Бетон гидротехнический (водостойкий): технические характеристики, свойства, ГОСТ

Водонепроницаемость бетона – одно из основных качеств строительного материала. Он не имеет пустот в своем строении, плотный. Швы между участками заполняют гидроизолирующим веществом. У бетона специфические характеристики, отличается рядом преимуществ и широким применением. Водонепроницаемый бетон используют только в монолитных конструкциях (для фундамента), потому что в сборных постройках много швов, из-за чего достичь непроницаемости влаги нереально.

Водонепроницаемые бетоны обозначают буквой W, четными цифрами от двух до двадцати. Под ними подразумевается уровень давления (измеряется в МПа х 10 -1 степени), при нем водонепроницаемый бетон выдерживает водный напор и предотвращает прохождение влаги.

Что влияет на показатель водонепроницаемости?

Водонепроницаемость бетона – специфическая характеристика, которую имеет бетонный раствор. На нее влияет большое количество факторов, среди которых:

возраст самого бетона. Чем больше ему лет, тем лучше он защищен от разрушающего воздействия влаги;
влияние окружающей среды;
использование добавки. К примеру, сульфат алюминия увеличивает степень плотности бетона. Этого строители достигают при помощи вибрирования, действия пресса, вакуумного удаления влаги.

В процессе затвердевания бетона могут образовываться поры. Причины этого:

недостаточная плотность смеси;
наличие излишней воды;
уменьшение объема стройматериала в процессе усадки.

Усадка должна быть минимальной для такого типа бетонной смеси. Во избежание проблем выполняются такие действия:

увлажнение свежего бетона на протяжении первых трех дней через каждые три часа;
накрыть залитый бетоном участок влажной мешковиной либо пленкой;
не забывать о специальном средстве, которое образует пленку.

Перед началом работы с данным видом стройматериала нужно ознакомиться с присущими ему характеристиками.

Вернуться к оглавлению

ВОДА ДЛЯ БЕТОНА

ВОДА ДЛЯ БЕТОНА Для приготовление бетона необходима вода, которая принимает участив в процессе схватывания и твердения. При схватывании и твердении необходимо держать смесь во влажном состоянии, чтобы она «не перегорела» и достигла расчетной прочности. Для приготовления бетона промышленным способом используется водопроводная вода, которую наша лаборатория постоянно контролирует на содержание сернистого ангидрида, который вступает в химическую реакцию с цементом и приводит конечный продукт к негодности. Качество воды для бетонов и растворов регламентирует специальный ГОСТ 23732-2011 «Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия». Документ устанавливает ограничения по наличию в среде минералов и химических соединений . В бетоне много воды – от 155 литров на 1 м3, в зависимости от фракции щебня, песка, ожидаемой марки камня. Жидкость взаимодействует с каждой песчинкой и пылинкой цемента, поэтому ее качество оказывает влияние на весь объем будущей конструкции. От чего зависит расход воды в бетоне: Фракция песка и щебня; Марка цемента и его тип; Ожидаемая марка бетона. Объем воды в бетоне не должен превышать норму – в погоне за пластичностью можно легко потерять качество, избыток жидкости тормозит гидратацию цемента, а ожидаемую прочность бетон не наберет. Соответственно, добавлять ее при замесе сверх нормы нельзя. Слишком малое водосодержание бетонного раствора не даст перемешать компоненты должным образом, а пластичность у такого будет минимальной. Чтобы получить бетон с хорошей пластичностью и удобоукладываеомстью, нужно использовать специальные пластификаторы! Сахара и фенолы отсрочивают твердение бетона и сильно ухудшают его качество. Нормируемое содержание этих веществ – 10 мл/литр; Нефтепродукты образуют водонепроницаемую пленку на частичках вяжущего; Поверхностно-активные вещества (мыльные остатки) также обволакивают компоненты. В отличие от присадок-улучшителей, дают только замедление твердения; Растворимые соли сульфат-ионов и хлор-ионов кристаллизуются в порах бетона, приводят к коррозии камня и арматуры. По этой причине воду из моря использовать категорически запрещено. Сточные, болотные и речные воды использовать для затворения бетонов и цементов можно, но только после очистки и проверки санитарно-эпидемиологической станцией. Влияние воды на марку бетона нельзя недооценивать – жидкость может как способствовать приобретению прочности и других проектных параметров, так и значительно их снизить из-за наличия таких компонентов в составе: Вода с минералами в избыточном или недостаточном количестве может снижать скорость твердения, итоговую прочность, препятствовать образованию молекулярных связей в структуре камня. Органические загрязнения (ил, плесневелые грибки) вредят бетону фактически и в перспективе: они мешают минеральным компонентам вступать в реакцию и качественно кристаллизоваться, со временем во влажной среде органика развивается и разрушает изделие по всему объему. Соответственно, использовать можно только воду, которая соответствует государственным нормативам, то есть из водопроводов, но проверенных лабораторно: к сожалению, действительно хорошая жидкость доходит до потребителя редко из-за плохого состояния проводных магистралей. То же относится к промывке наполнителей и поливке молодого твердеющего бетона. Также непригодна для приготовления строительного бетона вода: -терминальная, -лечебная, -Питьевая минеральная и другие, Потому что содержат различные примеси солей. Поэтому при приготовлении бетона в индивидуальном строительстве надо знать, какая вода применяется в замесе раствора. Для повышения качества продукции также можно использовать различные добавки. Благодаря им ускоряется процесс затвердения, также повышается морозостойкость и водопроницаемость. Добавкой надо уметь пользоваться и добавлять согласно инструкции иначе получите обратный процесс — начнется ускоренный процесс разрушения бетонных изделий.

ВОДА В БЕТОННОЙ СМЕСИ

Вода в бетонной смеси выполняет две функции: во-первых, участвует в химических реакциях, которые вызывают схватывание и твердение бетона, и, во-вторых, служит смазкой для смеси гравия, песка и цемента, облегчающей ее укладку. Как при любой реакции, цемент и вода соединяются в определенных пропорциях, а именно на 1 весовую часть цемента для его гидратации требуется около 0,3 весовых частей воды. Однако бетон с таким низким содержанием воды был бы очень сухим и трудно поддавался бы уплотнению. Поэтому для смазки, т. е. для улучшения удобо-укладываемости бетонной смеси, в нее добавляется избыточная вода. Поскольку избыточная вода при твердении бетона испаряется, оставляя воздушные поры, необходимо стремиться к тому, чтобы содержание ее в бетоне было минимальным. Если при укладке бетонная смесь не полностью уплотнена, в ней могут остаться многочисленные воздушные пузырьки, увеличивающие пористость бетона. Таким образом, существует два источника образования воздушных пор в бетоне: захват воздуха при укладке и избыточная вода, которая впоследствии испаряется. Воздушные пузырьки легче удалить из влажных смесей, чем из сухих; последние требуют значительной дополнительной работы для удаления воздушных пузырьков при уплотнении бетона. Отсюда следует, что для любого данного способа уплотнения бетона существует определенное оптимальное содержание воды в смеси, при котором суммарный объем пор, образуемых захваченным воздухом и избыточной водой, является минимальным. Бетон с минимальным общим объемом пор является наиболее плотным и прочным и поэтому обычно наиболее приемлемым. Из сказанного можно сделать заключение, что наиболее плотный и прочный бетон получается при минимальном количестве воды, однако достаточном, чтобы обеспечить необходимую степень удобо-укладываемости бетонной смеси для достижения максимальной плотности. Степень удобо-укладываемости должна рассматриваться в связи со способом уплотнения бетона и типом конструкции. Это утверждение можно проиллюстрировать сравнением жесткого бетона, укладываемого в дорожное покрытие и уплотняемого с помощью мощного оборудования, и более подвижного бетона, применяемого при сооружении тонких железобетонных стен и уплотняемого вручную. Если бы во втором случае применялся жесткий бетон, это почти неизбежно привело бы к образованию раковин, плотность и прочность бетона были бы значительно ниже, чем в дорожном покрытии. Термин «водоцементное отношение» требует пояснений, так как до сих пор в различных кругах специалистов по этому вопросу не достигнуто определенного соглашения. Зависимость между водоцементным отношением, жирностью смеси, гранулометрическим составом заполнителя, удобоукла-дываемостью и прочностью бетона была впервые изучена профессором Абрамсом (Abrams, США). Результаты его работы позволили сформулировать так называемый закон Абрамса для водоцементного отношения, который гласит: «При данных материалах для бетона и условиях испытаний количество воды затворения определяет прочность бетона в том случае, если бетонная смесь обладает достаточной для работы пластичностью». Из этого закона следует, что для полностью уплотненного бетона при качественном заполнителе и данном цементе прочность бетона зависит только от водоцементного отношения. Испытания большого числа кубиков, приготовленных из различных бетонных смесей при разных водоцементных отношениях, проведенные Лабораторией строительных исследований с целью определения прочности бетона в различном возрасте при разных водоцементных отношениях, привели к созданию серии кривых. Первоначальная усадка бетонной смеси перед схватыванием является следствием потери воды путем ее испарения, поглощения опалубкой или основанием, утечки и просачивания через опалубку. Следовательно, чем влажнее бетонная смесь, тем больше возможная потеря воды и, следовательно, тем больше усадка. Загрязненные заполнители или заполнители со значительным избытком песка, требующие для получения удовлетворительной удобо-укладываемости высокого водоцементного отношения, особенно часто служат причиной появления усадочных трещин. Водоцементное отношение влияет также на величину усадки бетона, когда в процессе твердения теряется влага. С увеличением водоцементного отношения усадка увеличивается. Увеличение водоцементного отношения отрицательно влияет и на другие качества бетона: водонепроницаемость, сопротивляемость воздействию низких температур и выветриванию, сопротивляемость истиранию, прочность на растяжение, предел прочности при изгибе. В заключение можно сказать, что почти во всех случаях наилучшие результаты даст бетон, имеющий наименьшее водоцементное отношение, достаточное для получения необходимой степени удобо-укладываемости, обеспечивающей полное уплотнение без затраты чрезмерной работы.

Характеристика марок бетона по водонепроницаемости

Таблица выбора марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости.
Рынок предлагает огромный выбор стройматериалов. И далеко не всегда обычный потребитель может определить необходимую для него марку. Поэтому следует ознакомиться с возможной маркировкой и применением этих марок смесей уже на практике. Существует таблица соответствия класса прочности бетона его марке.

По ГОСТ к маркам имеются требования, которые необходимы для достижения нужного результата. Чаще всего используют марки бетона по водонепроницаемости не ниже по уровню, чем W6. У каждой марки есть ограничения. Именно благодаря маркам можно понять, какое давление воды способен выдержать бетонный раствор.

Выделяются показатели, которые определяют взаимодействие бетона с водой. Это:

прямые (уровень водонепроницаемости, который соответствует марке, и коэффициент возможной фильтрации);
косвенные (отношение воды и цемента, ее поглощение в соответствии с массой).

В бытовых условиях чаще обращается внимание на первый показатель – водонепроницаемость бетона, его считают ориентировочным. Оставшиеся три компонента используют реже, и то в процессе производства смеси либо в научных экспериментах. Каждая марка характеризует степень взаимодействия влаги с бетоном, которая может быть как меньше, так и больше. Основными марками считают такие:

W4. У нее нормальная степень проницаемости. Это значит, что поглощаемый уровень влаги находится в пределах нормы, однако использование для построек с хорошим уровнем гидроизоляции не подходит.
W6. Проницаемость влаги понижена. В отличие от предыдущего, он среднего качества, более влагонепроницаемый, и его применяют в строительных работах больше всего.
W8. Смесь с низкой водонепроницаемостью. Пропускает влагу в маленьких количествах. Смесь получается дороже предыдущей.

Марки, которые идут дальше в ряду, становятся более гидрофобными. Самой стойкой к влаге является смесь W20, но используют ее редко из-за высокой цены. Поэтому применяют W10-W20 для строительства водохранилищ, бункеров или гидротехнических сооружений. У них есть еще одно, довольно положительное, качество – морозостойкость.

Важно уметь подбирать класс бетона и его назначение. Так, чтобы произвести заливку фундаменту, необходимо сделать W8, при этом сделать дополнительную гидроизоляцию. Штукатурить стены в помещении с нормальной влажностью можно с помощью W8-W14. Когда помещение холодное и сырое, лучше использовать более высокие маркировки, при этом делая дополнительную обработку специальным грунтовым составом.

Отделывая внешние стены дома, необходимо применять высшие марки, чтобы обеспечить самый лучший уровень водонепроницаемости. Это важно потому, что будут постоянные изменения в окружающей среде, и сырость не должна проникать в дом.

Вернуться к оглавлению

Гидротехнический бетон: особенности и технические характеристики

Высокая влажность негативно сказывается на прочности и долговечности построек. При этом больше всего страдают бетонные сооружения. Проблема решается с помощью гидротехнического бетона, который вместе с усилением конструкций обеспечивает их гидроизоляцию.

Что такое гидротехнический бетон

Гидротехнический бетон придает жесткость конструкциям, которые часто или постоянно находятся в контакте с водой.

Наряду с гидроизоляцией в широком температурном диапазоне, раствор придает сооружениям стойкость к значительным статическим и динамическим нагрузкам.

Эта разновидность тяжелого бетона широко применяется как в промышленном, так и в частном строительстве независимо от климатических условий.

Состав и виды

Эксплуатационные характеристики гидробетона определяются соотношением цемента и воды, виброуплотнением, качеством добавок и временем выдержки смеси.Основой раствора могут служить несколько видов цемента:

Пластифицированный или портландцемент. Применяется при возведении зданий в местностях с непостоянным уровнем вод и, где большую часть года преобладают отрицательные температуры.
Гидрофобный. Предназначен для сооружений, которые постоянно контактируют с водной средой.
Сульфатостойкий. Для объектов, подвергающихся воздействию жесткой воды.
Шлаковый или пуццолановый. Предупреждает разрушение сооружений под воздействием воды с агрессивным минеральным составом.

Пуццолановый цемент отличается низким водоотделением и устойчивостью к агрессивной среде, однако при его использовании раствор теряет в морозостойкости.

Помимо цемента, гидробетон содержит добавки, каждая из которых придает смеси определенные свойства.

Кварцевый песок высокой плотности улучшает гидроизоляционные показатели, а также повышает стойкость к физическим нагрузкам. Благодаря щебню и гравию раствору не страшен мороз и резкие колебания температуры.

Микронаполнители (зола-уноса) снижают расход цемента, уменьшают объемную деформацию и тепловыделение.

Гидротехнический бетон различается признаками и особенностями:

По структуре частиц он бывает литым и мелкозернистым.
По условиям эксплуатации раствор может быть периодически омываемым, надводным, подводным и для вод с переменным уровнем.
В зависимости от класса используется в напорных или безнапорных сооружениях.

Конечное расположение определяет раствор для наружных и внутренних работ.

Области применения

Гидротехнический бетон находит применение в промышленной и частной сферах строительства. Благодаря особым свойствам материал востребован при возведении зданий на кислых почвах и в местностях, где уровень грунтовых вод достигает высокой отметки.

Гидробетон задействуют при сооружении:

плотин;
портов, набережных и прилегающих к ним зон;
канализационных коммуникаций;
хранилищ банков;
эстакад и пр.

При помощи водонепроницаемого раствора обустраиваются декоративные водоемы, фонтаны, бассейны.

Гидробетон также используется при сооружении мостовых конструкций. Без него не обходится строительство предприятий и объектов химической отрасли, где требуется высокая стойкость сооружений к агрессивной среде.

При выборе гидробетона для возведения конкретного объекта учитываются следующие характеристики, прописанные в ГОСТ 4795—53:

прочность;
водонепроницаемость;
морозоустойчивость;
тепловыделение;
подвижность.

К смеси выдвигаются высокие нормативные требования, которые затрагивают марку цемента, добавки и наполнители. Строгость обоснована применением материала для строительства стратегических объектах.

По ГОСТу гидробетон должен:

сохранять подвижность в процессе перемешивания и укладки;
создавать монолитную массу, исключать растрескивание и не расслаиваться при затвердевании;
производиться с тщательным соблюдением пропорций составляющих компонентов;
соответствовать временным показателям перехода в твердое состояние.

Гидробетон относится к категории жестких бетонов, для которых характерен быстрый, эффективный результат, но затрудненный процесс укладки.

Испытания и маркировка

Прежде чем поступить в распоряжение строителей, гидротехнический бетон подвергается испытаниям, по результатам которых производится соответствующая маркировка продукта.

Для определения прочности материал тестируется на сжатие, осевое растяжение и изгиб, что достигается с помощью измерительных стендов. В процессе наблюдается стойкость раствора к образованию трещин. По прочности на сжатие гидробетон маркируется B10—B40. Об осевом растяжении информируют индексы Bt 0,4 — Bt 4, а показатель прочности на изгиб маркируется литерами Btb.

Проверка на морозостойкость осуществляется помещением материала в специальную камеру, где в течение 28 дней он подвергается многократному замораживанию и размораживанию. По количеству циклов, в течение которых гидробетон не претерпел существенных изменений свойств, производится маркировка, выражаемая кодами F50, F100, F200, F300, F400.

Чтобы определить водонепроницаемость, гидротехнический бетон погружается в водную среду, с различными минеральными составами. На протяжении 180 дней на него оказывается гидростатическое давление. Показатель определяется по срезу прошедшего тест материала. Маркировка W2—W12 информирует о водонепроницаемости бетона при соответствующем давлении от 0,2 до 1,2 МПа.

Гидробетон, используемый в надводных массивных конструкциях маркируется БНМ. Раствор БГТ предназначен для участков с переменным уровнем воды. БПТ применяется в подводных работах.

Основные плюсы и минусы

Главным достоинством гидротехнического бетона считается высокая водонепроницаемость. От других видов строительных растворов он отличается:

повышенной прочностью;
невосприимчивостью к резкой смене температурных режимов;
морозостойкостью;
малой склонностью к трещинообразованию;
низким тепловыделением;
возможностью подводных строительных работ.

К основным минусам материала относится дорогая цена. Быстрое схватывание облегчает работу с раствором в условиях повышенной влажности, однако значительно затрудняет его транспортировку, которая производится с помощью спецтехники, либо смесь готовится уже рядом со строящимся объектом.

Как сделать гидротехнический бетон самому

Процесс производства гидротехнического бетона схож с производством стандартных цементных растворов. Однако требует большего количества ингредиентов и точности в их соотношении. В любом случае, его приготовление своими руками окажется дешевле приобретения готовой смеси.

Стоимость самодельного гидробетона снижается конкретизацией поставленной задачи.Повышенная водонепроницаемость необходима при заливке:

фундаментной плиты;
пола, подвальных стен, погребного и гаражного помещений;
выгребной ямы;
декоративного водоема, бассейна, водопроводных коммуникаций.

Морозостойкая и влагостойкая смесь целесообразна при сооружении:

дорожек, отмостков;
стен, контактирующих с отмостками;
заборов, бордюров и ограждений;
уличных декоративных элементов;
несущих конструкций.

Основой влагонепроницаемого бетона с эффектом морозостойкости служит Дегидрол люкс марки 10-2. Раствор, рассчитанный на низкие температуры, получается при использовании Бетоноправа люкс марки 2. На 1 м³ гидробетона берется 4 л добавки.

При замешивании 100 л бетона соблюдаются следующие пропорции:

Жидкая добавка — 0,4 л;
Цемент — 50 кг;
Песок — 60 кг;
Щебень — 110 кг;
Вода — до 20 л.

Пластичность раствора подбирается опытным путем. Бетономешалка заполняется водой, затем в нее вливается жидкая добавка. После этого производится постепенное добавление цемента, песка и щебня. Приготовление гидротехнического бетона завершается пятиминутным перемешиванием.

Для получения качественного раствора, не уступающего по параметрам промышленному, необходимо придерживаться некоторых правил:

Соотношение воды и цемента не должно превышать 4:10. Чем меньше воды, тем лучше гидроизоляция.
В 1 м³ раствора должно присутствовать не меньше 350 кг цемента.
Бетонная смесь исключает наличие глины, суглинок и других глинистых заполнителей.
Бетонная стяжка по толщине должна превышать размеры щебня не менее, чем в 3 раза.

Тепловыделение, а следовательно, и усадка раствора, снижаются за счет добавления в процессе перемешивания дробленого льда и охлажденного наполнителя.

После заливки гидробетон подвергается тщательному уплотнению, что позволяет избежать пустот.

Монолитное гидробетонное сооружение обладает стопроцентной влагонепроницаемостью, чего невозможно добиться в сборных конструкциях.

Пропорции для бетонной смеси

Чтобы сделать нужную бетонную смесь, необходимо строго придерживать пропорций, ведь отклонение в сторону ухудшит свойства. Это предотвратит лишний перевод материала. Можно приготовить как своими руками, так и с помощью специального миксера.

Основное внимание уделяется пропорции между водой и цементом. Цемент нужно брать свежий, с маркировкой М300-М400, реже М200 (b15). Класс в15 — неплохой средний вариант. Перед использованием необходимо в обязательном порядке просеять в15 через сито. Гидрофобный эффект можно получить, варьируя с количеством песка и гравия. Так, песка должно быть в 2 раза меньше, чем гравия.

Возможные пропорции гравия, цемента, песка выглядят следующим образом: 4:1:1, 3:1:2, 5:1:2,5. Масса воды должна быть где-то 0,5-0,7. Благодаря таким пропорциям смесь хорошо застывает. Также применяют различные добавки, позволяющие добиться водонепроницаемости.

Вернуться к оглавлению

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:

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

Гидротехнический водостойкий бетон используют при строительстве:

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

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

Стоимость основных видов

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

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

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

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

stroitel-list.ru

Способы определения водонепроницаемости

Чтобы определить уровень водонепроницаемого показателя, применяют основные и вспомогательные методы. К основным относятся:

метод «мокрого пятна» (измерение максимального давления, во время действия которого образец не пропускает воду);
коэффициент фильтрации (вычисление коэффициента, связанного с постоянным давлением и временным отрезком процесса фильтрации).

К вспомогательным способам принадлежат:

определение по виду вещества, связывающего раствор (содержание водонепроницаемым раствором гидрофобного цемента, портландцемента);
по содержанию химических добавок (использование специальных насадок делает смеси более водонепроницаемыми);
по структуре пор материалов (количество пор уменьшается – показатель увеличивается, повышение влагостойкого качества при помощи песка, гравия).

Вернуться к оглавлению

Гидротехнический бетон – состав, свойства, ГОСТ и технические характеристики и применение

Первые крупные гидротехнические сооружения СССР (Волховстрой, Днепрострой) прославили технологию гидротехнического бетона. Впоследствии его использовали, возводя гидротехнические и гидромелиоративные объекты и их части, находящиеся в воде постоянно либо изредка и периодически.

Многолетний опыт применения стройматериала доказывает, что гидротехнические бетонные конструкции должны демонстрировать длительную службу, соответствовать требованиям по прочности, водонепроницаемости, морозостойкости.

Бетон применяемый для строительства бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений или их отдельных частей, должен удовлетворять требованиям ГОСТ 4795-68.

Виды.

Из гидротехнических бетонов строят специфические объекты: дамбы, пирсы, волнорезы, градирни, очистные сооружения, мосты. Принято рассматривать 3 вида гидротехнического бетона:

Подводный, находящийся постоянно в толще воды;
Пребывающий в зоне, где уровень воды периодически изменяется;
Расположенный над водой и периодически ей омываемый.

Другая классификация делит бетон на немассивный и массивный, а также на материал для безнапорных или напорных конструкций.

Исходя из сферы применения, к гидробетонам известны требования по водостойкости, водонепроницаемости (W), морозостойкости (F), прочности на сжатие (В) и растяжение, ограниченному тепловыделению при твердении, ограниченной усадочности, деформативной способности, стойкости к истиранию наносами и водой.

Прочность, водонепроницаемость и морозостойкость.

Класс бетона зависит от показателей (коэффициентов) прочности на сжатие и наоборот способности противостоять растяжению. Так прочность на сжатие гидробетона определяют в его возрасте, равном 180 суткам, воздействуя на куб со стороной 15см. Марки бетонов начинаются с В3,5 и заканчиваются В80, однако максимальное распространение в строительстве получил ряд от В10 до В40.

Прочность на осевое растяжение исключает появление трещин. Стандартные образцы испытывают в возрасте 180 дней. Классы бетона возрастают от Вt0,8 до Вt3,2.

В 180-тисуточном возрасте гидробетоны демонстрируют 4 вида водонепроницаемости: W8, W6, W4, W2. Подвергаясь стандартным испытаниям, материал не должен пропускать воду под давлением 0,8МПа, 0,6МПа, 0,4МПа, 0,2МПа соответственно. Разработаны специальные добавки, увеличивающие водонепроницаемость выше W12.

Гидротехнические бетоны работают в умеренных, суровых и особо суровых погодных (климатических) условиях. Морозостойкий гидротехнический бетон выпускают 5-ти марок: F300, F200, F150, F100, F50. Посредством спецдобавок морозостойкость увеличивают сверх F400.

Марку устанавливают по числу циклов замерзания и оттаивания бетона возрастом 28 суток, за время которых прочность снизилась не больше чем на 25%. Морозостойкость важна для тех конструкций, которые испытывают совместное воздействие воды и отрицательных температур.

Состав. (Технические требования к материалам для приготовления гидротехнического бетона ГОСТ 4797-69)

Для приготовления гидробетонной смеси допустимо использовать следующие виды цементов:

Портландцемент;
Пластифицированный (позволяет получать морозостойкие и водонепроницаемые бетоны при сокращении расхода цемента на 10%);
Гидрофобный;
Пуццолановый шлаковый (обладает большой физической и химической стойкостью к пресным и минерализованным природным водам);
сульфатостойкий (для тяжелых условий и агрессивных вод).

Расход цемента призван обеспечивать требуемую плотность бетона, а сам он присутствовать в массивных/немассивных конструкциях в кол-ве не превышающем 350/400 кг/куб.м. Для укладки больших объемов смеси в сжатые сроки рекомендован цемент с заниженной теплотой гидратации (менее 50 калорий за 3 дня; 60 кал / 7 дн. на 1 грамм цемента).

Как заполнители гидротехнических бетонов оптимальны кварцевые пески. песка обычно увеличивают для роста водонепроницаемости. Гравий и щебень должны быть добыты из осадочных или изверженных пород морозо- и водостойкость которых испытаны и проверены.

Микронаполнители в гидробетонах (например, зола-унос) служат для уменьшения количества израсходованного цемента, снижения объемных деформаций и тепловыделения, при этом с сохранением подвижности и плотности.

С целью усиления стойкости к морозу и водонепроницаемости в бетон внедряют химические спецдобавки, такие как СДб, или СНв суперпластификаторы, или органоминеральные.

Разработаны новые добавки, например, ЦМИД-4Ж для конструкций, контактирующих с водой для питья.

Источник: https://www.betonmo26.ru/gidrotekhnicheskij-beton.html

Что добавляют в бетон для его водонепроницаемости?

Принцип действия добавок в бетон.
Добавки являются главным компонентом в бетонной смеси, повышающим ее гидроизоляционными свойства. Бетон становится влагостойкий, прочный. Но использовать такую смесь нужно лишь на горизонтальных поверхностях, так как на вертикальных он просто сползает вниз. Конечно, этого можно избежать, используя специальную защитную пленку, которая прижимает раствор к конструкции. Но это займет много времени и усилий.

Рынок выдвигает огромное количество разных добавок, с разной ценой. Можно назвать несколько веществ, наиболее применяемых в качестве добавки. Это:

силикатный клей;
хлорное железо;
кальция нитрат. Пожалуй, самый дешевый вариант, который обладает отличной сопротивляемостью по отношению к влаге. Хорошо растворяется в водной массе, не является ядовитым, однако, может причинить пожар;
натрия олеат и многие другие добавки, повышающие влагостойкое качество.

Добавлять компонент необходимо, следуя инструкции!

Ведутся дискуссии по поводу того, какие добавки лучше добавлять в состав бетонной смеси: отечественные или привезенные из-за границы? Однозначного ответа до сих пор не найдено, так как они все имеют марки хорошего качества. Но все же больше настаивают на том, что отечественные лучше, потому что отличаются своей низкой ценой, а значит, можно использовать для массового применения.

Вернуться к оглавлению

Бетон гидротехнический: 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:

Надводный.
Подводный.
Для непостоянного уровня воды.

По объёму создаваемой конструкции материал делят на:

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

По мере силового воздействия на затвердевший объект:

Для напорных систем.
Для безнапорных элементов.

Дополнительной классификацией разделяют место применения бетона:

Для внутренних конструкций (они менее подвержены вымыванию, напорам воды, но должны выдерживать статические воздействия).
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:

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.
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.
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.
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.

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.

Приготовление бетонной смеси своими руками

Если вы собрались бетонировать что-то на своём участке самостоятельно, то предлагаю рассмотреть несколько советов. Вот таблица ходовых марок бетона с составами компонентов:

В этой таблице прописаны наиболее ходовые марки бетона, которые обычно применяются при строительстве частных домов. Необходимую марку бетона берёте из своего проекта и рассчитываете потребность в объемах бетона. Такой расчёт произвести несложно – по размерам из чертежей выбираете длину, ширину и глубину конструкции и перемножаете. Это даст вам кубатуру требуемого бетона.

Из таблицы определяете общую потребность по массе всех компонентов и закупаете их в строймагазине. В помощь вам примерные весовые показатели объёмов материалов:

цемент – 1500 кг/м3;
песок – 1800 кг/м3;
щебень – 1400 кг/м3.

Исходя из этих величин можно рассчитать необходимые пропорции в вёдрах, в зависимости от литража имеющегося ведра.

Теперь о воде — её нужно 1/2 от массы цемента, как было уже сказано выше. Не забываем, что литр воды весит 1 кг. Необходимо ещё точно знать объём бетономешалки и рассчитать количество вёдер всех компонентов на один замес.

Приготовление смеси: в работающую бетономешалку заливается сначала небольшое количество воды, потом цемент, песок и в однородную массу без комков добавляется щебень и остатки воды. Подготовленный замес необходимо использовать без задержек.