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.
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.
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.
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.
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 ВЦ 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 |
| 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 |
Применение, укладка
В связи со своими особенностями водостойкий бетон должен укладываться в сжатые сроки и большими объемами.
Требования к параметрам
Для обеспечения сохранности свойств при укладке, раствор должен отвечать требованием уменьшенного тепловыделения при высыхании. Его значение ограничивается допустимым увеличением температуры, назначенным с целью сведения к нулю возможностей образования трещин в элементах гидротехнических сооружений толщиной от 2,5 м.
Для уменьшения тепловыделения в состав раствора подмешивают цементные смеси с низкой теплотой гидратации или измельченный лед. Он уменьшает температуры составляющих и самого раствора. Для охлаждения бетонной кладки используют также трубы с холодной водой. Содержание цемента определяется назначением бетона. Для внутренних зон рекомендуемый показатель 120–160 кг/м3, а для наружных участков – 230–275 кг/м3 и выше.
Соотношение между фракциями заполнителя:
| Наибольшая крупность зерна, мм | Содержание заполнителя | |||||
| 5-20 мм | 5-40 мм | 20-40 мм | 20-60 мм | 40-80 мм | 80-150 мм | |
| 40 | 45-60% | 40-55% | ||||
| 60 | 35-50% | |||||
| 80 | 25-35% | 25-35% | 35-50% | |||
| 80 | 50-65% | 35-50% | ||||
| 150 | 15-25% | 15-25% | 25-35% | 30-45% | ||
| 150 | 30-40% | 25-35% | 30-45% | |||
Крупность частиц заполнителей для бетонного раствора достигает 150 мм в некоторых случаях – 200 мм и больше. Кроме мелкого заполнителя используются большие сплошные камни или их куски от 400 мм. При приготовлении смеси их утапливают вибрационными трамбовочными механизмами. Это экономит расход цемента и снижает тепловыделение.
Жесткие растворы
При строительстве современных гидротехнических сооружений широко используются малопластичные бетонные растворы. Их еще называют жесткими.
Они имеют несколько особенностей при укладке, а именно их укладывают механизированным способом посредством специальной техники – разравнивающих бульдозеров, самоходок с навесными механизмами для виброутрамбовки, число которых может достигать шести.
На строительстве крупных сооружений (гидростанций, дамб и т. д.) применяют непрерывно-поточную укладку.
Укладка некоторых видов
По крупности фракций частиц различают мелкозернистый и литой гидротехнический бетон. Первый применяется для облицовки каналов, изготовления емкостей, дорожных плит, для ремонта гидротехнических конструкций, аэродромов. Такой состав очень быстро застывает. Он имеет наполнитель с размером фракций до 10 мм и укладывается торкретированием посредством цемент-пушки.
В это устройство засыпают сухую бетонную смесь, которая сжатым воздухом направляется по гибкой трубе к месту укладки. К выходному отверстию шланга присоединяется еще один шланг, подающий воду под давлением. Таким образом, сухая смесь перемешивается с водой, и готовый раствор наносится на место бетонирования.
Есть также пневмобетонирование – по шлангу подается уже замешанная смесь, а это уменьшает водоцементное отношение на 25% и упрощает технологию работ. Применяют также и обычный способ – укладка в опалубку с уплотнением и термообработкой.
Литой бетон
Литой используют для бетонирования отверстий, тонкостенных конструкций со сложными формами, где укладка и трамбовка, как для обычных смесей, затруднена. Он уменьшает на 20% расход воды при затворе и при этом сохраняет заданную подвижность. Такой бетон позволяет увеличить прочность на две позиции (марки) или снизить потребление цемента на 15–36%. Также ему не требуется утрамбовка вибрированием, что экономит ресурсы. Он имеет морозостойкость большую на 25–40%, а стойкость к проницаемости воды — на 2–4 ступени при том же расходе составляющих.
Литой бетон состоит из цементной смеси, песка частицами мельче, чем 0,15 мм, водоудерживающих добавок (бетонной глины), наполнителей (зола-унос, керамзит). Смесь выглядит очень однородно, как расплавленное вещество — это делает возможным укладку ее без дополнительной трамбовки, заливку в отверстия и обеспечивает отличную герметизацию.
Гидротехнический бетон – материал, из которого изготавливают разнообразные конструкции, периодически/постоянно находящиеся в воде. Чаще всего такой раствор применяют в крупном промышленном строительстве, при возведении сооружений, предъявляющих максимально высокие требования по стойкости материала к воде и влаге.
Одно из главных требований к раствору – качественная гидроизоляция в максимально возможном диапазоне температур при серьезных статических и динамических нагрузках. Гидротехнический бетон обеспечивает длительную и качественную работоспособность конструкций и их составляющих, пребывающих в постоянном контакте с водой.
Общие сведения
Требования, которым должен соответствовать по нормативам гидротехнический бетон, технические характеристики и свойства материала регулируются ГОСТом 4795-53.
Бетон разработан специально для проектирования сооружений разного назначения либо их составляющих частей, постоянно испытывающих воздействие воды. Существуют разновидности материала, подходящие для тех или иных условий и конструкций.
Бетон для гидротехнических сооружений может быть:
- По расположению относительно уровня воды – монолит может быть подводным (постоянно находится в воде) и надводным (расположен выше горизонта воды).
- По масштабу – бетон может быть массивным или немассивным.
- По особенностям размещения – наружные конструкции и те, что находятся во внутренней зоне.
- По силе воздействующего на конструкцию напора воды – сооружения напорные/безнапорные.
Во многом свойства и технические нормативные характеристики зависят от того, какой марки гидротехнический бетон, в каком объеме в состав входят нужные компоненты.
Выбор раствора осуществляют, исходя из эксплуатационных требований, типа конструкции (массивная, тонкостенная, сборная и т.д.), климатических условий местности размещения объекта и т.д.
Маркировка вида гидротехнического бетона:
- БНМ – для сооружения надводных массивных конструкций
- БГТ – актуален для зон, где горизонт воды переменный
- БПТ – смеси для создания подводных тонкостенных сооружений
Материалы
Для замеса гидротехнического бетона в виде вяжущего могут использоваться разные виды цемента, выбор которых зависит от условий эксплуатации: пластифицированный цемент, гидрофобный, пуццолановое вещество, обычный портландцемент, шлакопортландцемент, стойкий к сульфатам.
Тут нужно рассмотреть особенности каждой смеси. Пуццолановый цемент демонстрирует высокий уровень химической стойкости при нахождении в минерализованных/пресных водах, обладает повышенной плотностью монолита, низким тепловыделением.
Пластифицированный и гидрофобный разновидности цемента используются для приготовления водонепроницаемых морозостойких растворов, что особенно актуально в суровом климате, зонах, где отмечено попеременное воздействие грунтовых вод. В процессе твердения таких смесей удается уменьшить теплоотдачу и понизить расход цемента на 8-10%.
Сульфатостойкий цемент подходит для конструкций, эксплуатируемых в особо жестких условиях, где есть химически агрессивные воды. Портландцемент со специальными минеральными добавками в составе и шлакопортландцемент актуальны для возведения надводных конструкций.
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.
Основные плюсы и минусы гидробетона
В зависимости от условий эксплуатации и сфер применения гидротехнического бетона он делится на три основные категории: обычный раствор для блоков, фундаментов, разного типа опор, заливки подвалов, погребов; водостойкий раствор для возведения разного рода гидротехнических сооружений надводного и подводного типа (плотины, дамбы, шлюзы); крепкий водонепроницаемый бетон, который применяют по большей мере на Крайнем Севере для сооружения конструкций с особыми требованиями.
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.
Задаваясь вопросами про гидротехнический бетон (что это такое и для чего нужен), обычно исходят из его состава и свойств, актуальных для выполнения конкретных типов работ.
Приготовление водостойких смесей
Процесс приготовления смеси гидротехнической мало чем отличается от приготовления обычных бетонных растворов разных марок. Раствор можно замесить своими руками, для чего понадобится верно подобрать состав. Основной фактор в данном случае – правильное определение водоцементного отношения, что зависит от условий (региона) эксплуатации.
Если речь идет о создании конструкций внутренней зоны, подойдет объем в 120-160 кг/м3, для наружной лучше брать 230-275 кг/м3. Заполнители берут фракции от 15 до 20 сантиметров. Если нужно сократить расход вяжущего и понизить интенсивность процесса тепловыделения при укладке, можно добавить крупные камни фракции 40-45 сантиметров, но в таком случае обязательно раствор нужно уплотнять вибраторами.
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.
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
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.
| Класс (Марка) ГОСТ 7473-2010 | Цена за куб | |
|---|---|---|
| В7,5 (М100) | 2650 руб. | Объём: 0 м 3 , Стоимость: 0 руб. Заказать |
Скачать типовой
договор поставки бетона
Цена указана без учета НДС и стоимости доставки.
Схема работы
Фундаменты и другие подземные конструкции постоянно подвергаются разрушительному воздействию грунтовых вод. Подземные воды содержат соединения сульфатов и минеральных солей, которые вредят бетонным конструкциям. Защита бетона от влияния внешних факторов необходима, и сульфатостойкий бетон — именно тот состав строительного материала, который способен противостоять разрушениям от воздействия сульфатов, температуры и деформации почвы.
Завод-производитель «Омега Бетон» производит сульфатостойкий бетон, в состав которого входит не только сульфатостойкий цемент и другие стройматериалы (песок, клинкер, гипс), но и пластификаторы, а также гранулированные минеральные добавки. Пластификаторы в составе бетона – это мылонафт и сульфитно-спиртовая барда.
В бетон на сульфатостойком портландцементе также добавляется 5% трехкальциевого алюмината (С3А) или C3S (трехкальциевый силикат), C4AF (четырехкальциевый алюмоферит) и C2S (двухкальциевый силикат) для защиты от сульфатной коррозии. Особенность этой марки бетона – медленное затвердевание раствора и плавное наращивание прочности.
Получают бетон двумя способами:
- Раствор готовится с применением обычного цемента и добавлением в состав специальных модифицирующих добавок.
- С использованием сульфатостойкого цемента.
Первый способ защиты бетонных конструкций со временем утрачивает свои возможности защиты бетона от влаги, минеральных солей и сульфатов. Второй вариант считается более надежным, так как защищает бетонную конструкцию все время ее эксплуатации. Существует несколько видов цементов:
- Шлакопортландцемент сульфатостойкий гидротехнический.
- Портландцемент сульфатостойкий.
- Портландцемент пуццолановый.
- Портландцемент сульфатостойкий с минеральными добавками.
Согласно ГОСТ 22266-94 содержание компонентов сульфатостойкого состава регламентируется по прочности сжатия, которая измеряется по истечении 4-х недель, на 28-е сутки затвердевания раствора. В зависимости от результатов исследований прочности бетон группируется по маркам и классам так же, как и обычный бетон: М100 (В7,5), М150 (В12,5) и т.д.
- Требования ГОСТ не допускают превышение содержания ангидрида серной кислоты (S02) больше 4%. В противном случае бетонная конструкция становится слишком хрупкой.
- Портландцемент сульфатостойкий гидротехнический с минеральными добавками может содержать до 20% смеси пуццоланы и шлака.
- Шлакопортландцемент может вместо шлака содержать такие добавки, как пуццолана или кислая зола, в пропорции до 10%.
Рассчитайте необходимый объем бетона
БСГ и арматуры на ваш объект
Где и как используется сульфатостойкий бетон
Согласно «Рекомендациям по применению бетонов в условиях сульфатной агрессии» Московского НИИЖБ, а также ГОСТ 10178-76 и ГОСТ 22266-76, сульфатостойкий бетон применяется на бетонных объектах при воздействии жидкой среды, содержащей сульфаты и минеральные слои, в строительстве подземных объектов и в условиях высыхания, увлажнения и замораживания бетона.
Бетон, приготовленный на шлакопортландцементе, пуццолановом портландцементе или сульфатостойком шлакопортландцементе, рекомендуется использовать в бетонных и железобетонных объектах подводных и подземных узлов и элементов строений, которые контактируют с грунтовыми или промышленными подземными водами, не подвергаются цикличной заморозке и оттаиванию. Также рекомендовано работать с таким бетоном на фундаментах и других частях массивных подземных и гидротехнических сооружений.
Сульфатостойкий гидротехнический бетон на портландцементе марки М400 (с добавлением пластификаторов и комплексных добавок) разрешено использовать в бетонных и железобетонных конструкциях, находящихся под постоянным воздействием агрессивных сульфатных вод и контрастных температур. Такие марки бетона применяются для бетонирования подземных и подводных массивных объектов.
Продажа сульфатостойкого бетона
ООО «Омега Бетон» производит доставку всех основных видов товарного бетона, включая сульфатостойкий. Постоянная лояльная цена для оптовых и розничных заказчиков позволяет купить любой объем бетона с доставкой к вашей стройплощадке.
