Гидротехнический бетон – разновидность тяжелого бетона, используемая при создании строительных конструкций, постоянно или временно соприкасающихся с водой. В таком материале, наряду с прочностью на сжатие и растяжение, морозостойкостью, могут учитываться устойчивость к агрессивным жидким средам и количество тепла, выделяемое в процессе гидратации цемента. Условия, которым должен соответствовать гидротехнический бетон, изложены в ГОСТе 26633-2015.
Гидротехнические сооружения – это плотины, гидростанции, набережные, то есть объекты, требующие большого количества бетона. Поэтому компоненты бетонной смеси подбирают таким образом, чтобы они сочетали необходимые характеристики с невысокой стоимостью. Для удешевления гидротехнических объектов их разделяют на зоны – наружную, на которую непосредственно воздействует пресная, соленая вода или другие среды, и внутреннюю. Внешняя зона разделяется на три области: расположенную выше уровня воды, переменного уровня и подводную.
К гидротехническим бетонам, эксплуатируемым в разных условиях, предъявляются разные требования. Наружная зона, расположенная в зоне переменного уровня воды, является самой сложной. В этом месте постоянно влажный материал часто подвергается циклам замерзания/оттаивания. Такие условия присутствуют на водосливной грани плотин, причалов, пирсов, градирен. Материал для этой зоны должен быть очень плотным, прочным и морозостойким. Для его изготовления востребован сульфатостойкий цемент. В гидробетоне надводной области используют портландцемент с добавками или шлакопортландцемент.
Бетон, расположенный во внутренней зоне гидротехнического объекта, находится под защитой материала внешней области. Для такого гидробетона должно быть характерно небольшое количество тепла, выделяющегося при твердении смеси. Слишком активное тепловыделение приводит к неравномерному нагреву разных областей бетонного массива и, как следствие, появлению температурных трещин. Небольшое тепловыделение при твердении характерно для шлакопортландцемента и пуццоланового цемента, обладающих следующими преимуществами, по сравнению с портландцементом, – более низкой стоимостью и способностью противостоять выщелачиванию. Требования к техническим характеристикам гидробетона, используемого внутри гидротехнических конструкций, невысоки – достаточно класса прочности от В10.
Подходящий стройматериал выбирают в соответствии с запланированными рабочими условиями. Основные характеристики: прочность, водонепроницаемость и устойчивость к циклическому замораживанию/оттаиванию. В соответствии со сферой использования к нему дополнительно могут предъявляться требования по: водопоглощению, линейной усадке, тепловыделению, устойчивости к появлению трещин, сопротивлению истиранию.
Стандартные сроки твердения тяжелого бетона для гидротехнических сооружений, принятые для определения его главных свойств:
Гидротехнические бетоны обычно имеют класс прочности на сжатие выше В10, его марку по водонепроницаемости назначают в соответствии с напорным градиентом и температурой эксплуатации.
Температура воды, °C | Марка по водонепроницаемости в соответствии с градиентом напора | |||
Менее 5 | 5-10 | 10-20 | 20-30 | |
Ниже +10 | W2 | W4 | W6 | W8 |
+10…+30 | W4 | W6 | W8 | W10 |
Выше +30 | W6 | W8 | W10 | W12 |
Выбор марки морозостойкости в соответствии с запланированными погодными условиями, характерными для определенного региона:
При производстве гидротехнических бетонных смесей используются следующие виды вяжущего:
В качестве крупных и мелких заполнителей в гидротехнических бетонных смесях используются материалы, соответствующие ГОСТу 26663-2012. Используемый песок, природный или искусственный, должен иметь крупность зерна 1,5-3,5 мм. Песок с размером зерен менее 2 мм используется в смесях с пластификаторами и суперпластификаторами.
Помимо цемента, щебня, песка и воды в бетон вводят добавки, придающие смеси и готовому продукту определенные свойства:
Этот материал востребован в частной, но чаще – в промышленной строительной сфере. В частном домостроении его используют при строительстве на кислых грунтах и в регионах с высоко расположенными грунтовыми водами, суровым климатом, при обустройстве декоративных водоемов.
В промышленных масштабах этот материал необходим при возведении плотин, гидромелиоративных сооружений, портов, причалов, набережных, банковских хранилищ, бассейнов, фонтанов. ЖБИ из него используются для обустройства мостовых конструкций через плотины, сооружения машинных зданий ГЭС, каналов и судоходных шлюзов.
Применение гидротехнического бетона с особым составом: сооружение взлетных полос, автомагистралей, противорадиационных укрытий, объектов в северных регионах.
Плюсы материала:
К минусам относятся:
Гидротехнические бетонные смеси сложного состава обычно производят на бетонных заводах. При самостоятельном изготовлении такого материала необходимо соблюдать водоцементное соотношение, которое выбирают в зависимости от погодных условий.
Климатические условия | Максимально допустимое водоцементное соотношение для бетонов в гидротехнических конструкциях с разными рабочими условиями | |||
Немассивные ЖБК в воде: | Наружная зона массивных ЖБК в воде: | |||
соленой | пресной | соленой | пресной | |
В зоне переменного уровня воды: | ||||
особо суровые | 0,42 | 0,47 | 0,45 | 0,48 |
суровые | 0,45 | 0,5 | 0,47 | 0,52 |
умеренные | 0,5 | 0,55 | 0,55 | 0,56 |
В подводных местах строительных конструкций: | ||||
напорных | 0,55 | 0,58 | 0,56 | 0,58 |
безнапорных | 0,6 | 0,62 | 0,62 | 0,62 |
Высокоплотный кварцевый песок повышает гидроизоляционные характеристики и сопротивление механическим нагрузкам. При производстве бетонной смеси для гидротехнических ЖБК востребован чистый кварцевый песок с зерном не крупнее 2 мм. Присутствие примесей ухудшает его качественные характеристики. Другие разновидности песка снижают плотность и устойчивость к воде конечного продукта.
Эти микронаполнители позволяют сэкономить цемент, уменьшают выделение тепла при твердении цементного камня и объемную деформацию.
В ГОСТе 8736-2014 указано, что для определения наличия органических примесей используется колориметрическая проба. Песок обрабатывается раствором гидроксида натрия. Полученный в результате испытаний цвет раствора должен быть светлее или идентичен цвету эталона.
Цена: 4360 руб./м3
В корзинуЦена: 4540 руб./м3
В корзинуЦена: 4750 руб./м3
В корзинуЦена: 5070 руб./м3
В корзинуЦена: 5400 руб./м3
В корзинуЦена: 5830 руб./м3
В корзину