Использование гидротехнического цемента

Гидротехнический бетон создан для конструкций, находящихся в воде или постоянно соприкасающихся с ней.

Задачей гидротехнического (водостойкого) бетона является обеспечение длительной качественной работоспособности сооружений и их деталей, контактирующих с водой.

Общие сведения

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

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

Виды

Бетон для гидротехнических сооружений может быть:

  • 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

водостойкий бетон

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%.

гидрофобный цемент

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.

приготовление гидротехнического бетона

Требования, виды

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

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

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

канализация

Требования

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

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

морозостойкость бетонной смеси

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

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.

Очень важно правильно выбрать модифицирующие добавки для смеси – именно от них будет зависеть, смогут ли ГТС бетонные служить долго, выдерживать нагрузки, условия.

Главные задачи в процессе приготовления бетона:

  • 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.

применение гидротехнического бетона

Этапы приготовления бетона:

  • 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

Нужно помнить, что пластифицированный бетон не может готовиться по единому рецепту – в зависимости от условий эксплуатации, предполагаемых нагрузок, требуемых свойств подбирают оптимальные добавки и наполнители, так как именно от них зависят все параметры.

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.

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 гидробетонаПрежде 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.

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.

Получилось ли у вас сделать самостоятельно гидротехнический бетон?

Основные плюсы и минусы гидробетона

Главные преимущества гидротехнического бетона:

  • 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.

Бетон очень быстро застывает, поэтому появляются проблемы с его доставкой: обычно смесь покупают у близлежащих заводов. И если в Москве и области с этим проблем нет, то в дальних регионах бывает трудно найти гидротехнический бетон по адекватной стоимости.

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 бетона

Компонентный состав

В составе лежит несколько различных разновидностей цемента. Каждый улучшает характеристику основных компонентов.

  • Сульфатостойкий цемент. Незаменим в составе ресурса, если планируется контакт с жесткой водой имеющей большое содержание минералов и солей.
  • Портландцемент и пластифицированный цемент — это вяжущая основа для жилых и промышленных строений, которые постоянно выдерживают большие перепады температур.
  • Гидрофобный цемент. Важная добавка к любым цементным растворам, постоянно контактирующим с жидкой средой.
  • Шлаковый или пуццолановый цемент. Укрепляет основные дотационные свойства бетона и незаменим для опорных ЖБ конструкций, постоянно находящихся погруженными в соленую или пресную воду.

Обращаем ваше внимание, что содержание цемента напрямую влияет на плотность готового раствора.

Виды

Учитывая предназначение гидротехнического бетона, его марки должны отвечать особым требованиям. Гидробетон разделяют на:

  • подводный;
  • надводный.

В зависимости от того, в какой сфере будет использован гидробетон, он может быть:

  • раствор для фундаментов, опор и т. д.;
  • водоустойчивая смесь для конструкций;
  • водонепроницаемый раствор с высоким показателем крепости.

Технические характеристики гидробетона во многом зависят от состава, поэтому при выборе следует учитывать следующие моменты:

  • требования к использованию;
  • тип конструкции;
  • климат и др.

Гидротехнический бетон — что это такое?

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

Гидротехнические бетонные составы

Выделяют следующие разновидности гидротехнического материала:

  • надводный – применяется для той части, которая находится над уровнем воды;
  • подводный – для области под водой;
  • бетон в зоне, где постоянно меняется уровень воды.

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

Технические характеристики

К основным свойствам материала относятся:

  • морозостойкость;
  • высокий уровень водонепроницаемости;
  • прочность на сжатие, изгиб и растяжение.

Производство гидротехнического цемента

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

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

1. Прочность на сжатие.

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

2. Прочность на изгиб и осевое растяжение.

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

Водонепроницаемая бетонная смесь

Состав гидробетона

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

1. пластифицированный – увеличивает устойчивость к воде и морозостойкость;

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

3. гидрофобный – добавляют в подводные части конструкций;

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

5. сульфатостойкий – устойчив к агрессивному влиянию жестких вод.

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

Применение гидротехнического состава

Сферы применения

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

Внешние зоны Портландцемент с низким содержанием трехкальциевого алюмината
Внутренние зоны и подводная часть Пуццолановый или шлаковый цемент
Надводная часть строения Пластифицированный и гидрофобный цемент

Гидротехнический водостойкий бетон используют при строительстве:

  • мостов, туннелей метро;
  • бассейнов, декоративных мини-прудов и водных парков развлечений;
  • канализационных шахт;
  • набережных зон;
  • гидротехнических и очистных сооружений (причалов, дамб, волнорезов).

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

Стоимость основных видов

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

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

Марка Класс бетона Наполнитель гравийный щебень Наполнитель гранитный щебень Наполнитель песок
М300 В22,5 3400 3650 3150
М350 В25 3430 3715 3200
М400 В30 3500 3850 3300

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

Особенности

Гидротехнический бетон обладает рядом особенностей:

  • его испытывают по прошествии 180, а не 28 дней;
  • используют классы В10-В40, чаще всего — обычные или тяжелые бетоны;
  • имеет водонепроницаемость четырех ступеней: от W2 до W8. Марка W2 не должна пропускать воду при напоре в 0,2 МПа, для других марок этот показатель: 0,4; 0,6; 0,8 Мпа;
  • по стойкости к низким температурам есть 5 позиций: F50, 100, 150, 200, 300. Цифровое обозначение — это количество замерзаний/оттаиваний, после которых прочность уменьшится на 25%. Это требование применяется только к тому раствору, который будет подвергаться влиянию водных сред и мороза.

Состав, свойства

Гидротехнический бетон принадлежит к тяжелым типам: его состав с повышенным сопротивлением воздействию воды, водонепроницаем и выдерживает низкие температуры, имеет высокую плотность, идеальную стойкость к любым механическим деформациям.

Обязательным при его производстве становятся смеси подобные портландцементу, пластификаторы, наполнители (щебень, песок, галька).

При выборе ингредиентов состава для раствора учитывают:

  • материалы, способные обеспечить морозо- и водостойкость;
  • свойства цемента, его количество, пропорции воды и цемента (В/Ц);
  • показателем коэффициента раздвижки для необходимой плотности и долговечности;
  • необходимость в специальных наполнителях, которые уменьшают тепловыделение и деформации;
  • применение в смеси воздухововлекающих веществ.

Важным из перечисленных есть правильное В/Ц – то есть воды к массе цемента. Таблица В\Ц бетона для различных гидротехнических сооружений:

Условия службы Железобетонные конструкции в воде Бетонные и малоармированные массивные конструкции в воде
Морской Пресной Морской Пресной
В частях сооружения, расположенных в зоне переменного горизонта воды, а также: 0,5 0,55 0,55 0,6
а) суровых климатических условиях 0,55 0,6 0,6 0,65
б) в умеренных и мягких климатических условиях 0,55 0,6 0.6 0,65
В частях сооружения постоянно находящихся под водой:
а) напорных 0,55 0,6 0,6 0,65
б) безнапорных 0,6 0,65 0,65 0,65
В надводных частях сооружения, периодически омываемых водой 0,65 0,65 0,7 0,7

Возможные компоненты

В гидробетоне может применяться портландцемент и пластифицированный цемент. Их используют для переменных водных сред в суровом климате. Они позволяют создавать улучшенную герметизацию, особо водонепроницаемые, морозостойкие бетоны, и уменьшать при этом расход цементной смеси и выделения тепла в процессе затвердевания.

Также для замеса применяют и гидрофобный цемент. Специальные гидрофобные добавки придают его порам водоотталкивающие качества.

Пуццолановый цемент — идеально стойкий к воздействию воды, но менее морозостойкий. Сульфатостойкий состав применяется лишь в некоторых случаях при наличии особо агрессивной среды. Может использоваться также шлаковый цемент.

В рассматриваемом виде бетона применяются также и добавки (СДБ и СНВ), микронаполнители (зола-унос). Они обеспечивают уменьшение расхода цемента, тепловыделения, деформации, увеличивают подвижность бетонной массы. Для бетона гидротехнических конструкций часто используют как добавку золу-унос. Обычными заполнителями являются кварцевые пески, щебень, гравий. Пластификаторы препятствуют проникновению воздуха.

Рецепт

Один из рецептов гидротехнического бетона для зоны переменного уровня воды (на 1 куб. метр раствора) представлен в таблицах ниже:

Табл.1 – Характеристика смеси

Характеристика Значение
Класс бетона В25
Водонепроницаемость W8
Морозостойкость F150
Удобоукладываемость П3

Табл.2 – Компоненты

Составляющие Масса (в кг)
Цемент М400 492
вода 204
щебень 1092
песок 600
Добавки:
Суперпластификатор С3 1,5
Уплотнитель (НК) 5
Гидрофибризатор ГКЖ-11К 1

Прочность

Первый и самый важный показатель – величина сопротивления сжатию, поскольку большинство конструкций испытывают силовую вертикальную нагрузку от находящегося выше объема здания.

Прочность бетона определяют путем создания куба для испытаний и последующей его проверкой под прессами. Опытный образец выдерживают от 28 до 180 суток для набора прочности. В случае с гидротехническим материалом кубик помещают в воду на время твердения.

Испытания проводят под действием усилий до появления трещин.

По результатам исследования бетону присуждают класс от В3,5 до В60. Наиболее распространены типы В10-В40.

гидротехнический бетон состав

Самостоятельное изготовление

Изготовление гидробетона практически ничем не отличается от производства других разновидностей, и возможно в домашних условиях. Однако следует предупредить, что в процессе от изготовителя потребуется максимальное внимание и правильное определение соотношения главных компонентов, которое зависит от условий употребления. Например, если владелец желает изготовить бетон для внутренней зоны, то объем составит 120-160 кг/м³, для наружных построек этот показатель будет равен 230/375 кг/м³.

Помимо соотношения элементов в составе, важно верно подобрать добавки, так как от них будет зависеть срок эксплуатации, показатель максимальной нагрузки и характеристики готового изделия. Первостепенными задачами при изготовлении являются:

  • выявить назначение и желаемые свойства;
  • подобрать наполнитель;
  • определить верное соотношение воды и цемента;
  • подобрать модификаторы.

Компоненты для приготовления гиробетона:

  • цемент М400 – 492 кг;
  • вода – 204 л;
  • щебень – 1092 кг;
  • песок – 600 кг;
  • пластификатор С3 – 1,5 кг;
  • уплотнитель (НК) – 5 кг;
  • гидрофобизатор ГКЖ – 1 кг.

Процесс приготовления:

  • Сначала следует поместить все сыпучие составляющие в бетономешалку, и тщательно перемешать элементы.
  • Затем в сухую смесь заливают воду, и еще раз перемешивают содержимое.
  • В однородную смесь добавляют присадки, размешивают не менее 10 минут.
  • Полученную смесь укладывают в опалубку.

Важно: при домашнем изготовлении гидробетона следует помнить, что не существует единого идеального рецепта – материал готовиться методом проб и ошибок, поскольку соотношение компонентов и добавки подбираются в зависимости от того, какие характеристики желает получить изготовитель. Главное – не экономить на производстве, в противном случае результат вряд ли порадует.

Улучшители смеси

Показатели прочности, водостойкости и морозоустойчивости закладывают на этапе замешивания раствора на заводе. Специальные свойства гидротехнического бетона определяются солями разных металлов и композитными соединениями.

свойства гидротехнического бетона

Добавки-модификаторы подразделяют на 2 группы.

I группа снижает водопоглощение до 5 раз к сроку проектного набора прочности 28 суток. Среди наиболее применяемых:

  • Фенилэтоксисилоксан 113-63 (ранее ФЭС-50).
  • Алюмометилсиликонат натрия АМСР-3 (Россия).
  • «ПластИЛ» (Россия).
  • Гидробетон (ЕС).
  • Addiment DM 2 (Германия).
  • Liga Natriumoleat 90 (Россия).
  • Sikagard-702 W-Aquahod (Швейцария).

II группа менее мощная (снижение до 2-4,8 раза). Ее применение возможно для замеса надводного бетона:

  • Полигидросилоксаны 136-157М (бывший ГКЖ-94М) и 136-41 (бывший ГКЖ-94).
  • «КОМД-С».
  • Stavinor Zn Еи Stavinor Ca PSE.
  • HIDROFOB Е (Словения).
  • Cementol Е (Словения).
  • Sikalite (Швейцария).
  • Sikagard-700S (Швейцария).

III группа для создания гидротехнического бетона не применяется. Добавки снижают водопоглощение до 2 раз.

Испытания

Для специальных испытаний качества гидротехнического бетона на морозостойкость используются морозильные камеры с изменяемой температурой. Для определения уровня водонепроницаемости бетон погружают на определенное время в разные водные среды с разным солевым и минеральным составом. Потом методом разреза части бетона определяется качество водонепроницаемости. Степень уровня прочности производится методом растяжения и сжатия испытуемого объекта на специальных стендах. Все испытания, как правило, проводятся в течение 180 дней.

Для изготовления плит стратегического значения, применяемых в объектах укрытий, сооружениях военного назначения и прочих особо важных объектах, применяются добавки, содержащие элементы активной и пассивной защиты от радиоактивных излучений. Это магнетит, барий, лимонит. Для достижения таких важных задач требуется постоянное проведение специальных исследований, практическая работа соответствующих учреждений, привлечение лучших специалистов данной области, государственная поддержка.

Использование гидротехнического цемента

Первые удачные примеры применения гидротехнического бетона − это знаменитые сооружения времен СССР, Волховстрой и Днепрострой, которые действуют до сих пор. Была доказана успешность применения гидротехнического бетона при строительстве гидроэлектростанций, объектов мелиорации, которые находятся постоянно или временно в водной среде, иногда под большим давлением. В дальнейшем, строительство подобных сооружений многократно доказало целесообразность применения гидротехнического бетона.

Итак, существует множество сфер, где используется гидротехнический бетон. Что это такое и каковы его свойства, доказано на практике.

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

Смесь гидробетонаЭксплуатационные 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.

Плотина из гидробетонаГидротехнический 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.

Составляющие

В составе содержится кварцевый песок и различные окислы: кальция, железа, алюминия.

Полученную смесь помещают в высокотемпературную камеру, где она превращается в клинкер. Затем клинкер смешивают с гипсом и превращают в порошок.

Схема изготовления портландцемента.

В настоящее время для производства портландцемента используется известняк, в котором в большом количестве содержится углекислый кальций и различные породы глины. Идеальным вариантом для получения «чистого» портландцемента считается использование при его производстве мергеля – осадочной горной породы глинисто-карбонатного состава.

Если в процессе измельчения клинкера добавлять шлак, гипс, песок, другие компоненты, можно получать портландцемент с различными свойствами. Так производят сульфатостойкие, глиноземистые портландцементы и шлакопортландцементы.

Портландцемент гидротехнический (водостойкий)

Основное отличие водостойкого бетона от обычного – в его повышенной водонепроницаемости. Если в обычном, гражданском бетоне сопротивляемость воде составляет W6, W8, то у водостойкого – W10, W12. Повышенная водостойкость может достигаться за счет добавления специальных гидрофобных присадок, или бетон содержит большое количество самого цемента.

При строительстве высокопрочных железобетонных конструкций обычно используется портландцемент с маркой 500 или 600. Бетон этих марок отличается особо быстрым затвердеванием. Их применяют при сооружении различных подземных и наземных конструкций, где требуется повышенная прочность за максимально короткий срок.

Портландцемент пластифицированный чаще всего применяется в монолитных конструкциях, так как обладает способностью противостоять резким перепадам температуры и имеет отличные характеристики морозостойкости.

Схема производства шлакопортландцемента.

Сульфатостойкий используется для бетонных конструкций, испытывающих воздействие сульфатных вод и при повышенной влажности окружающей среды.

Цемент пуццолановый применяется в сооружении подземных железобетонных конструкций, где сильно воздействие пресных осадков и наблюдается сульфатная коррозия.

Из шлакопортландцемента обычно изготавливаются различные сборные бетонные и железобетонные материалы. Этот вид бетона не сможет обеспечить в ранние сроки высокую прочность. Поэтому будьте бдительны.

Основное предназначение глиноземистых портландцементов – противостояние высоким температурам. Поэтому, если вам нужен жаропрочный бетон, используйте глиноземистый. Данный вид прекрасно противостоит воздействию сернистых газов.

Портландцементы цветные и белые широко используются в окрасочных, скульптурных, архитектурно-отделочных работах. Его используют те, кто ценит разнообразие и красоту.

Хочется отметить, что уважающие себя заводы-изготовители перед продажей обязательно уточняют желаемые параметры, поэтому продаваемый бетон имеет подходящие для данного сооружения характеристики.

Основное применение – железобетонные конструкции.

Укладка и обслуживание

Правильная укладка бетона для гидротехнических сооружений требует проводить работу в короткие сроки и большими объемами. «Дозревать» гидробетон должен при температуре 15-27 градусов и влажности 60-70%. Если данные показатели в норме, то необходимая прочность материала будет достигнута за 10 суток, а окончательное затвердевание произойдет на 28-30 день после заливки. Важно отметить, что нарушение показателей отрицательно сказывается на «дозревании» бетона, и значительно ухудшает его характеристики.

Главной сложностью при укладке выступает массивность сооружения. Для укладки используют блоки на скальном или бетонном основании по одной из следующих схем:

  • Послойная – материал выкладывается тончайшими слоями (до 0,5 мм), уплотнение совершается при помощи ручных вибраторов.
  • Ступенчатая – раствор выкладывают ступенями (3-4 мм), уплотнение делают пакетами вибраторов.
  • Однослойная – смесь выкладывают на высоту блока, уплотнение совершают в два этапа.

Гидротехнический бетон – долговечный материал, применение которого в строительстве позволяет возводить безопасные и надежные здания, которым не страшно воздействие воды. Приготовление гидробетона – сложный процесс, поэтому при решении создать этот материал в домашних условиях следует детально изучить процесс и посоветоваться с профессионалами.

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.

Гранитный щебень и кварцевый песок

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.

Определение марки

Обычно на упаковке указывается марка. Но если возникает необходимость, марку можно установить в результате эксперимента. Для этого вам понадобится: песок, цемент, вода, форма, крышка или колпак, камера для пропаривания и гирьки с различным весом.

Общая схема производства цемента.

  • В соотношении 1:3 необходимо замешать раствор цемента и песка. Коэффициент раствора должен соответствовать 0,4 (на 1 кг цемента берется 400 мл воды).
  • Форма для раствора должна соответствовать размерам 4х4х16, залейте полученный бетон в форму.
  • Накройте форму приготовленным колпаком и оставьте на сутки. Важно рядом с формой поставить сосуд с водой для обеспечения влажности.
  • Полученный бетон достаньте из формы и поместите бруски в камеру для пропаривания. После пропарки надо проверить бруски на прочность. Вам понадобятся две опоры, на которые вы положите брусок таким образом, чтобы центральная часть была свободной. Конструкция должна напоминать мостик. На центральную часть начинайте устанавливать гирьки и запоминайте вес. Когда при очередной гирьке брусок начнет разрушаться, запишите вес, и с помощью специальной формулы вы сможете определить марку. Каждая марка имеет свою формулу.

Например, ПЦ II/Б-Ш-400Р – расшифровывается это так: ПЦ – портландцемент, цифра II обозначает, что это цемент второго типа и в нем содержится от 6% до 35% минеральных добавок, буква Б – содержание добавок от 21% до 35%, буква Ш – добавление шлака и последнее значение марка цемента.

Применение

Укладка раствора под пласт воды – дело ответственное и непростое. Его заливают большими объёмами для исключения неравномерного застывания и размывания. Из-за специфики укладки в теле застывающей конструкции возникают тепловые напряжения и перепады, которые необходимо регулировать. Чтобы избежать перегрева и преждевременной деформации формы, в раствор добавляют пластификаторы и специальные виды цемента:

  • Пуццолановый.
  • Шлаковый.
  • Гидрофобный.

Для строительства прибрежных конструкций используют бетон гидротехнический. Применение его распространено широко:

  • Мосты, их опоры и прогоны.
  • Обустройство набережных и укрепляющих берега стенок, портов.

бетон гидротехнический применение

  • Бассейны, их чаши и окружающие зоны.
  • Стены канализационных колодцев и шахт.
  • Туннели метро.
  • Технические сооружения: дамбы, ГЭС, волнорезы.

В домостроительстве гидротехнический бетон невысоких марок используют для заливки фундамента при высоком уровне грунтовых вод или существенных его перепадах в период таяния снега и обильных дождей.


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий