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

Для конструкцій і споруд, що стикаються в різному ступені 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 розряду важких, 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 здатність зберігати 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, яким повинен 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.

Відео: Застосування вимірювача міцності бетону (склерометр) ІПС-МГ4.04

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 для отримання 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 ефекту використовують 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, точна рецептура 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 куба для 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 вертикальне навантаження, 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 на кубиках-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 особлива увага приділяється 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, скільки циклів 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 за морозостійкістю F50-300.

поліпшувачі суміші

Показники міцності, водостійкості і морозостійкості 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.

Відео: Щільність подрібнення бетону

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 для гідротехнічного 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 - справа відповідальна 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.