Особенности гидротехнического бетона

Содержание Развернуть Свернуть

    Для сооружения бассейнов, плотин, колодцев, иных гидротехнических сооружений необходим бетон, имеющий высокий коэффициент водонепроницаемости. Какая марка продукции используется в этом случае? Можно ли приготовить бетон гидротехнический самостоятельно? Какой состав у материала? Об этом вы прочитаете в статье.

    Чем гидротехнический бетон отличается от обычного?

    Гидротехнический бетон представляет собой разновидность тяжёлого материала, применяющегося для сооружений частей или цельных конструкций, контактирующих с водой или постоянно в ней находящихся. К подобной продукции предъявляются дополнительные требования, связанные с высоким уровнем водонепроницаемости, морозоустойчивости, прочности на сжатие и растяжение.

    В большинстве случаев для частного и промышленного строительства используются бетоны марок М300-М450. Исключение составляют объекты специального назначения, связанные с военной сферой, возведением атомных электростанций и иных построек наземного и подземного расположения.

    Существует несколько разновидностей гидротехнического бетона, предопределяемых спецификой назначения и текущим составом смеси, включением в неё разнообразных добавок по мере необходимости. Продукция различается:

    • По частоте контакта с водой. Надводная, периодически омываемая водой и подводная.
    • По расположению. Внутренняя и наружная.
    • По характеру физического воздействия. Безнапорная и напорная.
    • По структуре частиц. Мелкозернистая и литая.

    Специфика компонентов гидротехнического бетона

    Ключевую роль в обеспечении номинальных характеристик бетонной смеси и приобретении нею гидроизоляционных свойств играют компоненты материала – цемент, песок, щебень, добавки.

    Цемент

    Для создания гидротехнического бетона используется цемент марки М500 и выше. Конкретный его тип зависит от назначения гидробетона:

    • Подводная конструкция – шлакопортландцемент и пуццолановый цемент.
    • Надводная конструкция – быстротвердеющий портландцемент.
    • Конструкция, периодически контактирующая с водой – сульфатостойкий цемент.

    Песок

    В продукции используется мелкозернистый наполнитель речной природы с фракцией 0,8-1,8 миллиметров. Допустимая концентрация примесей (глины, пыли) – 3-4 процента.

    Перед применением, песок промывается и просеивается. Необходимая влажность при смешивании с цементом и добавками – 2,5-3,5 процента.

    Щебень

    Конкретный тип крупнозернистого заполнителя выбирается в зависимости от назначения и специфики конструкции. Для надводных строений и объектов, имеющих нерегулярный контакт с водой, используется дробленый гравийный щебень фракции 10-20 миллиметров.

    Если бетон омывается водой регулярно или погружен в неё, то эффективным решением является применение гранитного кубического щебня фракций 20-40 миллиметров для обычных конструкций и 40-120 миллиметров для фундаментальных многометровых крупнотолщинных структур.

    Добавки

    Для улучшения базовых технико-эксплуатационных свойств гидротехнического бетона в контексте защиты от влаги используются добавки, вносимые на этапе замешивания раствора. Возможные варианты:

    • Пластификаторы. Улучшают эластичность массы, усиливают сцепление с армированными поверхностями, повышают коэффициент морозостойкости и водонепроницаемости после окаменение материала.
    • Гидроизоляционные присадки. Дополнительно повышают водонепроницаемость структуры продукции путем внесения в неё гидрофобных веществ – силиконовых жидкостей, щелочных солей высших кислот.
    • Ускорители и замедлители твердения. Модифицирует скорость затвердевания пластичной массы, чем предопределяют оптимизированный набор смесью номинальных характеристик.
    • Расширители. Снижают степень усадки, заполняют образующиеся трещины и поры материала. Типичные вещества – нитраты и нитриты натрия, соли хлорного железа, силикаты калия.

    При необходимости, применяются иные виды добавок:

    • Противоморозные присадки. Противодействуют замерзанию воды в растворе при отрицательных температурах окружающей среды.
    • Влагоудерживатели. Не допускают быстрого высыхания бетонной смеси после укладки.
    • Красящие пигменты. Изменяет оттенок материала.
    • Прочие. Антикоррозионные добавки, поляризаторы, биоцидные экстракторы.

    Характеристики и состав гидротехнического бетона

    В рамках частного и простого промышленного строительства основой гидробетонных конструкций выступает продукция марки М400. Её усредненные характеристики:

    • Прочность – класс В30;
    • Плотность – 2500 килограмм на кубометр;
    • Влагозащищенность – класс W8;
    • Пластичность – П3;
    • Жесткость – Ж3;
    • Усадка – 5-6 сантиметров;
    • Морозостойкость – 250-300 циклов заморозки/разморозки.

    Пропорциональный состав (при использовании цемента марки м500):

    • 1 часть цемента;
    • 1,6 части мелкозернистого наполнителя;
    • 3,2 части крупнозернистого наполнителя.

    Массовые значения компонентов бетонной смеси из расчёта на 1 кубометр продукции:

    • 390-410 килограмм цемента;
    • 150-170 литров воды;
    • 640-660 килограмм песка;
    • 690-710 килограмм щебня фракции 20 миллиметров;
    • 450-460 килограмм щебня фракции 10 миллиметров;
    • 3-10 килограмм добавок.

    Самостоятельное изготовление

    Для промышленного строительства, требующего больших объемов материала, бетон приобретается у заводов-изготовителей. Его стоимость за 1 кубометр с доставкой колеблется в пределах 4-5 тысяч рублей и зависит от сезона, региона расположения, отдаленности стройплощадки (конечного пункта доставки) от места изготовления, применяемых добавок, параметров отдельных компонентов смеси.

    Для частного строительства возможно самостоятельное приготовление бетона в небольших объемах.

    Схема:

    • Приобретите необходимое количество ингредиентов для бетонной смеси.
    • Подготовьте ёмкость для замешивания, лопаты, ведра, мотыгу, средства индивидуальной защиты.
    • Засыпьте в ёмкость цемент, мелкозернистый наполнитель и добавки, перемешав ингредиенты до однородного состояния.
    • Добавьте в смесь воду, вливая её постепенно порциями по 5-10 литров и перемешивая раствор. Не допускайте образования расслоений, комков, неоднородностей.
    • Засыпьте крупнозернистый заполнитель в пластичную массу, равномерно распределяя щебень по её структуре.
    • Интенсивно перемешайте бетонную смесь в течение 15 минут.

    Укладка и обслуживание

    Базовая схема:

    1. Гидротехнический бетон укладывается слоями толщиной 10-20 сантиметров.
    2. Производится штыкование материала для устранения из него лишнего воздуха, влаги.
    3. Выполняется уплотнение продукции с помощью виброинструмента.

    В рамках постобработки возможны следующие действия:

    • Железнение;
    • Обработка гидрофобными пропитками.

    Оптимальные условиями «вызревания» гидротехнического бетона – температура 15-27 градусов Цельсия и влажность 60-70 процентов. При таких показателях материал набирает критическую прочность за 10 суток, окончательно затвердевая на 28-30 день после заливки. Сильная жара, отрицательные температуры, малая или сверхвысокая влажность противодействует этому процессу и ухудшает технико-эксплуатационные свойства материала.

    Защита гидротехнического бетона от неблагоприятных факторов окружающей среды до набора критической прочности:

    • При высоких температурах и малой влажности. Работа выполняется вечером, ночью или утром. Производится регулярное увлажнение поверхности бетона, дополнительно он покрывается фольгированной полимерной пленкой для защиты от прямых солнечных лучей.
    • При низких температурах. В смесь перед заливкой вносятся ускорители твердения и противоморозные присадки. Выполняется пассивное и/или активное прогревание продукции.
    • При дожде. Конструкция укрывается влагозащитными материалами.

    Заключение

    Гидротехнический бетон чаще применяется в промышленном строительстве при возведении самых разнообразных объектов, находящихся в прямом или опосредственном контакте с водной средой. Используют его и частных целях, например, при возведении колодцев, формировании усиленной отмостки построек в регионах с большим количеством осадков.


    Выбор редакции