Гидротехнический бетон что это такое

Характеристика гидротехнического бетона

Название гидротехнического бетона говорит само за себя, так как любому, даже абсолютно далекому от этой темы человеку, понятно, что там, где есть приставка «гидро » что-то связано с водой. Но что именно он собой представляет, его применение и другие особенности этого материала остаются непонятными. В статье мы детально рассмотрим все аспекты, которые характеризуют такой вид бетона.

Определение. Сферы применения

Гидротехнический бетон – вещество, что применяется для сооружения конструкций, которые находятся в воде временно, или пребывают там постоянно. Обычный бетон не подходит для конструирования мостов и других гидротехнических конструкций, так как под действием воды он поддается большому разрушению, особенно при постоянной смене ее уровня. Он применяется как для массивных сооружений, так и для небольших гидротехнических конструкций.

Наиболее губительное влияние на гидротехнические бетоны имеют:

Особенности

Бетон для гидротехнических сооружений обладает некоторыми отличающими его чертами:

  • применение для конструирования мостов, дамб, волнорезов, иногда – для метро и подвалов;
  • температуроустойчивый – в зависимости от производителя. Есть разные виды, которые отличаются цифрами в названии. Они выступают индикаторами стойкости к морозу — если в названии F200, это означает, что прочность теряется (на 25%) после 200 оттаиваний;
  • имеет разный уровень водостойкости (4 уровня);
  • испытания конструкций проводится через 180 дней.

Вернуться к оглавлению

В зависимости от того, где гидротехнический бетон будет эксплуатироваться, его разделяют на виды:

  1. периодически омываемый;
  2. для переменных вод;
  3. надводный;
  4. подводный.

За структурой частиц выделяют:

Также гидротехнический бетон классифицируют на материал:

  • для конструкций, которые поддаются напору воды;
  • для безнапорных сооружений.

Виды за конечным расположением:

Состав и свойства

При проектировании раствора необходимо учитывать следующие его свойства:

Основные задачи при расчете компонентов бетона:

  • определить все технические требования;
  • выбрать материалы;
  • спроектировать состав раствора.

Гидротехнические бетоны содержат цемент (портландцемент, гидрофобный, шлаковый, пластифицированный, а в случае воздействия агрессивных вод – сульфатостойкий). Портландцемент и пластифицированный применяют в суровых климатических условиях для неустойчивого уровня воды. Это обеспечивает необходимую морозостойкость, водостойкость, большую плотность в конечном результате и минимальную теплопроводность в гидротехническом сооружении. Эти материалы устойчивы от разрушений в пресной и минеральной воде.

Также в раствор входят разные примеси, которые повышают его основные характеристики. Каждая добавка имеет свое значение. Кварцевый песок, гравий, щебень увеличивают водостойкость гидротехнического бетона. Также добавки снижают уровень деформации и расход цемента, при этом не снижая устойчивости и подвижности раствора. Существуют примеси, которые увеличивают стойкость к низким температурам. Следует учитывать, что ГОСТ выставляет технические требования по разного рода добавкам в бетоне (например, мелкий заполнитель).

При подборе раствора важно учитывать не только его состав, но и такие моменты, как расчет его содержащих материалов, нормативно правильное количество воды в растворе, количество применяемого песка, зернистость наполнителя, условия твердения и т. д. Эти характеристики влияют на качество раствора. Правильный расчет состава позволяет сделать гидротехническое сооружение максимально стойким в конкретных условиях.

Требования к песку в растворе также очень высокие, он должен относиться к высшей категории, минимально содержать сторонние примеси. Плотность песка должна входить в диапазон 2-2,8 т/м3, размер зерен – до 2 мм. Это влияет на подвижность бетона. Также нужно правильно подобрать крупный наполнитель. Это влияет на устойчивость конструкции. Преимущественно применяют гранит, так как он способен выдержать сильные нагрузки и обладает водостойкостью.

Важным моментом при выборе составляющих бетона выступает лещадность (прилегание отдельного элемента к плоскости). Преимущественно применение кубовидного щебеня, зерна которого наиболее плотно укладываются в опалубку.

Укладка гидротехнического бетона

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

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

При укладке бетона используют блоки. Технология:

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

Рассмотрим процесс детальней.

Установка опалубки

При работе с гидротехническим бетоном используют такие виды опалубки:

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

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

Подготовка блоков

  • на скальном основании;
  • на бетонном основании.

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

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

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

Заключение

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

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

Гидротехнический бетон: свойства, характеристики, состав

  • 1 Бетон для гидротехнических сооружений
    • 1.1 Введение
    • 1.2 Требования
    • 1.3 Состав
  • 2 Вывод

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

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.

Читать еще:  Как сделать штробу в бетоне

Существует большое количество разнообразных бетонных смесей, поэтому их классифицируют по нескольким параметрам:

  • 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.;
  • 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;
  • По виду наполнителя различают составы на пористых, плотных и специальных заполнителях. В нашем случае речь идет о плотных материалах – гравии и граните;
  • Также различают материалы по структуре. Выделяют поризованные, плотные, крупнопористые и ячеистые бетоны. Мы будем говорить о плотной разновидности;
  • 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;
  • 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;
  • По крупности заполнителя бывают мелкозернистые и крупнозернистые разновидности.

    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:

  • Подводный, который постоянно находится в толще воды и испытывает прямой контакт с напорной жидкостью;
  • Пребывающий в зоне периодически изменяющегося уровня воды, то есть материал испытывает воздействие напорной жидкости не постоянно;
  • 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.

    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.

    Читать еще:  Как класть ламинат на бетонный пол

    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.

    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.

    Гидротехнический бетон – материал для работы в жестких условиях

    Возведение и эксплуатация промышленных гидротехнических сооружений происходит при постоянном или периодическом воздействии воды. Ее влияние на снижение целостности и долговечности строительного камня значительно выше, чем при удаленных от водных бассейнов постройках.

    Чтобы обеспечить стойкость зданий к разрушительному действию влаги, применяют специальные стройматериалы.И сегодня мы поговорим про водонепроницаемое покрытие бетона для гидротехнических сооружений, его действующий ГОСТ, РД и многое другое.

    Что такое гидротехнический бетон?

    К гидротехническим составам относится широкий спектр смесей на бетонной основе, обладающих повышенной прочностью, морозостойкостью и влагонепроницаемостью. Они могут применяться в виде готовых блоков и изделий или жидкого раствора, транспортируемого к месту использования или готовящегося прямо на стройплощадке.

    Важной особенностью гидротехнического бетона является возможность возведения конструкций под водой. Это открывает такие области применения, как строительство и экстренные ремонтные работы сооружений промышленного и бытового назначения (дамбы, мосты, плотины, водоемы, бассейны и др.).

    Достоинства

    Достоинства гидротехнических бетонов:

    • высокая прочность;
    • значительная морозостойкость;
    • низкое влагопоглощение (вплоть до абсолютной непроницаемости);
    • малая склонность к трещинообразованию;
    • возможность проведения строительных работ под водой.

    Сооружение из гидротехнического бетона W12

    Недостатки

    • большая удельная стоимость;
    • низкое время схватывания (затрудняет транспортировку и вынуждает готовить растворы рядом с местом строительства);
    • высокая теплопроводность.

    По уровню использования материала

    Выделяют несколько направлений классификации гидротехнических бетонов. В основе одной из них лежит уровень использования материала относительно воды:

    • подводное – сооружение все время находится под водой;
    • комбинированное – бетон периодически омывается при повышении уровня или приливно-отливных движениях;
    • надводное – поверхность иногда подвергается действию случайных брызг и находится в непосредственной близости от воды.

    Про такой тип гидротехбетона как самоуплотняющийся расскажет это видео:

    По способу применения

    По способу применения выделяют следующие виды материала:

    • безнапорный – бетон заполняет опалубку самотеком. Данный способ подходит для малонагруженных построек;
    • напорный – раствор заполняется из трубы под давлением. Образованная структура обладает минимальными внутренними дефектами и применяется для созданий нагруженных построек.

    По характеристике строящегося монолита

    Еще одним способом классификации является разделение бетонов по характеристике строящегося монолита:

    • массивные – применяются для создания конструкций с толстыми стенами, основаниями или перекрытиями. Особенность затвердевания такого бетона предполагает неравномерное схватывание монолита внутри и снаружи, которое может стать причиной появления трещин. Применение данного типа бетонов повышает целостность строения;
    • немассивные – используются для обычных построек с небольшими и средними линейными габаритами.

    Технические характеристики и свойства

    Основные параметры гидротехнических бетонов регулируются документом ГОСТ 4795-53 «Бетон гидротехнический. Общие требования» (иногда встречается ГОСТ 26633-2012). Хотя этот стандарт достаточно старый, приведенные в нем требования к физико-техническим свойствам материала актуальны до сих пор.

    К параметрам бетонов, определяющим эксплуатационные характеристики, относится прочность на сжатие и морозостойкость. Наиболее востребованными классами для прикладных целей оказались B10-B40 (выдерживают в лабораторных условиях давление от 10 до 40 МПа). Марки по морозостойкости включают диапазон F50-F300 (обозначают количество циклов замерзания и оттаивания, при котором не происходит разрушения тестируемого образца).

    Еще одной характеристикой бетонов, эксплуатируемых под давлением, является водонепроницаемость. Распространение получили четыре марки гидротехнических (водонепронецаемых) бетонов (от W2 до W8), обеспечивающие гидроизоляцию при давлении от 2 до 8 кгс/см 2 .

    Строение из гидротехнического бетона (класс В15 М200)

    Состав и структура

    Основу гидротехнического цемента составляют наполнители (щебень и песок), портландцемент и вода. В зависимости от предназначения и необходимых качеств, в состав раствора вводятся гидрофобизаторы, пластификаторы, уплотнители и ряд других компонентов.

    Уникальные свойства бетона, позволяющие использовать его в водной среде, обусловлены плотной структурой, лишенной трещин, пор и эксплуатационных дефектов.

    Для эксплуатации в жестких водных средах в число компонентов входит сульфатостойкий или пуццолановый шлаковый цемент. Без них не обходится отделка морских портов, прибрежных зон, резервуаров химических предприятий и очистных сооружений.

    Применение гидротехнического бетона рассмотрено ниже.

    Производство и применение

    В производстве гидротехнических бетонов используется такое же оборудование, как и в приготовлении классических бетонных составов. Все компоненты загружаются в бетономешалку и гомогенизируются до однородного состояния. Чтобы обеспечить водостойкость стены или фундамента из обычного бетона, необходимо нанести с одной стороны раствор проникающей гидроизоляции.

    Водоустойчивые бетоны используются при сооружении плотин и дамб, портовых построек и защиты набережных. Специальные смеси входят в основу хранилищ жидких отходов, стоков и канализационных систем. Гидротехнические составы необходимы при оснастке колодцев и отделке искусственных водоемов.

    Далее будет рассмотрена цена за куб бетона гидротехнического.

    О том, как производится защита бетонных конструкций гидротехнических сооружений, расскажет это видео:

    Стоимость материала

    Производство гидротехнического бетона, в отличие от цементных смесей, обычно производится самостоятельно или на близлежащих местных предприятиях. Это связано с низким сроком схватывания, до начала которого раствор еще нужно успеть привезти к месту строительства.

    Стоимость 1 м 3 жидкого бетона составляет от 2800 до 3700 руб. Самыми дорогими являются водостойкие и наиболее прочные составы. Использование гидротехнических бетонов с высокой влагопроницаемостью и малой прочностью не рекомендуется.

    Перед приобретением компонентов смеси или готового раствора следует оценить эксплуатационные параметры сооружения. Универсальной формулы бетона нет, поскольку в каждом случае приходится учитывать частоту и амплитуду колебаний температуры, состав воды, нагрузку, массивность стен и др. Чтобы получить прочную и долговечную гидротехническую постройку, нужно пользоваться при расчетах справочными данными и привлекать к работе профессиональных строителей.

    Применение гидротехнического бетона (класс В25 М350)

    Все о гидробетоне: особенности укладки и область применения материала

    Бетон используется людьми давно, он надежен, прошел испытания погодой и временем. Для строительства гидроэлектростанций, мостов, дамб и других сооружений, соприкасающихся с водой, обычный материал не подходит. Для этих целей используется гидробетон. Его применяют как для масштабных, так и для небольших гидротехнических сооружений. С задачей обеспечения длительной работоспособности конструкций и их отдельных деталей водостойкий бетон справляется сполна.

    Содержание

    Особенности гидротехнического бетона ↑

    Главными разрушающими факторами для гидробетона служат температурные перепады, жесткая вода, приливы и отливы. Исходя из этого, водостойкий материал должен обладать следующими характеристиками:

    • морозоустойчивостью;
    • устойчивостью к воде;
    • повышенной водонепроницаемостью;
    • прочностью на сжатие и растяжение.

    Разновидности водостойких бетонов ↑

    В зависимости от расположения постройки, объема и уровня напора водных масс при эксплуатации, длительности контакта воды и гидротехнического сооружения, гидробетон делится на три основных типа:

    • надводный тип, применяется для конструкций, которые находятся над уровнем воды и контактируют с ней периодически;
    • подводный, особый тип гидробетона, используемый для сооружений, постоянно контактирующих с водой;
    • бетон для строений, которые находятся в зоне с постоянно меняющимся уровнем воды.

    По другой классификации материал подразделяется на массивный и не массивный, литой и мелкозернистый. В зависимости от применения, он бывает для наружных или внутренних работ, для напорной и безнапорной канализации.

    Область применения материала ↑

    Гидротехнический (мостовой) бетон применяется в масштабном промышленном и частном строительстве. Основная область его применения – строительство мостов и мостовых конструкций, возведение сооружений на предприятиях химической промышленности. Гидробетон в этом случае используется из-за повышенной опасности разрушения объектов под действием воды и химикатов.

    Читать еще:  Чем покрыть пол в гараже дешево

    Из него строят плотины, береговые укрепления, набережные, канализационные шахты, эстакады, банковские хранилища и многие другие сооружения, нуждающиеся в защите от проникновения воды и других разрушающих факторов. Менее масштабные сооружения с использованием водостойкого материала – это бассейны, фонтаны, декоративные пруды, искусственные водоемы и другие объекты.

    Состав бетонной смеси ↑

    Выбор компонентов зависит от сферы применения и предназначения состава. Чтобы материал отвечал требованиям морозоустойчивости, водонепроницаемости и прочности, подбирается соответствующее соотношение цемента, воды, песка и других компонентов, их качество, время выдерживания, характеристики и т.д.

    Важно! Выбирая состав гидробетона, необходимо руководствоваться ГОСТом 26633 2012, регламентирующим соотношение компонентов.

    Цемент – главный компонент состава ↑

    Используют несколько разновидностей цемента:

    • Сульфато стойкий цемент используется тогда, когда объект контактирует с жесткой водой, обладающей разрушительными свойствами из-за наличия в ее составе минералов.
    • Пластифицированный и портландцемент служат основой составов для строений, которые находятся в местах с постоянно меняющейся температурой воды.
    • Гидрофобный цемент используется для создания материала, постоянно контактирующего с водой.
    • Пуццолановый и шлаковый цемент обладают химическими характеристиками, противостоящими разрушению конструкции при воздействии на нее воды.

    Важно! Содержание цемента в гидробетоне влияет на его плотность.

    Кварцевый песок и крупные компоненты ↑

    В качестве заполнителей используются, повышающие водостойкость, кварцевые пески. Песок должен быть качественным, без примесей. По ГОСТу размер его зерен не превышает 2 мм, плотность имеет значение 2т/м3. При несоблюдении этих требований у материала будет нежелательный уровень подвижности.

    Чтобы причалы, туннели, мосты и дамбы были прочными и надежными, нужно тщательно подходить к выбору крупных компонентов. Гравий и щебень обеспечивают морозоустойчивость и устойчивость к температурным перепадам. Нередко для этих целей используется не пропускающий воду и не разрушающийся под нагрузками гранит.

    Важно! Одной из главных характеристик гравия и щебня является лещадность. Кубовидные компоненты обеспечивают наиболее плотное прилегание в опалубке. Это позволяет равномерно распределить нагрузку и повысить прочность конструкции. Кроме того, лещадность способствует экономии цемента и песка, так как их расход в этом случае значительно сокращается.

    Микро наполнители и добавки ↑

    Наличие микро наполнителей защищает сооружение от деформаций. Они повышают теплопроводность и увеличивают срок службы. Наличие микро наполнителей в составе снижает расход цемента, что также является положительным моментом. Качественные характеристики улучшаются и за счет использования различных химических компонентов.
    Этому способствует и введение в бетонный раствор различных добавок (пластифицирующих, воздухововлекающих, уплотняющих и т. д.). Водостойкость повышают пластификаторы, улучшающие пластичность раствора и качество заполнения формы, ограниченной опалубкой. Количество пластификаторов в составе – от 0,1 до 3,0 %.

    Для заполнения пор и трещин вводятся неорганические соли нитрата кальция, калия, силиката натрия, хлорного железа и др. Наиболее эффективным является нитрат кальция, составляющий 0,5-1 % от массы. Добавка максимально повышает прочность и водонепроницаемость строения. Гидрофобными добавками служат щелочные соли высших кислот и силиконовые жидкости. Их содержание от массы связующего составляет 0,15-1 %.

    Это интересно! В настоящее время учеными-химиками ведутся разработки компонента ЦМИД – 4, постоянно контактирующего с питьевой водой.

    Укладка гидротехнического бетона ↑

    Строителям гидросооружений приходится решать такие задачи как обеспечение их термо- и водостойкости, защиты от замораживания при укладке в мороз. Работы производятся в режиме минимальных временных, денежных и трудовых затрат.

    Технология и последовательность бетонирования ↑

    Укладка материала производится блоками. Технология бетонирования включает:

    • установку опалубки;
    • подготовку блоков;
    • распределение и уплотнение материала по блоку;
    • уход за бетоном;
    • распалубку.

    Для гидробетона используются такие виды опалубки:

    1. Крупно щитовая инвентарная (большие металлические, деревянные и дерево металлические панели консольного и консольного двухъярусного типа).
    2. Мелко щитовая инвентарная в виде небольших деревянных пластин.
    3. Деревянная опалубка.
    4. В виде плит и балок.
    5. Металлическая сетка.
    6. Несъемные армопанели из железобетона (дорогостоящий метод, требующий дополнительных затрат на оборудование и технику). Используется для строительства гидротехнических станций.

    Вид опалубки закладывается в проекте. При ее выборе учитывается вид работы, способ укладки и компонентный состав. От вида опалубки зависит скорость работы и снижение трудовых затрат.

    Подготовка блоков и схемы укладки ↑

    Используются блоки на скальном и бетонном основании. Их подготовка – трудоемкий процесс, большая часть которого проводится вручную. На распределение и уплотнение гидробетона в блоке влияют условия среды, техника укладки бетона и размеры бетонной конструкции. В зависимости от этого схема укладки бывает:

    • послойная – тонкими (до 0,5 м) слоями, уплотнение выполняется ручным вибратором;
    • ступенчатая – материал укладывается ступенями (3-4 м) на всю высоту блока, уплотнение проводится пакетами вибраторов;
    • однослойная – производится по всей высоте блока, но не ступенчато, укладка двухэтапная – бульдозером и пакетами вибраторов.

    Требования к параметрам ↑

    Чтобы свойства гидробетона сохранялись, должен учитываться параметр тепловыделения. Его значение должно ограничиваться допустимым увеличением температуры, чтобы свести к минимуму образование трещин в элементах толщиной от 2,5 м.

    Для уменьшения тепловыделения в состав добавляют цемент с низкой теплотой гидратации или дробленый лед. Они снижают температуру составляющих и раствора. Охлаждение кладки возможно также при помощи труб с холодной водой.
    Содержание цемента определяется сферой применением растворв. Для наружных зон – 230–275 кг/м3 и более, для внутренних – 120–160 кг/м3. Величина частиц заполнителей – 150 мм, иногда – 200 мм и больше. Помимо мелких фракций, применяются и большие камни, или их части от 400 мм.

    Особенности укладки разных видов растворов ↑

    Состав влияет на способ укладки. Рассмотрим это на примере жестких мелкозернистых и литых бетонов.

    Возведение сооружений из жестких бетонов ↑

    Современные гидротехнические сооружения возводят из мало пластичных жестких бетонов. Их укладка ведется механизированным способом с применением спецтехники – самоходок с навесными вибро утрамбовывающими механизмами (до 6 штук) и разравнивающих бульдозеров. Строительство гидростанций, дамб и других крупных сооружений ведется непрерывным потоком.

    Применение мелкозернистого бетона ↑

    Мелкозернистый бетон применяется для ремонта гидротехнических сооружений, аэродромов, облицовки каналов, изготовления дорожных плит и емкостей. Такой состав характеризуется быстрым застыванием. Укладывается торкретированием с помощью цемент-пушки.

    В устройство засыпается сухая бетонная смесь, направляемая сжатым воздухом по гибкой трубе в нужное место. К отверстию трубы подсоединяется шланг, подающий под давлением воду. Вода смешивается с сухой смесью, образуя раствор.

    Более простым методом является пневмобетонирование, когда по шлангу подается готовый продукт. Применяется и обычный способ с укладкой в опалубку.

    Бетонирование с применением литого раствора ↑

    С помощью литого раствора бетонируют отверстия, тонкостенные, сложной формы конструкции с затрудненной укладкой и трамбовкой. Количество воды при его затворе уменьшается на 20%, но необходимая подвижность материала сохраняется.
    Прочность раствора выше на две позиции, а потребление цемента снижается на 15–36%. Не нужна трамбовка вибраторами, что позволяет экономить ресурсы. Морозостойкость конструкций увеличивается на 25–40%, водопроницаемость – на 2-4 уровня. Обеспечивается отличная герметизация.

    Литая бетонная смесь состоит из цемента и песка с фракциями менее 0,15 мм, наполнителей (золы-унос, керамзита) и глины, выполняющей роль водоудерживающей добавки. Выглядит смесь однородной, напоминает расплавленное вещество.

    Преимущества и недостатки гидротехнического раствора ↑

    Особенности гидробетона являются и его преимуществами:

    • способность выдерживать температурные перепады за счет использования в смеси небольшого количества воды и специальных добавок;
    • высокая водонепроницаемость и прочность, обеспечиваемые грамотно подобранным составом.

    Из недостатков следует отметить высокую стоимость и быстрое застывание смеси.

    Видео: как самостоятельно сделать гидробетон с дегидролом ↑

    Гидротехнический бетон – сложный материал, создание которого – ответственная и кропотливая задача. При его выборе учитывают как состав, так и геологические, климатические и ряд других факторов. Правильно выбранный материал обеспечит надежность и долговечность гидротехнических сооружений.

  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector