Обзор гидротехнического водостойкого бетона

Гидротехнический бетон – марка, состав, ГОСТ.

Одним из вариантов продукции, выпускаемой нашим заводом, является гидробетон. Гидротехнический бетон – это водостойкий бетон тяжелого класса. Он применяется в возведении конструкций, работающих в условиях избытка влаги на объектах гидроэнергетики и при создании искусственных водоемов. Бетоны гидротехнических сооружений бывают:

• подводными (всегда расположены в воде);
• надводными (находятся выше уровня воды и эпизодически ею омываются);
• находящимися в зоне изменения уровня воды.

Требования к гидроматериалу

Наш завод производит водостойкий бетон с полным набором свойств, обеспечивающих долгую «жизнь» гидрообъектов. Исходя из функциональности, конструктива и условий службы, а также из погодных условий, к продукту предъявляются соответствующие требования. Главными из них являются:

• влагостойкость;
• морозоустойчивость;
• влагонепроницаемость;
• механопрочность на сжатие и растяжение;
• минимальный процент выделения тепла при затвердении;
• оптимальные деформативные возможности;
• малая степень усадки;
• устойчивость к воздействиям водных наносов.

Характеристики гидротехнического бетона во многом совпадают со свойствами бетона тяжелого. Вместе с тем показатели морозоустойчивости и водонепроницаемости определяются проектом сооружения. Выпускаемый нашим заводом г. бетон ГОСТ 4795-49; 4801-49; 4795-68 соответствует всем требованиям, предъявляемым к возведению гидрообъектов.

Состав гидробетона

Повышенная влагонепроницаемость достигается двумя способами:

• включением в состав бетона гидрофобных веществ;
• введением большего количества портландцемента.

Расход главного вяжущего компонента обеспечивает нужную плотность стройматериала. Она зависит от правильного выбора коэффициента раздвижки. На показатель плотности влияют и наполнители. Их роль выполняет щебень, галька, песок или гравий. Щебень – наиболее плотный материал, следовательно, у готовой продукции плотность будет выше, чем при использовании менее плотного заполнителя. Кроме того, в г. бетон добавляют органические воздухоизвлекающие и пластифицирующие вещества. Добавки г. бетона служат для улучшения водостойкости смеси, прочности и долговечности.

Классы и марки гидротехнического бетона

Присвоение гидробетону класса обусловлено коэффициентом прочности на сжатие и степенью противостояния растяжению. Самой распространенной в гидростроительстве является линейка классов от В10 до В40. Самой популярной маркой является бетон В22.5 М300

В отношении морозоустойчивости г. бетон марки имеет F50, F100, F150, F200, F300. Цифровая индексация показывает количество серий заморозки и размораживания (в течение 28 суток). Марка зависит от среднего показателя температуры самого холодного месяца. Параметр морозоустойчивости предъявляется к материалу, расположенному в зоне изменения уреза воды, и надводному бетону, периодически омываемому водой. После испытаний на влагонепроницаемость в возрасте 180 суток гидробетону присваиваются марки W2; W4; W6; W8. В морских сооружениях, где присутствует г. бетон, марка по влагонепроницаемости не должна опускаться ниже W4.

Нужен гидробетон? Сделайте заказ на сайте нашего завода! Цена за куб бетона от 2500 рубм3.

Характеристики и состав гидротехнического бетона

В рамках частного и простого промышленного строительства основой гидробетонных конструкций выступает продукция марки М400. Её усредненные характеристики:

• Прочность – класс В30;
• Плотность – 2500 килограмм на кубометр;
• Влагозащищенность – класс W8;
• Пластичность – П3;
• Жесткость – Ж3;
• Усадка – 5-6 сантиметров;
• Морозостойкость – 250-300 циклов заморозки/разморозки.

Пропорциональный состав (при использовании цемента марки м500):

• 1 часть цемента;
• 1,6 части мелкозернистого наполнителя;
• 3,2 части крупнозернистого наполнителя.

Массовые значения компонентов бетонной смеси из расчёта на 1 кубометр продукции:

• 390-410 килограмм цемента;
• 150-170 литров воды;
• 640-660 килограмм песка;
• 690-710 килограмм щебня фракции 20 миллиметров;
• 450-460 килограмм щебня фракции 10 миллиметров;
• 3-10 килограмм добавок.

Основные технические характеристики гидробетона

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

К принципиальным параметрам и характеристикам относят:

величина сопротивления сжатию или прочность на изгиб. Большинство конструкций, выполненных из гидротехнического бетона, имеют значительный вес, что сказывается на увеличении силовой вертикальной нагрузки

Именно поэтому при контроле качества производства первоочередное внимание уделяется данному принципиальному показателю. Прочность материала проверяют посредствам помещения опытного образца (куб бетона) в воду на время до 180 суток

По результатам испытания гидробетона присваивают класс В3,5-В60 (наиболее востребованным в области промышленного и гражданского строительства является диапазон от В10 до В40);
прочность на разжатие. Многие конструкции, которые в меньшей степени подвержены вертикальной нагрузке, испытывают осевое растяжение. Проверку стойкости бетона на осевое растяжение проводят в лабораторных условиях. По результатам испытаний производится классификация: “гидротехнический бетон марки Bt0,4-4,0”;
показатель водонепроницаемости. Также, как и в случае определения прочности на растяжение, водонепроницаемость проверяется в лаборатории. Испытание проводят в подводных условиях, где производится постепенное нагнетание давления на опытный образец, вплоть до его разрушения. Маркируется гидротехнический бетон символами от W2 до W20.

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

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

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

Область применения

Водонепроницаемый цемент используется обычно в условиях повышенной влажности, риска разрушения бетона водой, там, где мероприятия по гидроизоляции не могут быть проведены или обойдутся слишком дорого.

Сфера применения водостойкого цемента:

• Условия повышенной влажности от 75% и выше – в сухих условиях после использования раствора с такими свойствами он даст сильную усадку
• Строительство фундаментов, цоколей, несущих конструкций
• Сооружение колодцев, различных конструкций на большой глубине
• Цемент водонепроницаемый расширяющийся активно используют при восстановлении разрушенных железобетонных и бетонных объектов
• Гидроизоляция стволов шахт, тоннелей
• Подземное и подводное строительство, обустройство водонепроницаемых швов
• Устройство изоляционных оболочек в разнообразных конструкциях железобетонных сооружений
• Цемент для бассейнов водонепроницаемый применяют при укладке плитки на дне чаши
• Устройство стяжки пола в подвале, погребе, гараже
• Заливка дна и стен септиков
• Сооружение водоводов, декоративных прудов
• Создание водонепроницаемой стяжки на крыше подземных гаражей

Применение материала актуально везде, где есть необходимость повысить стойкость бетонной конструкции ко влаге и защитить от разрушений.

Безусадочный

Безусадочный водонепроницаемый цемент создают с использованием алюмината в небольшом объеме. Создается кристаллический цементный камень, упрочняющий и уплотняющий структуру. Состав смеси: глиноземистые портландцементы (около 85% объема), асбест (до 5%), полуводный гипс и алюминат кальция (до 10%).

Уже через час после твердения железобетонных конструкций бетон набирает 75% прочности, полный цикл проходит за обычные 28 суток. Масса должна застывать во влажной среде (минимум 70% влажности), в противном случае процесса усадки не избежать.

Материал используется для возведения сооружений, которые постоянно находятся под воздействием воды. Поэтому в раствор часто добавляют смесь азотнокислого кальция, алюминиевой пудры и ферросилиция для антикоррозийного эффекта и защиты армирования от влаги.

Расширяющийся

ВРЦ расширяющегося типа изготавливают посредством добавления в состав гидроалюмината. Чаще всего состав такой: 70% глиноземистого цемента, 20% полуводного гипса, 10% гидроалюмината кальция. Смесь готовят так: смешивают сухие компоненты, измельчают. Благодаря активной реакции между компонентами масса расширяется в процессе быстрого твердения, схватывается уже через несколько минут после укладки, завершается процесс через 10 минут.

Влагостойкий расширяющийся цемент расширяется тем больше, чем выше влажность. Процесс внутреннего расширения проходит долго. Через 3 дня цемент соответствует прочности марки М300, через 28 – марки М500. Раствор обладает высокими гидроизоляционными свойствами, улучшающимися в воде. Данная характеристика позволяет использовать бетон в строительстве бассейнов, плотин, дамб.

Быстротвердеющий

Цемент водонепроницаемый быстротвердеющий застывает быстрее всех остальных. Его состав способствует повышению прочности уже на третьи сутки после заливки. В состав вводят трехкальциевый силикат в объеме, равном минимум 50% общей массы раствора.

Быстротвердеющий водостойкий цемент используется в создании сверхпрочных бетонов, для ускорения времени кладки, в производстве не боящихся влаги железобетонных конструкций, для создания тротуарной плитки и бордюров.

Цемент быстротвердеющий более дорогой, чем обычный, работать с ним можно лишь при наличии определенного опыта, так как смесь быстро твердеет и потом становится непригодной для использования. По внешнему виду цемент ничем не отличается от обыкновенного, хранить нужно вдали от воды (хоть влаги смесь и не боится).

Факторы, влияющие на водонепроницаемость

Водонепроницаемость бетонного состава с маркировкой «W» зависит от некоторых факторов. Главными моментами, которые влияют на эту характеристику, являются:

• Степень концентрации воды во время замеса, усадка массива, качество уплотнения состава. Снижение объема бетонной смеси происходит во время засыхания и обусловлено испарением воды во время застывания. Интенсивная усадка вызывается плохим усилением с помощью арматурной сетки, быстрым процессом высыхания при высоких температурах.
• Однородность структуры, которая обусловлена равномерностью распределения пустот в составе. Бетонный раствор с высокой плотностью отличается наличием меньшего количества пор, которые увеличивают его устойчивость к проницаемости влаги.
• Время, которое прошло после заливки. Во время увеличения возраста бетонного массива, его показатели впитывания влаги повышаются. В течение года после заливки способность сопротивляться влаге у бетона увеличивается в четыре раза, в отличие от показателей эталонного образца, который был подвержен измерениям характеристик на протяжении одного месяца.
• Структура и состав цемента, который использовался при замешивании раствора. Высокой плотностью отличается смесь, которая произведена на основе глиноземного и высокопрочного цемента, поглощающего во время гидратации влагу, создавая плотный массив. Применение портландцемента с пуццолановыми наполнителями, значительно повышающимися в объеме во время засыхания, увеличивает стойкость бетона к влаге.
• Добавление специальных пластификаторов, которые способствуют перекрытию воздушных полостей, снижению количества пор, а также повышению плотности состава, что обусловлено добавлением в раствор нитрата кальция, а также алюминиевых и железных сульфатов. Результат достигается во время вибрационного действия на состав, который начинает уплотняться и при этом снижает количество влаги.

Компоненты

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

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

• Портландцемент высокого качества с добавкой пластификаторов применяется для сооружений, периодически контактирующих с водой, при низких температурах.
• Сульфатостойкий состав цемента закладывается при возведении конструкций, периодически контактирующих с жесткой водой.
• Гидрофобные марки применяются для элементов, постоянно находящихся под поверхностью воды, под большим давлением.
• Пуццолановый цемент обладает свойствами, позволяющими ему эффективно противостоять разрушению водой, в том числе жесткой с высоким содержанием минералов.

Для повышения водостойкости применяется очищенный кварцевый песок фракции до 2 мм. Наличие любых примесей резко снижает качество материала, применение других видов песка уменьшает показатель плотности и устойчивости к воде.

Щебень применяется для повышения прочности и морозоустойчивости, поскольку легко переносит температурные перепады. Используется гранитный щебень с высокой лещадностью. Он равномерно распределяет нагрузку по всему монолиту, не позволяет ему разрушаться на морозе, экономит более дорогие компоненты.

Чтобы снизить водоцементное соотношение, добавляют пластификаторы. В результате плотность повышается, расходуется меньше воды. Для этого применяют сульфаты железа или алюминия, нитрат кальция. Увеличения плотности добиваются механическими вибраторами. В качестве наполнителя применяется зола унос, повышаются показатели теплопроводности, что увеличивает срок службы конструкций.

Испытания и маркировка гидротехнического бетона производится в лабораториях, после чего утверждается состав, необходимый для проектируемых конструкций. Далее ему присваивается марка и выдается разрешение на укладку на конкретном объекте.

Гидротехнический бетон – материал высокого качества и соответствующей стоимости. Поэтому его применение должно быть оправдано. Благодаря высокой плотности, водоустойчивости, морозостойкости, прочности этот материал служит десятки лет в самых сложных условиях. Специальные марки разрабатываются для применения в морской воде, под постоянными ударами волн, в широком диапазоне температур. Состав гидробетона сложен, для его изготовления лучше привлекать профессионалов, отвечающих за характеристики произведенного материала. Его можно сделать и самостоятельно. Применяют такой бетон в частном строительстве для заливки погребов, подвалов, фундаментов.

Жидкое стекло

Раствор жидкого стекла работает на основе силиката натрия либо калия – оба вещества обладают повышенными характеристиками влагостойкости, формируют пленку. В строительных растворах добавка применяется в формате жидкой смеси вязкой, густой консистенции. Состав твердеет при контакте с углекислым газом (на воздухе, то есть), в процессе застывания образуются аморфные гидратированные оксиды кремния.

Добавка повышает текучесть смеси, благодаря чему они проникает в любые щели и трещины, надежно защищая поверхность. Состав может вводиться в бетон либо наноситься на уже застывший монолит.

Формируется надежная водонепроницаемая пленка, расход вещества небольшой, независимо от выбранного способа использования (как один из компонентов бетонного раствора либо в составе гидроизоляционного материала для поверхностного нанесения).

Значительно улучшает свойства ЖБИ, не сильно повышает стоимость. Материал обеспечивает хороший уровень водонепроницаемости, стойкости к воде и высоким температурам, плесени и грибку. Актуально использование добавки при заливке фундаментов, особенно под котлы, камины, гидротехнику, печи, разные подземные сооружения.

В готовый раствор добавка не вводится: сначала смешивают все сухие ингредиенты бетонной смеси, потом вводят в разведенный с водой силикатный клей. Готовят небольшими порциями, так как бетон застывает быстро (силикат ускоряет процесс). Обычно для работы выбирают бетоны М200-М400. Готовят так: в ведро очищенной воды вливают стакан силиката, размешивают, переливают в корыто, туда добавляют все сухие компоненты бетонной смеси, смешивают.

Готовые ЖБИ изделия обрабатывают грунтовкой на основе клея: смешивают цемент, воду, жидкое стекло. На литр воды берут около 400 граммов клея.

Как сделать и как повысить влагостойкость бетонной смеси своими руками

Гидроизоляционные добавки в безусадочный бетон позволяют повысить влагостойкость материала без больших затрат. Метод незаменим при возведении конструкции, подвергающихся повышенному воздействию влаги (бассейны, плотины, здания, построенные на участках с поверхностным залеганием грунтовых вод). Существует большое количество добавок, все они отличаются определенными свойствами. Про керамический кирпич и камень по ГОСТу 530 читайте здесь. Свойства добавок:

• продление срока эксплуатации бетонных конструкций;
• экономия средства;
• повышение качества строительных работ.

Водоотталкивающие замазки и пластификаторы

Пластификатор — это вещество на основе лингосульфатных солей. Механизм действия добавки заключается в повышении текучести раствора, в результате пузырьки воздуха не задерживаются в растворе, а свободно выходят из него. Принцип основан на формировании внутреннего заряда или формировании пленки. Пластификаторы следует добавлять порциями в состав при приготовлении бетонного раствора. Важную роль играет соблюдение дозировки, которая указана в инструкции. Технология требует постоянного помешивания раствора, процедуру следует проводить при температуре выше 0. Про террасную доску из лиственницы расскажет этот материал.

Пластификаторы входят в состав практически всех бетонных растворов, что объясняется следующими преимуществами:

• повышение пластичности бетонной смеси, за счет чего обеспечивается простота ее укладки, бетон попадает во все труднодоступные участки;
• снижение расхода смеси — достигает 14-17%;
• повышение прочности бетона— до 25%;
• отсутствие необходимости в уплотнении при помощи вибратора;
• адгезионные свойства, возможность применения раствора при заливке объектов с армированными участками;
• морозостойкость, устойчивость к образованию трещин.

Кольматирующие

Кольматирующие добавки по свойствам и механизму действия практически идентичным пластификаторам.В результате химической реакции между компонентами бетонной пескоцементной смеси, микромнезимом образуются надежные нерастворимые соединения, заполняющие пустоты в растворе. Способ применения такой же, как и при введении пластификаторов.

Цена – от 37 руб. за 1 кг.

Преимущества добавок:

• экономия на обустройстве внешней изоляции;
• повышение влагостойкости бетона;
• увеличение прочности готовых конструкций.

Проникающая гидроизоляция

Проникающая гидроизоляция наносится на поверхность застывшего бетона. Гидроизоляционную смесь рекомендуется также добавлять в бетона при строительстве бассейнов, при этом следует четко соблюдать дозировку. В состав входят полимерные и щелочные компоненты, высококачественный портландцемент, специальные наполнители. Механизм действия основан на проникновении состава в глубокие слои бетона. Пустоты заполняются проникающей гидроизоляцией, что является преградой для проникновения влаги в толщу материала. Свойства проникающей гидроизоляции:

• возможность применения раствора для обработки наземных и подземных зданий;
• создание на поверхности бетона герметичных бесшовных покрытий;
• возможность применения при проведении реставрации и ремонта зданий;
• предотвращение образования коррозии;
• продление срока эксплуатации бетона.

Жидкое стекло для водного бетона

Жидкое стекло — это один из видов силикатного клея, применение которого оказывает положительное влияние на все свойства бетона. При при приготовлении раствора необходимо добавить 10% жидкого стекла в общую смесь. Добавка широко используется при обустройстве отопительных котлов, подземных ЖБ конструкций, возведении фундаментов. Про размеры обыкновенного красного кирпича читайте по этой ссылке.

Стоимость – 786 руб.

Применение, укладка

В связи со своими особенностями водостойкий бетон должен укладываться в сжатые сроки и большими объемами.

Требования к параметрам

Для обеспечения сохранности свойств при укладке, раствор должен отвечать требованием уменьшенного тепловыделения при высыхании. Его значение ограничивается допустимым увеличением температуры, назначенным с целью сведения к нулю возможностей образования трещин в элементах гидротехнических сооружений толщиной от 2,5 м.

Для уменьшения тепловыделения в состав раствора подмешивают цементные смеси с низкой теплотой гидратации или измельченный лед. Он уменьшает температуры составляющих и самого раствора. Для охлаждения бетонной кладки используют также трубы с холодной водой. Содержание цемента определяется назначением бетона. Для внутренних зон рекомендуемый показатель 120–160 кг/м3, а для наружных участков – 230–275 кг/м3 и выше.

Соотношение между фракциями заполнителя:

Наибольшая крупность зерна, мм	Содержание заполнителя
5-20 мм	5-40 мм	20-40 мм	20-60 мм	40-80 мм	80-150 мм
40	45-60%	40-55%
60	35-50%
80	25-35%	25-35%	35-50%
80	50-65%	35-50%
150	15-25%	15-25%	25-35%	30-45%
150	30-40%	25-35%	30-45%

Крупность частиц заполнителей для бетонного раствора достигает 150 мм в некоторых случаях – 200 мм и больше. Кроме мелкого заполнителя используются большие сплошные камни или их куски от 400 мм. При приготовлении смеси их утапливают вибрационными трамбовочными механизмами. Это экономит расход цемента и снижает тепловыделение.

Жесткие растворы

При строительстве современных гидротехнических сооружений широко используются малопластичные бетонные растворы. Их еще называют жесткими.

Они имеют несколько особенностей при укладке, а именно их укладывают механизированным способом посредством специальной техники – разравнивающих бульдозеров, самоходок с навесными механизмами для виброутрамбовки, число которых может достигать шести.

На строительстве крупных сооружений (гидростанций, дамб и т. д.) применяют непрерывно-поточную укладку.

Это интересно: Как сделать вентиляцию пола: все нюансы

Укладка гидротехнического бетона

Основная проблема – массивность строительства.

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

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

При укладке бетона используют блоки. Технология:

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

Рассмотрим процесс детальней.

Установка опалубки

При работе с гидротехническим бетоном используют такие виды опалубки:

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

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

Подготовка блоков

Используемые виды:

• на скальном основании;
• на бетонном основании.

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

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

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

Общие сведения

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

Виды

Бетон для гидротехнических сооружений может быть:

• 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.

Маркировка вида гидротехнического бетона:

• 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.

Смесь из этого материала также характеризуется низким уровнем водоотделения, но одновременно и не очень хорошей стойкостью к морозу.

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.

Мелкий и крупный заполнитель подбирают в соответствии с ГОСТом, с целью увеличения плотности раствора могут вводиться в состав микронаполнители (к примеру, зола-унос).

Для улучшения тех или иных свойств применяются:

• 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.

Основные показатели, которым должен соответствовать бетон:

• 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.

В период гидратации раствор не должен сильно нагреваться, чтобы исключить термическую усадку и риск появления трещин в монолитах. Для этого в процессе приготовления смеси в бетон могут добавлять дробленый лед, охлажденный наполнитель.

Состав гидробетона

При подборе компонентов для состава гидротехнического бетона, важно учесть все функции, которые он должен выполнять, а именно: морозоустойчивость, водонепроницаемость и прочность. В зависимости от требований подбирается особый состав

То как бетон будет справляться со своими обязанностями, зависит от многих факторов таких как: соотношение воды и цемента, виброуплотнение, качество, время, на протяжении которого выдерживают смесь, качество добавленных компонентов и т. д.

Видео применение гидротехнической добавки в бетон

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

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

Важно! Нужная плотность бетона достигается именно за счет наличия цемента в смеси. Гидробетон включает в себя, помимо цемента, множество других компонентов

Одними из них являются кварцевые пески, они служат в качестве заполнителей. Песок значительно повышает уровень водостойкости. Кварцевые пески обязательны к использованию, так как без них уровень водостойкости падает.

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

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

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

Важно! Когда укладывается гидробетон, его уплотняют с помощью глубинных вибраторов. Подобные операции проводятся с целью повышения нужных показателей

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

Важно! При подборе состава для гидробетона нужно обязательно учитывать соотношение пропорций компонентов согласно ГОСТ 26633 2012

Видео: Защита бетонных поверхностей гидротехнических сооружений

Заключение

Бетон гидротехнический – сложный материал, работая с которым нужно учитывать не только особенности его компонентов, но и климатические, геологические и другие внешние факторы. Он делится на разновидности, в зависимости от того, насколько часто он омывается.

Нормы ГОСТ регулируют качество и количество дозволенных добавок. Создание правильного раствора – очень долгая и ответственная задача. Материал используется для конструкций, которые большую часть времени соприкасаются с водой, а, значит, требования к водостойкости, морозостойкости и плотности конструкции повышаются.