Бетон гідротехнічний: ГОСТ, склад, технічні характеристики, властивості, застосування

Для конструкцій і споруд, що стикаються врізного ступеня з водою, необхідний особливий матеріал, здатний витримати агресивні дії рідкого середовища. Для будівництва в таких умовах використовують бетон гідротехнічний. Він володіє необхідними характеристиками для безпечної експлуатації збудованого об'єкта.

визначення

Бетон гідротехнічний відноситься до розрядуважких, він застосовується для зведення набережних, мостів та інших споруд, частини конструкцій яких місцями або повністю занурені в воду, або мають контакт з нею.

Особливістю матеріалу є його здатністьзберігати свої початкові характеристики в умовах агресивного середовища без зниження якості і несучої здатності елемента. Деякі функції, наприклад міцність, в воздной середовищі з часом зростають за умови збереження цілісності та структури каменю.

Класифікація

Існує певний набір вимог, якимповинен відповідати бетон гідротехнічний. ГОСТ 26633-2012 «Бетони важкі і дрібнозернисті. Технічні умови »регламентує якість складових суміш компонентів і властивості готового розчину. Документ носить міжнародний характер, його прийняли 8 країн.

Відповідно до Держстандарту, бетон гідротехнічний поділяють на кілька груп за ступенем занурення і впливу водного середовища:

1. Надводний.
2. Підводний.
3. Для непостійного рівня води.

За обсягом створюваної конструкції матеріал ділять на:

1. Масивний - складні форми і великі розміри елемента, супроводжувані нерівномірним твердением з виділенням тепла.
2. Немасивна - прості конструкції з невеликими габаритами.

У міру силового впливу на затверділий об'єкт:

1. Для напірних систем.
2. Для безнапірних елементів.

Додатковою класифікацією поділяють місце застосування бетону:

1. Для внутрішніх конструкцій (вони менш схильні до вимивання, напору води, але повинні витримувати статичні впливу).
2. Для зовнішніх елементів і поверхонь (такі зазнають впливу активного руху води і непостійного хімічного фону).

склад суміші

Розчин повинен відповідати вимогам ГОСТу дляотримання каменю достатньої твердості, міцності і безпеки. Перевірку якості проходять всі компоненти, що входять до гідротехнічний бетон. Склад суміші:

1. Основна складова - в'яжучий. Для стійкого до агресивних вод ефектувикористовують сульфатостойкий цемент. Для змінного рівня занурення беруть гідрофобний або з включенням пластифікуючих добавок. В інших випадках застосовують пуццолановий, шлаковий або портландцемент.
2. Дрібний заповнювач - кварцовий пісок, він збільшує стійкість бетону до дії води. У ньому не повинно бути дрібних домішок і сміття - в мокрих умовах включення здатні значно послабити матеріал.
3. Крупний заповнювач - гравій та щебінь з осадових і вивержених порід. Такий відрізняється високою гідрофобністю,морозостійкістю. Фракція каменів залежить від технічних характеристик бетонного розчину, необхідних для експлуатації в конкретних умовах. Форма заповнювач має бути об'ємною і випуклої, лещадністю щебінь або гравій має меншу міцність.
4. Добавки - поліпшувачі властивостей розчину. Вони підвищують стійкість каменю до температурних перепадів, агресивних дій води, знижують тепловиділення в міру необхідності, перешкоджають виникненню тріщин.

Властивості всіх компонентів, їх параметри, точнарецептура розчину прописані в Гості 26633-2012 п.3. Дотримання норм повинно виконуватися на будь-якому виробництві, готова суміш отримує документ про відповідність стандарту.

Технічні характеристики

Матеріал має безліч різновидів. Їх розрізняють за складом і властивостями, якими повинен обладаті бетон гідротехнічний. Технічні характеристики залежать від марки і виду складу. До основних відносяться міцність на стиск, вигин осьової, розтягнення, морозостійкість і гідрофобність. Робочий розчин вибирають за сукупністю даних показників, оскільки у кожної партії властивості можуть відрізнятися, що неприпустимо для даного матеріалу.

міцність

Перший і найважливіший показник - величина опору стисненню, оскільки більшість конструкцій відчувають силову вертикальне навантаження від знаходиться вище обсягу будівлі.

Міцність бетону визначають шляхом створення кубадля випробувань і подальшої його перевіркою під пресами. Дослідний зразок витримують від 28 до 180 діб для набору міцності. У випадку з гідротехнічним матеріалом кубик поміщають в воду на час твердіння.

Випробування проводять під дією зусиль до появи тріщин.

За результатами дослідження бетону присуджують клас від В3,5 до В60. Найбільш поширені типи В10-В40.

Міцність на розтяг і вигин

Конструкції, на які не впливає вертикальнанавантаження, схильні до інших впливів - осьовому розтягу і згину. Щоб зрозуміти, чи витримає бетон подібні деформації, його перевіряють в лабораторних умовах. Марка міцності на розтягнення - Bt0,4 ... 4,0.

водонепроникність

Визначається в лабораторних умовах накубиках-зразках того ж віку, що в першому випадку. Суть випробування полягає в поступовому збільшенні тиску води до її просочування крізь тіло бетону. За результатом каменю присвоюють марку по водонепроникності W2-20.

Для агресивних умов морської води, високого напору використовують бетон гідротехнічний не нижче W4.

морозостійкість

В умовах підвищеної вологості особливу увагуприділяється температурних перепадів з можливістю застигання води. Як відомо, при розширенні рідина кристалізується і завдає шкоди будівельним матеріалам, в які їй вдалося проникнути. Щоб цього не сталося з відповідальною конструкцією, в розчин на виробництві додають спеціальні гідротехнічні добавки і пластифікатори, що підвищують стійкість бетону до застигання.

Марка морозостійкості F показує, скількициклів повного змінного заморожування і відтавання витримує зразок бетону з втратою міцності не більше 15%. Для гідротехнічної суміші випробування проводять воді з її нагріванням і перетворення в лід.

За результатами дослідження гідрофобному бетону присвоюють марку по морозостійкості F50-300.

поліпшувачі суміші

Показники міцності, водостійкості іморозостійкості закладають на етапі замішування розчину на заводі. Спеціальні властивості гідротехнічного бетону визначаються солями різних металів і композитними з'єднаннями.

Добавки-модифікатори поділяють на 2 групи.

I група знижує водопоглинання до 5 раз на термін проектного набору міцності 28 діб. Серед найбільш вживаних:

• Фенілетоксісілоксан 113-63 (раніше ФЕС-50).
• Алюмометілсіліконат натрію АМСР-3 (Росія).
• "Пласт" (Росія).
• Гідробетон (ЄС).
• Addiment DM 2 (Німеччина).
• Liga Natriumoleat 90 (Росія).
• Sikagard-702 W-Aquahod (Швейцарія).

II група менш потужна (зниження до 2-4,8 рази). Її застосування можливе для замісу надводного бетону:

• Полігідросілоксани 136-157м (колишній ГКЖ-94м) і 136-41 (колишній ГКЖ-94).
• "Комдив-С".
• Stavinor Zn Єї Stavinor Ca PSE.
• HIDROFOB Е (Словенія).
• Cementol Е (Словенія).
• Sikalite (Швейцарія).
• Sikagard-700S (Швейцарія).

III група для створення гідротехнічного бетону не застосовується. Добавки знижують водопоглинання до 2 разів.

інші властивості

При виборі робочої суміші враховують не тільки основні характеристики гідротехнічного бетону, але і інші його параметри:

• Величина усадки.
• Стійкість до деформацій.
• Ступінь опору потокам води і насосного тиску.

Не існує єдиного рецепту длягідротехнічного бетону: в кожному випадку враховують хімічний склад води, величину напору і інші навантаження. Відповідно до вимог застосовують наповнювачі та добавки, здатні забезпечити надійну роботу майбутнього каменю.

застосування

Укладання розчину під пласт води - справавідповідальна і непроста. Його заливають великими обсягами для виключення нерівномірного застигання і розмивання. Через специфіку укладання в тілі застигає конструкції виникають теплові напруги і перепади, які необхідно регулювати. Щоб уникнути перегріву і передчасної деформації форми, в розчин додають пластифікатори і спеціальні види цементу:

• Пуцолановий.
• Жужільний.
• Гідрофобний.

Для будівництва прибережних конструкцій використовують бетон гідротехнічний. Застосування його поширене широко:

• Мости, їх опори і прогони.
• Облаштування набережних і зміцнюють береги стінок, портів.

• Басейни, їх чаші і навколишні зони.
• Стіни каналізаційних колодязів і шахт.
• Тунелі метро.
• Технічні споруди: греблі, ГЕС, хвилерізи.

У домобудівництві гідротехнічний бетон невисоких марок використовують для заливки фундаменту при високому рівні грунтових вод або істотних його перепадах в період танення снігу і рясних дощів.