Гидротехнический бетон

Содержание:


Гидротехнический бетон — это специальный вид бетона используемый для строительства железобетонных сооружений, которые должны выдерживать высокие нагрузки и находятся в постоянном или временном контакте с водой, таких как плотины, дамбы, водохранилища, каналы и другие объекты.

Основной особенностью и источником уникальных свойств гидробетона является способ его производства — он быстро отверждается благодаря химическим реакциям, происходящим при добавлении воды к исходной смеси. При этом материал усаживается и становится невосприимчивым к водным воздействиям, включая хлориды и сульфаты, которые присутствуют в воде.

Гидробетон является надежным и эффективным материалом для строительства гидротехнических сооружений. Его свойства и применение позволяют создавать прочные и долговечные объекты, которые могут выдерживать сильные механические и климатические нагрузки.

Применение гидротехнического бетона

Гидробетон широко применяется в специализированных отраслях промышленного инженерного строительства. В зависимости от классов и марок он может использоваться для строительства водозащитных экранов, укрепления берегов, строительства гидроэлектростанций, создания подводных тоннелей и других сооружений, которые непосредственно контактируют с водой. Он также задействуется для создания фундаментов, колонн, перекрытий и других элементов зданий.
Гидротехнический бетон может быть приготовлен как на месте строительства, так и в производственных условиях. Процесс изготовления гидробетона заключается в смешивании компонентов в определенных пропорциях и последующей укладке в формы, где он затвердевает. Он может производиться с использованием различных добавок, таких как пластификаторы, ускорители твердения, антифризы и другие. Готовые конструкции имеют гладкую поверхность и однородную структуру.

Состав гидротехнического бетона

Для того, чтобы сделать гидротехнический бетон, нужно использовать следующие ингредиенты:

  • Портландцемент. Для изготовления гидротехнического бетона задействуют портландцемент, содержащий гидравлические силикаты и сульфаты кальция. Эти вещества нейтральны, устойчивы к ржавчине и осадке, что важно для долговечности сооружений в водной среде. Портландцемент используется в роли связующего материала и гарантирует устойчивость конструкции к агрессивным водам.
  • Песок. Для получения гидробетона задействуется мелкий наполнитель. Важно, чтобы он содержал не менее 15–20% фракций размером 0,3 мм и меньше, что улучшает когезионные показатели бетона в контакте с водой. Идеальным материалом для заполнителя является мелкий кварцевый песок. Если его нет, то вместо него можно добавить пылевидную топливную золу или молотый гранулированный доменный шлак. Важно помнить, что кварцевый песок должен быть наивысшего качества и не содержать мелкого щебня, гравия или других примесей. Не рекомендуется заменять кварцевый песок на речной, морской или карьерный, так как это может вызвать нарушение прочности строительного объекта и его разрушению.
  • Щебень, гравий. В роли крупного наполнителя используются осадочные породы (например, гравий или щебень). Важные свойства таких добавок — это их гидрофобность и морозостойкость. Также требуется обратить пристальное внимание на фракцию зерна данных компонентов, ведь непосредственно от нее будут зависеть физико-механические свойства строительного раствора.
  • Инертные добавки. Добавки для улучшения свойств бетонной смеси повышают ее стойкость к температурным колебаниям и водной среде, а также предотвращают появление трещин и механических деформаций. Они также улучшают самоуплотнение, уменьшают трудоемкость укладки и снижают вымывание материала. Для улучшения сцепления можно использовать натуральные и синтетические полимеры, но совместимость с гидратами цемента нужно тщательно проверять. Производственные добавки для оптимизации технических свойств гидротехнического бетона снижают вымывание материала с 20–25% до 10% и менее, повышают стойкость к вымыванию и сопротивление сегрегации.

Во время приготовления смеси важно правильно подобрать количество каждого компонента с учетом требований к конкретному объекту строительства и условий его эксплуатации. Например, в ситуациях, когда гидробетон будет оказываться под водой, важно увеличить количество вяжущего вещества, чтобы обеспечить устойчивость к воде и предотвратить выщелачивание. Также могут использоваться специальные добавки, которые улучшают свойства гидротехнического бетона, в особенности прочность и водонепроницаемость.

Для получения гарантированной безопасности и прочности строительных конструкций при приготовлении гидротехнического бетона нужно придерживаться рекомендациям ГОСТ 26633. Это важный нормативный документ, который содержит рекомендации по приготовлению, определяет соотношение компонентов, требуемые физические свойства, инструкции по использованию устройств и оборудования, а также процедуры смешивания и тестирования.

Характеристики гидротехнического бетона

К бетону для гидротехнических сооружений предъявляются особые требования, делающие его идеальным вариантом для использования в специфической среде.

  • Высокая прочность. Гидробетон способен выдерживать большие нагрузки и предотвращать возможные повреждения сооружений.
  • Водонепроницаемость (W2–W20). Это свойство гарантирует сохранность его качества и долговечности конструкций в условиях водной среды.
  • Устойчивость к химическим воздействиям. Гидротехнический бетон идеально подходит для использования в условиях водной среды, где контакт с агрессивными средами неизбежен.
  • Долговечность.
  • Однородная структура.
  • Морозостойкость (F50–F600). Не подвержен разрушению при перепадах температур в зимний период.
  • Хорошая адгезия к металлическим и бетонным поверхностям. Что делает гидробетон надежным материалом для сооружений, содержащих металлические конструкции.
  • Низкая теплота гидратации. При возведении гидротехнических сооружений, таких как плотины, дамбы или гидроэлектростанции, качество бетона зависит от множества факторов: температуры воздуха и воды, направления и скорости ветра. Поэтому в этих случаях необходимо применять бетон с низкой теплотой гидратации.
  • Удобоукладываемость. Эксплуатационный показатель, влияющий на производительность бетонирования и возможность использования специального оборудования. В соответствии с ГОСТ 7473–2010, удобоукладываемость определяет стойкость бетонной смеси к расслаиванию во время транспортировки и способность поддерживать текучесть при заливке в формы.

Плюсы и минусы гидротехнического бетона

Гидробетон обладает высокой прочностью и водонепроницаемостью, что является его главным достоинством.

Также следует отметить другие преимущества этого материала:

  • устойчивость к экстремальным температурам;
  • малая вероятность образования трещин;
  • низкое теплоотделение;
  • возможность использования под водой.

Недостатками гидробетона являются его высокая стоимость и сложности в приготовлении, укладке и трамбовке. Также стоит отметить, что смесь быстро твердеет, поэтому при ее транспортировке на дальние расстояния необходимо соблюдать все требования для сохранения ее качества. А для этого лучше обратится в специализированные транспортные компании.