Обзор гидротехнического водостойкого бетона

Потребность в применении гидротехнического бетонного раствора возникает при возведении сооружений или заливке отдельных элементов постоянно или периодически контактирующих с водной средой. К таким относят силовые конструкции, эксплуатируемые в прибрежной зоне рек и морей, болотистой местности. В частном строительстве востребован при заливке фундаментов и подвалов почвах с поднятием УГВ, колодцев, септиков. Требования к продукции высокие, подбор состава с нужными характеристиками и его приготовление доверяют профессионалам, наличие сертификата обязательно.

Оглавление:

1. Что представляет собой бетон гидротехнического типа?
2. Технические характеристики
3. Область использования

Описание материала

Представляя собой разновидность тяжелого бетона, он обладает повышенной устойчивостью к воздействию пресных и минерализованных вод, в том числе для эксплуатируемых под постоянным давлением конструкций. Это достигается за счет использования вяжущего высокого качества и ввода в состав воздухововлекающих, уплотняющих и пластифицирующих добавок. Процесс застывания характеризуется пониженным тепловыделением, его окончательный набор прочности достигается не через стандартные 28 дней, а через 180.

Включает себя цемент в пределах 350-400 кг/м3, кварцевый песок, гравий или гранитный щебень с высокой плотностью, воду и примеси. Вяжущее выбирают в зависимости от ожидаемых условий эксплуатации:

• Портландцемент высокого качества – для изготовления стандартного бетона, при необходимости морозостойкости и влагонепроницаемых свойств в состав вводят уплотнители, пластификаторы или гидрофобизаторы.
• Сульфатостойкие цементы, выбираются при эксплуатации в условиях жесткой и агрессивной воды.
• Гидрофобные – при необходимости усиления устойчивости к напорному давлению.
• Шлаковые или пуццолановые – при постоянном воздействии воды с высоким содержанием минералов или возведении массивных сооружений. Из-за низкой морозостойкости эта разновидность не используется на объектах с переменным уровнем.

Пропорции и тип вяжущего подбирают в зависимости от требуемой прочности бетона, при проектном возрасте в 180 дней активность цемента должна быть в 2 раза выше класса раствора. Превышать или занижать ее нежелательно, первое приводит к неоправданным расходам, второе – к ухудшению рабочих характеристик. Требования к наполнителю высокие: допустимая доля примесей в кварцевом песке не превышает 2%, а его плотность лежит в пределах от 2 до 2,8 т/м3. Щебень или гравий обязательно проверяются на прочность, предпочтение отдается граниту кубовидной формы.

Соотношение В/Ц стремится к минимуму: от 0,5 для бетонов, эксплуатируемых в морской воде, до 0,7 для надводных периодически омываемых конструкций. Именно низкое содержание влаги в растворе обеспечивает последующую устойчивость к температурным перепадам. Улучшение характеристик достигается путем ввода особых примесей:

1. Уплотняющих: нитратов калия, хлорного железа, силикатов. Назначение – заполнение микропор и трещин, ввод от 0,5 до 1 % обеспечивает максимальную водостойкость и итоговую прочность.
2. Бетонита, разбухающего в процессе гидратации.
3. Гидрофобизирующих составов: креймеорганических, олеатов, битумных эмульсий. Пропорции этих веществ незначительные, их доля не превышает 0,15-1 % от массы цементов.
4. Пластифицирующих, увеличивающих пластичность без необходимости нарушения В/Ц соотношения. Рекомендуемая доза – от 0,1 до 3%, но не выше.
5. Микронаполнителей (золы-уноса) для снижения пропорций цемента и защиты от объемных деформаций.

Характеристики и свойства

Большинство преимуществ достигается за счет плотной и однородной структуры, именно она защищает поры материала от проникновения вглубь влаги. Для него характерна высокая осевая прочность, что сводит к минимуму риск образования трещин. Коэффициент теплопроводности зависит от плотности и состава, но в любом случае у гидротехнических марок он выше, чем у легких теплоизоляционных.

• Класс прочности – от В10 до В40.
• Обеспечение водонепроницаемости при давлении от 2 до 8 кгс/см2. Основных марок 4 (от W2 до W8), при необходимости показатель поднимают до W12 путем ввода гидрофобных добавок.
• Морозостойкость – 5 от 50 до 300 циклов. Худшая устойчивость наблюдается у марок на пуццолановой основе, лучшая – на портландцементе с добавками (до F400). Применение дорогостоящих морозостойких бетонов для гидротехнических сооружений целесообразно при одновременном воздействии на объект отрицательных температур, напорного давления и переменного уровня.
• Набор прочности – от 60 до 180 дней.

Обращается внимание на количество выделяемого тепла в процессе бетонирования. При заливке больших объемов предпочтение отдается составам на основе цемента с пониженной теплотой гидратации (до 50 ккал в течение первых 3 дней на 1 г вяжущего).

Сфера и особенности применения

Ввод особых примесей, потребность в исключительно высококачественных компонентах и быстрой доставке отрицательно сказываются на стоимости бетона. Его использование целесообразно и оправдано при возведении дамб, мостов, волнорезов, градирен, причалов, туннелей. Большинство объектов имеет промышленное назначение. В частных целях эту разновидность советуют купить прежде всего при строительстве домов с подвалами на участках с высоким уровнем залегания подземных вод. Потребность в непроницаемости также возникает при обустройстве очистных сооружений, резервуаров.

Большинство марок гидротехнического бетона застывают быстрее обычных и требуют немедленной доставки и заливки. В процессе укладки предусматриваются меры, направленные на максимальное уплотнение смеси. Достичь нужного состояния помогают глубинные вибраторы и аналогичное оборудование. Повышенная водостойкость наблюдается у поверхностей, обработанных минеральными составами глубокого проникновения, в идеале эти технологии совмещают.

Указанные расценки действуют при покупке составов на основе портландцемента. При необходимости приобретения пуццолановых, гидрофобных или сульфатостойких растворов цена, как и условия доставки, оговариваются отдельно. Заказывать эти стройматериалы лучше всего у профессиональных фирм, помогающих подобрать марку с нужными характеристиками с учетом условий эксплуатации конструкции: величины напора, соотношения минералов в воде, массивности и месторасположения гидротехнического сооружения. Чем выше влагостойкость и прочность бетона, тем дороже он обходится.