

В зависимости от предъявляемых технических требований выбирают класс прочности для гидробетона, который колеблется в диапазоне В10-В40. Чтобы определить прочность, пользуются распространенным эффективным способом – для этого разрушают бетонный куб 15х15х15 см.

Маркировка осевого растяжения описывается значениями от Bt 0,4 до Bt 4. При испытаниях этот параметр фиксируется с интервалом 0,2 на основе растрескивания в результате растяжения материала.

Такая техническая характеристика гидротехнического бетона, как прочность на изгиб, записывается индексом от Btb 0,4 до Btb 8. Его также определяют по появлению трещин при изгибе конструкции и используют интервал 0,2.

Чтобы определить марку водонепроницаемости, смесь проверяют, когда после заливки прошло 180 суток. Этот показатель должен держаться в ограниченном диапазоне значений. Минимальное – W2, оно говорит о том, что испытанный бетон сохраняет прочность под давлением до 0,2 МПа. Максимальное значение – W8. Шаг в шкале водонепроницаемости – 0,2.

Если необходимо изготовит смесь специального предназначения, пользуются особыми добавками для гидротехнического бетона. За счет увеличения процентной доли цемента, а также применения в растворе пластификаторов удается поднять показатель водонепроницаемости до отметки W12.

Морозоустойчивость гидробетона делится на марки в диапазоне от F50 до F300. Когда применяют добавки, получается достичь показателя морозоустойчивости F400. Шаг шкалы – 50. Число после индекса F обозначает количество циклов заморозки и разморозки, которые состав способен выдержать, не потеряв больше 25% прочности.

Для определения коэффициента морозоустойчивости материал держат в холодильном боксе в течение 28 суток, по графику меняя температурные значения. По окончании проверки составу присваивают марку.

Для правильной эффективной укладки гидротехническому бетону необходима некая подвижность. Это прописано в ГОСТе. Материал должен равномерно застывать, не расслаиваться и не трескаться, чтобы к определенному сроку набрать нужную прочность.

Состав гидротехнического бетона

С учетом условий предстоящей эксплуатации на производстве определяют технические характеристики гидробетона. С этой целью подбирают нужные пропорции смеси и другие параметры:

• соотношение цемента и воды;
• фракции и марки компонентов наполнения;
• время выдержки;
• способ виброуплотнения, если необходимо.

Главный компонент гидробетона, как любого другого состава, это цемент. Отталкиваясь от условий дальнейшего применения, к нему предъявляют технологические требования и определяют тип подходящего материала:

• сульфатостойкие составы предназначены для закладки сооружений, которые время от времени будут контактировать с жесткой водой;
• высококачественный портландцемент, имеющий в составе пластификаторы, используют для возведения сооружений, которые будут периодически контактировать с водой при низкой температуре;
• гидрофобные растворы применяют для строительства конструкции, которым предстоит постоянно находиться под водой и испытывать повышенное давление;
• пуццолановые смеси подходят для изготовления объектов, которые смогут выдерживать воздействие воды и не разрушатся под ее воздействием, даже если жидкость жесткая и содержит высокую долю минералов.

Чтобы качество материала оставалось высоким, в нем должно быть как можно меньше лишних примесей.

• Можно использовать только песок мелкой фракции – до 2 мм. Он помогает увеличить водостойкость состава. Остальные виды песка лишь снизят влагоустойчивость и плотность.
• Когда необходимо поднять показатель морозоустойчивости и прочности, применяют щебень. Он устойчив к температурным скачкам. Но допустимо пользоваться только гранитным щебнем высокой лещадности. С его помощью нагрузка по площади монолита распределяется равномерно, и не происходит разрушений на морозе.
• Пластификаторы в составе раствора нужны для снижения соотношения воды и цемента. С их добавлением расходуется меньше воды, а плотность смеси увеличивается. В качестве пластификаторов используют нитрат кальция, сульфат алюминия и железа.
• Для увеличения теплопроводности в раствор добавляют золу унос, после чего срок службы конструкции существенно возрастает.

После того, как состав сформирован с учетом эксплуатационных требований, он проходит проверку в лабораторных условиях. Только после подтверждения ожидаемых характеристик и присвоения марки смесь допускается к использованию при строительстве проектируемой конструкции.

Гидротехнический бетон – это материал высокого качества. Соответственно, стоимость его выше, чем у более простых составов. Поэтому использование должно быть оправдано. Использование специальных растворов для рядовых строительных задач – это лишняя трата средств, поскольку в таких случаях подходят более дешевые стандартные материалы.

Гидробетон стоит применять, когда будущей конструкции предстоит испытывать высокие нагрузки и воздействие влаги без потерь прочности. Для этих целей надежнее приобретать смесь, произведенную на грамотно оборудованном заводе, поскольку самостоятельное изготовление не только трудоемкое, но и не гарантирует качество продукции.

Позвоните менеджерам компании «Русь Строй», чтобы они бесплатно проконсультировали вас по вопросам выбора гидробетона и назвали точные расценки с учетом ваших требований. Телефоны в Москве: 8 (495) 505-46-60, 8 (495) 577-79-96.

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.

Обзор гидротехнического водостойкого бетона

Потребность в применении гидротехнического бетонного раствора возникает при возведении сооружений или заливке отдельных элементов постоянно или периодически контактирующих с водной средой. К таким относят силовые конструкции, эксплуатируемые в прибрежной зоне рек и морей, болотистой местности. В частном строительстве востребован при заливке фундаментов и подвалов почвах с поднятием УГВ, колодцев, септиков. Требования к продукции высокие, подбор состава с нужными характеристиками и его приготовление доверяют профессионалам, наличие сертификата обязательно.

Представляя собой разновидность тяжелого бетона, он обладает повышенной устойчивостью к воздействию пресных и минерализованных вод, в том числе для эксплуатируемых под постоянным давлением конструкций. Это достигается за счет использования вяжущего высокого качества и ввода в состав воздухововлекающих, уплотняющих и пластифицирующих добавок. Процесс застывания характеризуется пониженным тепловыделением, его окончательный набор прочности достигается не через стандартные 28 дней, а через 180.

Включает себя цемент в пределах 350-400 кг/м3, кварцевый песок, гравий или гранитный щебень с высокой плотностью, воду и примеси. Вяжущее выбирают в зависимости от ожидаемых условий эксплуатации:

• Портландцемент высокого качества – для изготовления стандартного бетона, при необходимости морозостойкости и влагонепроницаемых свойств в состав вводят уплотнители, пластификаторы или гидрофобизаторы.
• Сульфатостойкие цементы, выбираются при эксплуатации в условиях жесткой и агрессивной воды.
• Гидрофобные – при необходимости усиления устойчивости к напорному давлению.
• Шлаковые или пуццолановые – при постоянном воздействии воды с высоким содержанием минералов или возведении массивных сооружений. Из-за низкой морозостойкости эта разновидность не используется на объектах с переменным уровнем.

Пропорции и тип вяжущего подбирают в зависимости от требуемой прочности бетона, при проектном возрасте в 180 дней активность цемента должна быть в 2 раза выше класса раствора. Превышать или занижать ее нежелательно, первое приводит к неоправданным расходам, второе – к ухудшению рабочих характеристик. Требования к наполнителю высокие: допустимая доля примесей в кварцевом песке не превышает 2%, а его плотность лежит в пределах от 2 до 2,8 т/м3. Щебень или гравий обязательно проверяются на прочность, предпочтение отдается граниту кубовидной формы.

Соотношение В/Ц стремится к минимуму: от 0,5 для бетонов, эксплуатируемых в морской воде, до 0,7 для надводных периодически омываемых конструкций. Именно низкое содержание влаги в растворе обеспечивает последующую устойчивость к температурным перепадам. Улучшение характеристик достигается путем ввода особых примесей:

1. Уплотняющих: нитратов калия, хлорного железа, силикатов. Назначение – заполнение микропор и трещин, ввод от 0,5 до 1 % обеспечивает максимальную водостойкость и итоговую прочность.
2. Бетонита, разбухающего в процессе гидратации.
3. Гидрофобизирующих составов: креймеорганических, олеатов, битумных эмульсий. Пропорции этих веществ незначительные, их доля не превышает 0,15-1 % от массы цементов.
4. Пластифицирующих, увеличивающих пластичность без необходимости нарушения В/Ц соотношения. Рекомендуемая доза – от 0,1 до 3%, но не выше.
5. Микронаполнителей (золы-уноса) для снижения пропорций цемента и защиты от объемных деформаций.

Характеристики и свойства

Большинство преимуществ достигается за счет плотной и однородной структуры, именно она защищает поры материала от проникновения вглубь влаги. Для него характерна высокая осевая прочность, что сводит к минимуму риск образования трещин. Коэффициент теплопроводности зависит от плотности и состава, но в любом случае у гидротехнических марок он выше, чем у легких теплоизоляционных.

• Класс прочности – от В10 до В40.
• Обеспечение водонепроницаемости при давлении от 2 до 8 кгс/см2. Основных марок 4 (от W2 до W8), при необходимости показатель поднимают до W12 путем ввода гидрофобных добавок.
• Морозостойкость – 5 от 50 до 300 циклов. Худшая устойчивость наблюдается у марок на пуццолановой основе, лучшая – на портландцементе с добавками (до F400). Применение дорогостоящих морозостойких бетонов для гидротехнических сооружений целесообразно при одновременном воздействии на объект отрицательных температур, напорного давления и переменного уровня.
• Набор прочности – от 60 до 180 дней.

Обращается внимание на количество выделяемого тепла в процессе бетонирования. При заливке больших объемов предпочтение отдается составам на основе цемента с пониженной теплотой гидратации (до 50 ккал в течение первых 3 дней на 1 г вяжущего).

Сфера и особенности применения

Ввод особых примесей, потребность в исключительно высококачественных компонентах и быстрой доставке отрицательно сказываются на стоимости бетона. Его использование целесообразно и оправдано при возведении дамб, мостов, волнорезов, градирен, причалов, туннелей. Большинство объектов имеет промышленное назначение. В частных целях эту разновидность советуют купить прежде всего при строительстве домов с подвалами на участках с высоким уровнем залегания подземных вод. Потребность в непроницаемости также возникает при обустройстве очистных сооружений, резервуаров.

Большинство марок гидротехнического бетона застывают быстрее обычных и требуют немедленной доставки и заливки. В процессе укладки предусматриваются меры, направленные на максимальное уплотнение смеси. Достичь нужного состояния помогают глубинные вибраторы и аналогичное оборудование. Повышенная водостойкость наблюдается у поверхностей, обработанных минеральными составами глубокого проникновения, в идеале эти технологии совмещают.

Указанные расценки действуют при покупке составов на основе портландцемента. При необходимости приобретения пуццолановых, гидрофобных или сульфатостойких растворов цена, как и условия доставки, оговариваются отдельно. Заказывать эти стройматериалы лучше всего у профессиональных фирм, помогающих подобрать марку с нужными характеристиками с учетом условий эксплуатации конструкции: величины напора, соотношения минералов в воде, массивности и месторасположения гидротехнического сооружения. Чем выше влагостойкость и прочность бетона, тем дороже он обходится.