Гидротехнический бетон: свойства, характеристики, состав. Гидротехнический цемент


Использование гидротехнического цемента

Ведущее место среди всех многочисленных строительных материалов занимает цемент. Он применяется везде: на больших крупномасштабных стройках и при строительстве обычного частного дома. И его роль с каждым годом только возрастает.

Схема производства

Гидротехнический цемент по-другому называют водостойким – это величайшее изобретение. Применяют его при изготовлении железобетона, монолитных и сборных бетонов, строительных растворов, для скрепления различных деталей, при жароизоляции, при изготовлении асбоцементных изделий и еще очень во многих случаях. Самые большие поставки этого состава осуществляются для газовой и нефтедобывающей промышленности страны. Именно цемент и все его производные способны заменять такие строительные материалы, как кирпич, древесина, известь и многие другие.

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.

http://www.youtube.com/watch?v=HBssnUpnORw

Сульфатостойкий аналог

Данная разновидность обладает стойкостью к воздействию минерализованной воды, малым тепловыделением, повышенной морозостойкостью, более медленным отвердением. На сульфатостойком портландцементе изготавливаются железобетонные конструкции, подвергающиеся воздействию морской воды, то есть воздействию сульфатной среды. Особенно хорошо проявляются его качества в условиях повышенной влажности и скачков отрицательных и положительных температур.

Если сравнить производство сульфатостойкого цемента и общую массу всего портландцемента, то в процентном соотношении оно составит всего 2,5%. Чаще всего основа для сульфатостойкого цемента делается на портландцементе М400.

Но если в соприкосновении с морской водой бетон из сульфатостойкого цемента проявляет свои лучшие качества, то перед водой, обладающей небольшой жесткостью, он бессилен и конструкции подвергаются коррозии. Следовательно, конструкции, состоящие из этого вида бетона, не следует применять в местах, где много пресной воды.

Бетон из сульфатостойкого цемента используется для сооружений опор мостов, свай, молов, различных подводных океанских и морских сооружений. Наиболее экономичным вариантом считается использование сульфатостойкого пуццоланового портландцемента.

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.

  1. В соотношении 1:3 необходимо замешать раствор цемента и песка. Коэффициент раствора должен соответствовать 0,4 (на 1 кг цемента берется 400 мл воды).
  2. Форма для раствора должна соответствовать размерам 4х4х16, залейте полученный бетон в форму.
  3. Накройте форму приготовленным колпаком и оставьте на сутки. Важно рядом с формой поставить сосуд с водой для обеспечения влажности.
  4. 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.

Технические требования

Все водостойкие (гидротехнические) цементы должны производиться с соблюдением технологического регламента, который утверждается заводом-изготовителем. По составам и прочности в 28-суточном возрасте составы подразделяются:

Схема производства бесклинкерного цемента.

  1. Портландцемент марки 400 без минеральных добавок.
  2. Портландцемент марки 400 с минеральными добавками.
  3. Шлакопортландцемент марки 200 и 300.

Все условные обозначения должны идти в строгой последовательности.

В гранулированных доменных шлаках, добавляемых в состав, доля оксида магния не должна превышать 15%. Допускается добавление фосфогипса, борогипса только при наличии на эти материалы соответствующей нормативно-технической документации.

Водостойкий цемент имеет 4 класс опасности воздействия на организм человека. Это означает, что он – умеренно опасное вещество.

Содержание цементной пыли в воздухе в производственных помещениях не должно превышать 6 мг/куб.м.

Это пожаро- и взрывобезопасное вещество, не образует вредных, токсичных соединений в воздухе. В сточных водах образуется слабощелочная реакция.

Вытяжная вентиляция в производственных помещениях обязана быть.

Персонал при работах с цементом должен быть оснащен респираторами, защитными очками, комбинезонами из прочной ткани и длинными фартуками.

Определение качества

Схема производства цемента сухим способом.

Цемент используется очень широко, и выполненные работы напрямую зависят от его качества. Подделок на строительном рынке более чем достаточно. Если вы сомневаетесь в качестве цемента и хотите убедиться в нем, это можно сделать без исследований в лаборатории.

Вы должны понимать, что на цементе экономить не стоит. Поэтому, если заявленный М500 стоит подозрительно дешево, не обольщайтесь. Если все-таки хотите получить представление о выбранном составе, изготовьте образец, скатайте из цемента колбаску диаметром примерно 10 см и 2 см длиной. Качество любого цемента зависит от нахождения в нем вяжущих веществ. Сделанный вами образец должен начать схватываться в течение 30-40 минут. Если это происходит быстрее или медленнее, цемент, скорее всего, некачественный.

Обратите внимание, как происходит схватывание вашего образца. Равномерный процесс должен происходить без трещин и деформаций.

Схватывание начинает происходить сразу же после замешивания, но, если готовый раствор перемешать, к нему возвращается пластичность.

Профессионалы могут определить качество, глядя на внешний вид. Если вы видите мелкодисперсный порошок с высокой массой, это качественный состав.

Цвет может варьироваться от светло- до темно-серого. Зеленоватый оттенок отнюдь не является недостатком, наоборот, он свидетельствует о наличии в составе оксида железа. Такой бетон после затвердевания имеет отличные характеристики прочности.

Попробуйте растереть между пальцами небольшое количество порошка. Если вам попадаются острые камушки и частички, это цемент плохого качества. В качественном составе все частички имеют скругленную форму. Не беспокойтесь, если порошок начинает слипаться под вашими пальцами, – это вполне нормальное явление.

Приобретайте цемент только у производителей, имеющих хорошую репутацию, и при наличии гарантии качества.

o-cemente.info

Гидротехнический бетон - что это такое?

Содержание статьи

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

Что такое гидротехнический бетон

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

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

  • Подводный. Материал постоянно находится в воде, подвергаясь непосредственному контакту с жидкостью.
  • Пребывающий в водной среде периодически. Материал находится над водой и не подвергается ее воздействию: он лишь омывается ею.
  • Надводный.

В зависимости от предназначения объекта материал подразделяют на:

  • Стандартный. Из бетона этого состава делают опоры, подвалы, перекрытия, блоки для фундаментов и другие конструкции бытового назначения.

  • Водостойкий. Применяют при строительстве ГЭС, плотин, каналов, шлюзов и прочего.
  • Специального назначения. Применяют при обустройстве автомобильных магистралей, взлетных полос для самолетов; укрытий для защиты от радиационного облучения.

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

Состав гидробетона

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

  • Пластифицирующие. Они отличаются тем, что существенно повышают пластичность раствора. Присутствие данных пластификаторов ведет к уменьшению порообразования.
  • Уплотняющие. К таким компонентам относятся неорганические соли металлов. Наиболее эффективной является нитрат кальция, при добавлении которого повышается водонепроницаемость и прочность.
  • Воздухововлекающие. Их количество – не более 1% от общего веса.

Возможные компоненты гидробетона

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

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

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

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

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

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

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

Требования, предъявляемые ГОСТом

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

Согласно ГОСТу гидротехнический бетон должен отвечать следующим требованиям:

  • до момента затвердевания материал должен иметь определенную степень подвижности, чтобы было возможно его перемешивать и производить укладку;
  • в процессе затвердевания продукт не должен растрескиваться, расслаиваться и терять монолитность;
  • иметь точные параметры времени отвердевания;
  • точные пропорции составляющих в соответствии с определенным видом продукта.

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

Испытания и маркировка

Для проверки качества гидробетона его тестируют на:

  • Прочность. В результате испытаний, в процессе которых испытуемый объект растягивают и сжимают на измерительных стендах, в материале не должны образовываться трещины. Самыми востребованные классы – В10÷В40.
  • Морозостойкость. Продукт помещают на 28 дней в морозильную камеру с постоянно меняющейся температурой; количество циклов замораживания и размораживания фиксируют и по итогу классифицируют продукт с указанием количества полных циклов, перенесенных им без существенной потери своих свойств: F50÷F300 (максимум F400).

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

  • Водонепроницаемость. Бетон погружают в воду с разным солевым и минеральным составом, там он остается в течение 180 дней, подвергаясь гидростатическому давлению. Затем, разрезав часть бетона, определяют уровень водонепроницаемости и присваивают материалу класс: W2÷W8 (используя специальные добавки можно довести до W12). Цифра в маркировке обозначает, что материал не пропускает воду при давлении 0,2 МПа, 0,4 МПа , 0,6 МПа и так далее.

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

Достоинства и недостатки

К основным достоинствам гидробетона относятся следующие:

  • идеальная устойчивость к воздействию влаги;
  • невосприимчивость к резким перепадам температур ввиду того, что данный вид бетона поглощает мало влаги: следовательно, легче переносит промерзание;
  • высокая прочность.

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

К недостаткам относятся:

  • высокая стоимость;
  • специфические особенности монтажа.

zamesbetona.ru

ГОСТ, состав, технические характеристики, свойства, применение

Для конструкций и сооружений, соприкасающихся в разной степени с водой, необходим особый материал, способный выдержать агрессивные воздействия жидкой среды. Для строительства в таких условиях используют бетон гидротехнический. Он обладает необходимыми характеристиками для безопасной эксплуатации возведенного объекта.

Определение

Бетон гидротехнический относится к разряду тяжелых, он применяется для возведения набережных, мостов и других сооружений, части конструкций которых местами или полностью погружены в воду, или имеют контакт с ней.

Особенностью материала является его способность сохранять свои первоначальные характеристики в условиях агрессивной среды без снижения качества и несущей способности элемента. Некоторые функции, например прочность, в воздной среде со временем возрастают при условии сохранения целостности и структуры камня.

Классификация

Существует определенный набор требований, которым должен соответствовать бетон гидротехнический. ГОСТ 26633-2012 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия» регламентирует качество составляющих смесь компонентов и свойства готового раствора. Документ носит международный характер, его приняли 8 стран.

Согласно ГОСТу, бетон гидротехнический подразделяют на несколько групп по степени погружения и воздействия водной среды:

  1. Надводный.
  2. Подводный.
  3. Для непостоянного уровня воды.

По объёму создаваемой конструкции материал делят на:

  1. Массивный – сложные формы и большие размеры элемента, сопровождаемые неравномерным твердением с выделением тепла.
  2. Немассивный – простые конструкции с небольшими габаритами.

По мере силового воздействия на затвердевший объект:

  1. Для напорных систем.
  2. Для безнапорных элементов.

Дополнительной классификацией разделяют место применения бетона:

  1. Для внутренних конструкций (они менее подвержены вымыванию, напорам воды, но должны выдерживать статические воздействия).
  2. Для внешних элементов и поверхностей (такие испытывают влияние активного движения воды и непостоянного химического фона).

Состав смеси

Раствор должен отвечать требованиям ГОСТа для получения камня достаточной твердости, прочности и безопасности. Проверку качества проходят все компоненты, входящие в гидротехнический бетон. Состав смеси:

  1. Основная составляющая – вяжущее. Для стойкого к агрессивным водам эффекта используют сульфатостойкий цемент. Для переменного уровня погружения берут гидрофобный или с включением пластифицирующих добавок. В остальных случаях применяют пуццолановый, шлаковый или портландцемент.
  2. Мелкий заполнитель – кварцевый песок, он увеличивает стойкость бетона к воздействию воды. В нем не должно быть мелких примесей и мусора – в мокрых условиях включения способны значительно ослабить материал.
  3. Крупный заполнитель – гравий и щебень из осадочных и изверженных пород. Такой отличается высокой гидрофобностью, морозостойкостью. Фракция камней зависит от технических характеристик бетонного раствора, необходимых для эксплуатации в конкретных условиях. Форма заполнителя должна быть объёмной и выпуклой, лещадный щебень или гравий обладает меньшей прочностью.
  4. Добавки – улучшители свойств раствора. Они повышают устойчивость камня к температурным перепадам, агрессивным воздействиям воды, снижают тепловыделение по мере необходимости, препятствуют возникновению трещин.

Свойства всех компонентов, их параметры, точная рецептура раствора прописаны в ГОСТе 26633-2012 п.3. Соблюдение норм должно выполняться на любом производстве, готовая смесь получает документ о соответствии стандарту.

Технические характеристики

Материал имеет множество разновидностей. Их различают по составу и свойствам, которыми должен обладат бетон гидротехнический. Технические характеристики зависят от марки и вида состава. К основным относятся прочность на сжатие, изгиб осевой, растяжение, морозостойкость и гидрофобность. Рабочий раствор выбирают по совокупности данных показателей, поскольку у каждой партии свойства могут отличаться, что недопустимо для данного материала.

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.

Прочность на растяжение и изгиб

Конструкции, на которые не влияет вертикальная нагрузка, подвержены другим воздействиям – осевому растяжению и изгибу. Чтобы понять, выдержит ли бетон подобные деформации, его проверяют в лабораторных условиях. Марка прочности на растяжение – Bt0,4…4,0.

Водонепроницаемость

Определяется в лабораторных условиях на кубиках-образцах того же возраста, что в первом случае. Суть испытания заключается в постепенном увеличении давления воды до её просачивания сквозь тело бетона. По результату камню присваивают марку по водонепроницаемости W2-20.

Для агрессивных условий морской воды, высокого напора используют бетон гидротехнический не ниже W4.

Морозостойкость

В условиях повышенной влажности особое внимание уделяется температурным перепадам с возможностью застывания воды. Как известно, при расширении жидкость кристаллизуется и наносит урон строительным материалам, в которые ей удалось проникнуть. Чтобы этого не произошло с ответственной конструкцией, в раствор на производстве добавляют специальные гидротехнические добавки и пластификаторы, повышающие стойкость бетона к застыванию.

Марка морозостойкости F показывает, сколько циклов полного попеременного замораживания и оттаивания выдерживает образец бетона с потерей прочности не более 15%. Для гидротехнической смеси испытания проводят воде с её нагреванием и превращения в лёд.

По результатам исследования гидрофобному бетону присваивают марку по морозостойкости F50-300.

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.

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.

Другие свойства

При выборе рабочей смеси учитывают не только основные характеристики гидротехнического бетона, но и другие его параметры:

  • Величина усадки.
  • Стойкость к деформациям.
  • Степень сопротивления потокам воды и насосному давлению.

Не существует единого рецепта для гидротехнического бетона: в каждом случае учитывают химический состав воды, величину напора и остальные нагрузки. В соответствии с требованиями применяют наполнители и добавки, способные обеспечить надежную работу будущего камня.

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.

  • 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.

fb.ru

Гидротехнический бетон: ГОСТ, технические характеристики

Содержание [скрыть]

Такой строительный материал, как бетон используется людьми уже достаточно давно, его популярность в мире оправдана высокой надежностью, испытанной погодными условиями и временем.

Но обычный бетон не совсем подходит для таких построек, как мосты, дамбы и прочие гидротехнические сооружения. Причина этому сильное негативное воздействие воды на объект, с которым не может справиться простой бетон. Притом что гораздо больший урон влага наносит той части объекта, которая находится в месте постоянной смены уровня воды.

Наибольшими разрушительными факторами являются:

  1. приливы и отливы воды;
  2. перепады температур;
  3. жесткость воды.

                     

При планировании строительства сооружения, которое будет постоянно находиться под воздействием воды, нужно обратить внимание на материал, который будет использоваться при возведении. Этот материал должен обладать качествами, которые позволят ему противостоять разрушительным свойствам воды.

Таким материалом является гидротехнический бетон. Он используется при постройке дамб, туннелей, подвалов, причалов и т. д. в общем, везде, где сооружение должно как можно меньше пропускать влагу.

Характеристики гидротехнического бетона

К основным характеристикам гидротехнической смеси относят:

  • морозоустойчивость;
  • устойчивость к воздействию воды;
  • повышенный уровень водонепроницаемости;
  • прочность на растяжение и сжатие.

Для морозоустойчивости существует 5 марок гидробетона: F50, F100, F150, F200, F300. Также существует марка F400, она образуется при добавлении в состав бетона специальных примесей.  Каждая марка означает количество циклов замораживания и оттаивания на протяжении двадцати восьми суток.  Материал проверяется в специальных морозильных камерах, за отведенное время, указанное выше, гидротехнический бетон должен выдержать испытание морозом, не потеряв своих качеств. Морозоустойчивость является очень важным фактором при возведении сооружения, которое будет находиться длительное время, под воздействием низких температур.

Срок проверки водонепроницаемости длится 180 суток. Этой характеристикой обладают следующие марки бетона: W2, W4, W6, W8. При тестировании гидробетон не должен пропускать влагу. Добавление различных примесей образовывает марку W12.

Прочность определяют за счет сжатия и растягивания материала по оси. Срок проверки материала 180 суток. Гидротехнический бетон проверяют растягиванием для выявления возможности появления трещин. Имеется несколько классов марок, самыми популярными являются В10-В40.

Виды гидротехнического бетона

Гидробетон используется для постройки особых конструкций, он делится на три основных вида:

  • бетон, который находится под водой;
  • бетон, который находится в зоне, где уровень воды постоянно меняется;
  • бетон, который находится над уровнем воды;

Также бетон для гидротехнических конструкций, делится на массивный и немассивный.

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

Основные плюсы и минусы гидробетона

В ряд преимуществ гидротехнического бетона нужно отнести самый важный его плюс, способность выдерживать перепады в температуре. Такой результат достигнут благодаря тому, что в составе смеси используется очень мало воды, это позволяет не замерзать бетону при низких температурах.

Высокий уровень водонепроницаемости, который достигается благодаря грамотно подобранному составу, дает гидробетону немалое преимущество перед обычным бетоном.

К недостаткам можно отнести его высокую стоимость. Чтобы достичь показателей, отличающих его от обычных видов бетона, в состав раствора приходится добавлять компоненты, которые сами по себе стоят не дешево, отсюда и общая высокая цена данного вида бетона. Еще одним минусом является тот факт, что смесь застывает за небольшой промежуток времени. Этот недостаток очень ощутим при перевозке гидротехнического бетона. Чтобы раствор не застыл раньше времени, его приходится покупать поблизости от места стройки, зачастую за невыгодную цену. 

Заключение

Для постройки гидротехнических объектов, нужно учитывать множество факторов касательно выбора материала. Создание гидробетона довольно ответственная и кропотливая задача. При подборе состава нужно учесть все необходимые факторы, чтобы конструкция прослужила как можно больше на благо людям. 

bouw.ru

Гидротехнический бетон — что это такое?

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

Оглавление:

  1. Особенности гидротехнических бетонных смесей
  2. Компоненты гидробетона
  3. Область применения
  4. Цена разных марок

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.

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

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

1. Прочность на сжатие.

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

2. Прочность на изгиб и осевое растяжение.

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

Состав гидробетона

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

1. пластифицированный – увеличивает устойчивость к воде и морозостойкость;

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

3. гидрофобный – добавляют в подводные части конструкций;

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

5. сульфатостойкий – устойчив к агрессивному влиянию жестких вод.

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

Сферы применения

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

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

Гидротехнический водостойкий бетон используют при строительстве:

  • 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.

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

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

stroitel-list.ru

что это такое и для чего нужен?

Практически все строители знакомы с термином «гидротехнический бетон». Что это такое? Это материал, который имеет цель и задачу обеспечивать целостность конструкции в течение длительного времени в условиях постоянного или периодичного омывания водой. Условия очень жесткие, кроме требования большой стойкости, важен и момент водонепроницаемости и вообще противостояния к водной среде, как обычной, так и морской.

Разновидности

Конструктивно такой материал делится на несколько категорий, в зависимости от условий и задач. Ведь объект может находиться в воде всегда, а может быть в зоне приливов и отливов, кратковременного контакта с влагой. Итак, гидротехнический бетон (что это такое уже рассмотрено) бывает двух категорий: подводный и надводный. Из этого следует разделение материала для полностью подводных и не полностью находящихся в воде сооружений.

Свойства и состав

Кроме того, существует такое понятие, как бетон в массе или не в массе. Учитывается регион использования и способность материала работать при сильном морозе или, наоборот, при постоянно высокой температуре. Как же достигаются такие свойства бетона, как водонепроницаемость, морозостойкость, и повышенная стойкость к окружающей среде? Все это обеспечивается выбором наполнителей цемента, уменьшающих или сводящих до минимума теплоотдачу готового материала, снижающих процесс изменения формы.

Получить гидротехнический бетон (ГОСТ указывает необходимые свойства) нужной плотности и соответственного назначения можно, если очень строго придерживаться всего процесса подготовительных действий. А именно: допуск применения портланд-цемента, гидрофобного цемента, пластификаторов, сульфато-стойкого и цемента на основе шлаков, и наиболее стойкого, пуццоланового цемента. О последнем можно сказать, что это наиболее стойкий сорт смеси, обладающий, помимо особой прочности в готовом сооружении, еще и очень малым коэффициентом тепловыделения, высокой стойкостью к окружающей среде, а также устойчивостью к природным водам: как пресной, так и содержащей минералы, в том числе соли повышенной концентрации. Единственным недостатком сооружений из пуццоланового цемента является не самый высокий показатель по морозостойкости. Поэтому, если речь идет об использовании сооружения в условиях сурового зимнего климата, применяют портландцемент с пластификаторами и морозостойкими добавками. В совокупности, это позволяет получить монолитную бетонную конструкцию со всеми требуемыми свойствами. А также немного уменьшить процент расхода самого цемента, добиться существенного уменьшения теплоотдачи бетона в процессе приобретения твердости.

Для районов с особо суровыми условиями эксплуатации, при наличии агрессивной водной среды, полном замерзании воды и усиленном давлении на конструкцию, применяют сульфато-стойкий сорт цемента. Для повышения таких свойств, как морозостойкость и полная водонепроницаемость, применяют уже добавки на химической основе и различные микро-наполнители. После этого можно также добиться высокой степени стойкости и плотности материала, сохранения необходимой степени подвижности и требуемого процента тепловыделения. В совокупности с определенной маркой цемента также достаточно важно использование в качестве заполнителей песок из кварца, щебень и гравий из твердых пород камня. Их морозоустойчивость и водоустойчивость надежна и не требует дополнительных доказательств. И подтверждением этому является опыт эксплуатации на самом высоком уровне.

Области применения

Даже на начальном рассмотрении, когда начинающему строителю неизвестен ответ на вопрос: гидротехнический бетон, что это такое,  догадаться о предназначении материала можно уже из его названия. Оно означает эксплуатацию в части водного наполнения, часто с довольно агрессивной средой, высокой степенью промерзания и требованием к длительному сроку использования самого объекта. Также требуется высокая степень противодействия к сжатию в процессе промерзания и высокая стойкость к механической деформации. Соответственно, на всех процессах изготовления требуемой смеси состав проходит жесткий контроль со стороны соответствующих специалистов.

Нормативы и требования к гидротехническому бетону очень высоки, и не только к сорту цемента, но, и в большой степени, к наполнителям, заполнителям и микродобавкам. Такие требования обоснованы мерами повышенной безопасности из-за того, что объекты, возводимые на основе гидротехнического бетона, имеют зачастую стратегическое значение. Автомобильные и железнодорожные мосты, опоры, специальные плиты укрытия гидроэлектростанций и прочие объекты.

Квалификация такого материала важна для определенной области применения, поэтому существует разделение на группы и подгруппы. Гидротехнический бетон (ГОСТ требования) представлен в таких вариантах:

  • бытовая смесь для железобетонных сооружений, которые будут использоваться в обычных природных условиях − это фундаментные блоки, балки, перекрытия, опоры, небольшие части конструкций для различного бытового предназначения;
  • водостойкий материал для устройства каналов и плотин, массивных сооружений для мелиорации, стоков и шлюзов;
  • материалы специального состава, свойства и назначения, для заливки полос авиапокрытий, магистральных трасс, плит укрытия и защиты от радиации.

Основные требования к маркам готовой смеси

Итак, что представляет собой гидротехнический бетон: ГОСТ с основными требованиями? Они таковы:

  • до принятия твердого вида материал должен иметь возможность перемешивания, обладать определенной степенью движения и удобством укладки;
  • в фазе твердения не терять монолитность, не иметь слоев и не растрескиваться;
  • иметь точное время отвердения в соответствии с определенными сроками и задачами;
  • минимизация стоимости готовой смеси и расхода цементной смеси;
  • точное соответствие состава наполнителей и заполнителей требуемой задаче, наличие песочных фракций, гравия и щебня определенной формы и необходимого количества микродобавок и химических дополнений.

Цементные бетоны также имеют разделение на легкие, на тяжелые и на особо тяжелые. Все зависит от общей объемной массы (в кг. на кубический метр). К наполняющему составу особо тяжелых бетонов, так же предъявляются определенные условия, требования к чистоте смеси. Очень часто именно особо тяжелые бетоны, имеют применение в районах крайнего Севера, поэтому процессы и возможность зимней работы имеют первостепенное значение. Для этого разрабатывались особые нормативы и добавки.

В условиях обычного климата, наоборот, возможность быстрого твердения имеет наиболее важное значение, что достигается применением обработки теплом, введением специальных химических добавок ускоряющих процесс твердения этого материала.

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.

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.

profundamenti.ru

Гидротехнический бетон: особенности, характеристики и 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.

Классификация бетонов.

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.

загрузка...

masterabetona.ru


Смотрите также