Urbos.ru

Стройка и ремонт
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Гидротехнический бетон своими руками

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 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.
Читать еще:  Уход за бетоном после заливки СНИП

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.

Характеристики и изготовление водостойкого бетона

Водостойкий бетон (гидротехнический) используется при возведении объектов, которые постоянно либо время от времени омываются водой. Его качества должны обеспечивать долгий эксплуатационный срок службы при нахождении сооружения во влажной среде. К водостойкому предъявляются различные требования. Они зависят от того, для чего предназначаются конструкции, от имеющихся погодных условий, а также от условий, в которых проводится эксплуатация.

В настоящее время изготовление смеси со свойствами водостойкости возможно в домашних условиях своими руками.

Гидротехнический используется для строительства сооружений, постоянно контактирующих с влажной средой.

Для изготовления своими руками используются различные добавки, имеющиеся в продаже в большом ассортименте. Так что, приобретя необходимые составляющие для водостойкого бетона, обладая необходимыми знаниями и имея умелые руки, приготовить смесь водостойкого характера не составит для вас труда.

Характеризующие особенности

При устройстве гидроизоляции применяются различные методы. Одним из них является использование различных материалов, обладающих гидроизоляционными свойствами и воздействующими на раствор таким образом, что он становится водостойким и приобретает гидроизолирующие свойства.

Два основных метода позволяют использовать смесь в качестве гидроизоляции. К ним относятся:

  1. Придание свойств водостойкости.
  2. Придание свойств водонепроницаемости.

Бетон, обработанный гидрофобизаторами, препятствует проникновению воды внутрь, тем самым продлевая срок эксплуатации сооружений.

К функциям относятся:

  • способность отталкивать воду (не намокать). Достигается это путем использования гидрофобизаторов;
  • способность не допустить пропускание воды внутрь при отсутствии давления воды (незначительная степень увлажнения). Такая способность достигается путем частичного заращивания капилляров.

В последнем случае свойства пористости не подвергаются изменению, а если и изменяются, то в незначительной степени. Это говорит о том, что давление, оказываемое водой, может способствовать ее проникновению внутрь сооружения.

Именно поэтому основным направлением в использовании бетона с водостойкими качествами являются конструкции, находящиеся выше уровня воды. К ним можно отнести:

  • надземную часть стеновой конструкции, расположенную с наветренной стороны;
  • полы, устройство которых осуществляется в помещение цеха, склада, которые не вступают в контакт с грунтовыми водами.

Изготовление смеси

Получают водостойкий бетон своими руками при помощи добавления в раствор гидрофобизатора либо кольматирующей добавки (необходимо оптимизировать количество и рецептуру), либо путем обработки существующего покрытия таким веществом, как гидрофобизатор.

Обработанный специальными пропитками гсостав не впитывает влагу. Вода на такой поверхности собирается в капли.

Для того чтобы поверхность газобетона (пенобетона) приобрела устойчивость к воде, необходимо провести гидрофобизацию. Практически такой метод является единственно возможным. Не забудьте, что при выполнении поверхностной обработки при помощи гидрофобизатора защитный слой, точнее его глубина, не будет выше чем 50 мм. Чаще всего этот показатель соответствует значению от 5 до 20 мм.

Используя в работе гидрофобизатор, необходимо быть в курсе его особенностей. Важно, что любой вид гидрофобизатора в силу своего водоотталкивающего качества препятствует:

  • проникновению водного раствора в подложку, в том числе и раствора, кольматирующего поры;
  • намоканию подложки и осуществлению сцепления с ней водных растворов, в том числе выполненных с использованием цемента, гипса, извести и лакокрасочных материалов водоэмульсионного характера.

Все эти моменты свидетельствуют о том, что при качественном и эффективном выполнении гидрофобизации в дальнейшем можно получить проблемы, которые сделают невозможным качественный ремонт, омоноличивание и декоративную обработку подложки.

С помощью добавок “Дегидрол” и “Бетоноправ” можно самостоятельно изготовить гидротехнический раствор с частично кольматированными порами.

Если вы рассчитываете на частичную кольматацию, принимая во внимание невозможность достижения этого эффекта при использованиb гидрофобизаторов, создавайте водостойкий бетон своими руками с применением такой системы, как «Дегидрол-Бетоноправ».

Для того чтобы изготовить однородно повышенный водостойкий раствор своими руками, чаще всего используют добавку оптимизированного характера «Бетоноправ люкс» марки 2. Рекомендуемое количество – 3-4 л на 1 куб. м. смеси. Использование этой добавки наделят смесь свойствами устойчивости к коррозии, низким температурам и повышает его водонепроницаемость.

Стандартный вариант рецепта приготовления смеси с водостойкими качествами своими руками подразумевает использование цемента в количестве 490 кг, щебня – 1190 кг, песка – 600 кг, добавки «Бетоноправ люкс» марки 2 – 4 л и воды – около 170 л. Соответственно, если вам нужно гораздо меньшее количество (к примеру, на 1 стандартный мешок цемента 50 кг), то потребуется около 120 кг щебенки, 60 кг песка, вышеназванной добавки1-2 стакана (200 г) и 1,5-2 ведра воды. Помимо того, нужны будут:

  • емкость;
  • перфоратор;
  • лопаты;
  • строительная тачка;
  • решетка-сито для просеивания.

Не забудьте, что водостойкие смеси не имеют возможности эффективно сопротивляться оказываемому водой давлению. Их функция – обеспечение устойчивости при воздействии водных брызг либо небольшой степени увлажнения.

При необходимости устойчивости к давлению воды (или постоянному нахождению во влажной среде) лучше использовать не водостойкий вариант, а водонепроницаемый бетон.

Марки В40 (М550)

Бетон В40 невероятно прочный, поэтому используется для строительства ответственных сооружений.

Производство марки В40 возможно только с использованием щебня (гранитного), а также при добавлении специального вида примесей и пластифицирующих составов.

Смесь этой марки обладает такими техническими характеристиками, как высокая устойчивость к морозам и повышенный коэффициент водной непроницаемости. Именно поэтому его с успехом используют для осуществления строительных работ по созданию конструкций (железобетонных), к которым предъявляются особые требования в процессе эксплуатации. Бетон такой марки, как М550, используется довольно редко.

Большинство современных заводов не производят материал этой марки. К категории заводов, занимающихся производством марки М550, относятся серьезные организации, входящие в реестр мостовой инспекции. Естественно, что производство своими руками этого бетона невозможно.

Читать еще:  Уход за бетоном в летнее время

Вот краткий список изделий, производимых с использованием раствора марки М550:

  1. Балки.
  2. Ригели.
  3. Колонны.
  4. Хранилища банка.
  5. Конструкции мостовые.

Еще одним направлением в использовании этого вида является строительство метро, плотин, дамб и ряда других специальных объектов, требования к которым относятся к категории особых.

Нецелесообразно использование такого бетона в строительстве частного характера. Первое, что препятствует этому – высокая стоимость. Другим фактором является очень высокая степень прочности, в которой чаще всего не нуждается бытовой вид строительных работ. И третий момент – очень быстрый период схватывания.

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.

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.
Читать еще:  Ремонт бетонных ступеней лестницы

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.

Дегидрол люкс марка 10-2
добавка для изготовления
гидротехнического бетона

или в соц. сетях:

Как же придать бетону водонепроницаемость:

Сам термин «водонепроницаемый бетон» характеризует способ работы такого бетона и типовые области его применения — там, где нужно, чтобы вода не проходила сквозь бетон даже при наличии давления воды:

  • блоки водозабора и водоподготовки, сборники и резервуары питьевой воды, бетонные конструкции фильтров, отстойники и сборники технической воды, аэротенки, выгребные ямы, емкости очистных сооружений, бетонные коллекторы;
  • плотины, дамбы и галереи в них, бетонные водоводы, градирни, фонтаны;
  • подземные и заглубленные сооружения и конструкции (в т.ч. склады, торговые залы, подвалы, убежища, цокольные этажи, подземные гаражи, паркинги, погреба, фундаменты, КНС), отсыревающие, промокающие и промерзающие стены.

Для получения водонепроницаемого бетона используются методы снижения его пористости, например, кольматация.

При введении гидроизолирующей добавки в бетоную смесь вся толща бетона становится водонепроницаемой.

Вот эталонный пример рецептуры гидротехнического бетона:

Основной характеристикой водонепроницаемого бетона является марка по водонепроницаемости. К примеру, добавка в бетонную смесь Дегидрола люкс марки 10-2 позволяет получать бетон с водонепроницаемостью до марки W20. Такой бетон способен выдержать давление воды 20 атмосфер или 200 метров водного столба.

Казалось бы 200 метров водного столба — чрезмерное значение для обычного строительства, однако это не так. Дело в том, что испытания бетона на водонепроницаемость согласно ГОСТ 12730.5—84 ведут на образцах с толщиной не более 150 мм, причём выдерживают образцы под заданным давлением воды не более 16 часов. Так получают некое общее для всех мерило для определения и фиксации водонепроницаемости бетона. Естественно, что на практике условия могут кардинально отличаться от ГОСТовских, в частности:

  • грунтовые воды подпирают весной и осенью бетонные конструкции подвала не 16 часов, а в десятки и сотни раз дольше;
  • толщина большинства фундаментных блоков 400 или 600 мм, а толщина монолитных стен от 100 мм и больше.

Задача инженера-строителя как раз и заключается в том, чтобы учесть сложное влияние этих факторов и обеспечить водонепроницаемость бетонной конструкции.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector