Slavdom-nn.ru

Славдом НН
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Гидротехнический цемент что это такое

Особенности гидротехнического бетона

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.

  • 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

  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.
Читайте так же:
Пропорции цемента для садовых дорожек

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.

I . ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Гидротехнические цементы должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящих технических условий по технологическим регламентам, утвержденным заводом-изготовителем.

1.2. По вещественному составу и прочности при сжатии в 28-ми суточном возрасте гидротехнические цементы подразделяют на:

портландцемент (без минеральных добавок) марки 400;

портландцемент с минеральными добавками марки 400;

шлакопортландцемент марки 300 и 200.

1.3. Условное обозначение цемента должно включать последова тельно:

наименование цемента — портландцемента (ПЦ), шлакопортландцемента (ШПЦ);

обозначение максимального содержания минеральных добавок: Д0; Д20; Д50; Д80;

марку цемента — по п. 1.2;

обозначение гидротехнический (Г);

обозначение настоящих технических условий.

Примеры обозначения: ПЦ 400-Д0-Г; ШЦ 300-Д50-Г; ШЦ 200-Д80-Г; ПЦ 400-Д20-Г; ТУ 21-26- 14 -90.

1.4. Материалы, применяемые для производства цемента:

шлаки доменные гранулированные — по ГОСТ 3476 . Массовая доля оксида магния в шлаке не должна быть более 15%;

активные минеральные добавки — по ТУ 21-26-11-90;

камень гипсовый — по ГОСТ 4013.

Допускается фосфогипс, борогипс по соответствующей нормативно-технической документации на эти материалы.

Отходы фторсодержащие, применяемые для замедления сроков схватывания цемента и технологические добавки по соответствующей нормативно-технической документации на эти материалы.

Клинкер по химическому и минералогическому составам должен соответствовать технологическому регламенту и нормам, указанным в табл. 1.

Клинкер для производства

Массовая доля трехкальциевого силиката (3СаО. SiO 2 ) ,

Массовая доля трехкальциевого алюмината (3 CaO . Al 2 O 3 ), не более

Массовая доля оксида магния ( MgO ), не более

Суммарная массовая доля оксидов натрия и калия в пересчете на N a 2 O , не более

Массовая доля свободного оксида кальция ( CaO СВ. ), не более

1.5. По химическому составу и физико-механическим свойствам гидротехнические цементы должны соответствовать нормам, указанным в табл. 2.

Наименование показателя

Нормы для цемента

Прочность при сжатии в возрасте 28 суток, МПа (кгс/см 2 ), не менее

Прочность при изгибе, в возрасте 28 суток, МПа (кгс/см 2 ), не менее

Активность при пропаривании, МПа (кгс/см 2 )

Определяется для каждой партии цемента

Массовая доля доменного гранулированного шлака, %

Равномерность изменения объема

Массовая доля активной минеральной добавки, %

Массовая доля ангидрида серной кислоты ( SO 3 ) в цементе, %

Допускается введение в портландцемент бездобавочный при его помоле фторосодержащей добавки не менее 0,02 и не более 0,06 % для замедления сроков схватывания. Начало схватывания цемента с фторсодержащей добавкой должно наступать не ранее 4 часов.

Допускается замена части шлака другой активной минеральной добавкой в количестве 10 % от массы цемента.

1.6. Изготовитель должен испытывать цемент на наличие признаков ложного схватывания равномерно по мере отгрузки, но не менее чем 20 % отгруженных партий.

1.7. Изготовитель должен определять изменение объема шлакопортландцемента при испытании в автоклаве при 20-ти не менее чем для 10 % партий, отгружаемых в течение квартала.

1.8. По остальным показателям тонкости помола, срокам схватывания гидротехнический цемент должен удовлетворять требованиям ГОСТ 22266.

2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

2.1. Гидротехнический цемент по степени воздействия на организм человека в соответствии с ГОСТ 12.1.007 является умеренно опасным веществом и относится к 4 классу опасности.

2.2. В производственных помещениях содержание цементной пыли не должно превышать 6 мг/м 3 в соответствии с ГОСТ 12.1.005.

2.3. Цемент является пожаровзрывобезопасным веществом, не образует токсичных соединений в воздушной среде и сточных водах в присутствии других веществ. В сточных водах дает слабощелочную реакцию.

2.4. Рабочие помещения должны быть оснащены вытяжной вентиляцией, элеваторы и шнековые транспортеры загерметизированы.

2.5. Лица, занятые на работах с цементом, должны быть обеспечены спецодеждой, фартуками, респираторами, защитными очками.

3. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

3.1. Приемку гидротехнического цемента производят по ГОСТ 22236 . В документе о качестве дополнительно указывают: показатели качества клинкера согласно таблице 1.

4. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Химический анализ клинкера и цемента производят по ГОСТ 5382 . Минералогический состав клинкера рассчитывают на основании результатов его химического анализа.

Читайте так же:
Мощность производство сухого цемента

4.2. Вид и количество добавок в цементе определяют по методике головной организации по государственным испытаниям цемента в пробе, отобранной на заводе-изготовителе.

4.3. Контроль фторсодержащей добавки в цементе производят определением массовой доли фтора по прилагаемой методике.

5. УПАКОВКА, МАРКИРОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

5.1. Упаковку, маркировку, транспортирование и хранение цемента производят по ГОСТ 22237 .

6. РАЦИОНАЛЬНЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЦЕМЕНТОВ

6.1. Портландцемент марки 400 (ПЦ 400-ДО) — для бетонов наружных, зон гидротехнических сооружений; Код по ОКП 57 3212 3000.

портландцемент с минеральными добавками марки 400 (ПЦ 400-Д20); Код по ОКП 57 3412 2000.

шлакопортландцемент марки 300, 200 (ШПЦ 300-Д50; ШПЦ 200-Д80) — для бетонов внутренних подводных и подземных гидротехнических сооружений. Поставка шлакопортландцемента марки 200 производится по согласованию с потребителем. Код по ОКП 37 3531 2000 и 57 3818 2000.

7. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

7.1. Изготовитель гарантирует соответствие гидротехнического цемента всем требованиям настоящих технических условий при соблюдении правил его транспортирования и хранения при поставке в таре в течение 60 суток после отгрузки, а при поставке навалом — на момент получения.

Приложение
Обязательное
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФТОРСОДЕРЖАЩЕЙ ДОБАВКИ В ЦЕМЕНТЕ.

1. Сущность метода

Контроль дозировки фторсодержащей добавки в цементе основан на ториметрическом определении содержания фтора в цементе и добавке. Проба цемента разлагается раствором гидрооксида калия, в присутствии которого фторокомплекс алюминия превращается в гидрокомплекс и фтор-ионы. Катионы кальция, выделяющиеся при разложении клинкерных минералов и гипса, связываются в труднорастворимый осадок Ca (ОН)2. Для удаления мешающих катионов раствор пропускают через Н-катионит.

Присутствие в титруемой пробе небольшого количества сульфат-ионов практически не мешает определению фтора.

Метод применим для анализа цемента, содержащего 0,1-1 % фторсодержащей добавки.

2. Реактивы и растворы.

Ализариновый красный (индикатор) по ТУ 6-09-2105, раствор с массовой долей основного вещества 0,1 %.

Раствор буферный, рН = 2,9-3,0. 9,45 г монохлоруксусной кислоты, ClCH 2 COOH , растворяют в мерной колбе вместимостью 100 см 3 . 50 см 3 этого раствора переносят в мерную колбу вместимостью 250 см 3 , добавляют несколько капель фенолфталеина и титруют раствором I н Na ОН до розового окрашивания. Затем добавляют 50 см 3 раствора монохлорук сусной кислоты и разбавляют водой до метки.

Тория нитрат — раствор тория нитрата концентрации точно 0,002 моль/дм 3 . 0,28 г сухой соли и 700 см 3 воды помещают в мерную колбу вместимостью 1 л, добавляют 70 см 3 раствора соляной кислоты концентрации точно 0,1 моль/дм 3 и разбавляют водой до метки.

Катионитовая смола КУ-1, КУ-2, СБС и другие в Н-форме.

3. Выполнение анализа.

3.1. Навески цемента, содержащего добавку и без добавки (свидетель), массой по 0,25 г помещают в сухие стаканы вместимостью 150 см 3 , обрабатывают раствором гидрооксида калия с массовой долей 10 %, добав ляют 40 см 3 горячей воды (70 °С) и выдерживают при слабом кипении в течение 10 мин. Горячие растворы фильтруют в колонки с Н-катиони том. Осадок в стакане промывают водой 3 раза и 3-4 раза на фильтре. Элюат собирают в мерные колбы емкостью 250 см 3 . Колонку многократно промывают большими порциями воды, собирая 250 см 3 раствора. Отбирают по 50 см 3 анализируемого раствора и раствора свидетеля в колбы для титрования, добавляют по 7-8 капель ализаринового красного. Растворы тщательно нейтрализуют раствором гидрооксида натрия концентрации точно 0,1 моль/дм 3 , а затем раствором HNO 3 до получения димонно-желтого окрашивания от одной капли HNO 3 . В колбы добав ляют по 2,5 см 3 буферного раствора. Вначале титруют холостую пробу раствором нитрата тория до перехода лимонной окраски в бледно-розовую. На титрование расходуется около 1,8 см 3 нитрата тория ( V св ). Эта проба служит эталоном окраски (но не более 3 часов). Далее титруют пробу анализируемого цемента, добиваясь одинаковой окраски с холостой пробой и записывают объем титранта ( V ц ).

3.2. Анализ пробы фторсодержащей добавки проводят при тех же условиях. Навеску добавки массой 0,1 г помещают в сухой стакан, добавляют 0,25 г цемента без добавки и сухую смесь тщательно перемешивают палочкой. Затем обрабатывают 10 см 3 раствора КОН массовой долей 10 %, добиваясь полного смачивания всех частиц, добавляют 40 см 3 горячей воды и кипятят 10 минут. Горячий раствор пропускают через Н-катионит. Элюат собирают в мерную колбу вместимостью 250 см 3 .

Для титрования отбирают 1 или 2 см 3 элюата ( V 1 ), добавляют 50 см 3 раствора свидетеля, приготовленного ранее (п. 3.1), вводят 7-8 капель индикатора и далее выполняют все операции, указанные в п.3.1.

4. Обработка результатов.

Массовую долю добавки отхода в цементе находят как отношение массовых долей фтора в цементе ( F ц ) и добавки ( F д ) по формуле:

(1)

Подставляя выражения F ц и F д

(2)

(3)

в формулу (1), получают расчетную формулу для определения массы введенной добавки.

(4)

где: V ц , V св , V д — объемы раствора нитрата тория, пошедшие на титрование цемента с добавкой и без добавки (свидетеля) и фторсодержащей добавки, см 3 ;

Читайте так же:
Что значит цемент 500 д20

Ац — масса цемента, г;

Ад — масса добавки, г;

V 1 — объем раствора добавки, взятый для титрования, см 3 ;

Т — титр нитрата тория по фтору, г/см 3 .

Примечание : Для расчета массовой доли фтора в отходе необходимо знать титр нитрата тория, который устанавливают по стандартному раствору фторида натрия (0,1106 г NaF в 500 см 3 воды). Для титрования берут 1 или 2 см 3 стандартного раствора и 50 см 3 раствора свидетеля и выполняют все операции указанные в пп 3.1, 3.2.

Титр нитрата тория вычисляют, по формуле:

где: А — масса NaF в 500 см 3 воды, г;

V 2 — объем раствора NaF , взятый для титрования, см 3 ;

V ст — объем раствора нитрата тория, пошедший на титрование стандартного раствора, см 3 ;

0,4524 — коэффициент пересчета c NaF на F -ион.

5. Погрешность методики составляет ± 0,05 мас.%, продолжительность анализа — 40 минут.

ПЕРЕЧЕНЬ ДОКУМЕНТОВ, НА КОТОРЫЕ ДАНЫ ССЫЛКИ В ТУ 21-26-14-90

ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования

ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

Цементы. Методы испытаний

Камень гипсовый и гипсо-ангидритовый для производства вяжущих материалов

Цементы. Методы химического анализа

Цементы. Правила приемки

Цементы. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение

Шлак доменный, гранулированный для производства цементов

Добавки для цементов. Активные минеральные добавки

Что такое гидротехнический бетон: технические характеристики, состав, рецепт

Гидротехнический бетон – материал, из которого изготавливают разнообразные конструкции, периодически/постоянно находящиеся в воде. Чаще всего такой раствор применяют в крупном промышленном строительстве, при возведении сооружений, предъявляющих максимально высокие требования по стойкости материала к воде и влаге.

Одно из главных требований к раствору – качественная гидроизоляция в максимально возможном диапазоне температур при серьезных статических и динамических нагрузках. Гидротехнический бетон обеспечивает длительную и качественную работоспособность конструкций и их составляющих, пребывающих в постоянном контакте с водой.

Общие сведения

Требования, которым должен соответствовать по нормативам гидротехнический бетон, технические характеристики и свойства материала регулируются ГОСТом 4795-53.

Бетон разработан специально для проектирования сооружений разного назначения либо их составляющих частей, постоянно испытывающих воздействие воды. Существуют разновидности материала, подходящие для тех или иных условий и конструкций.

  • По расположению относительно уровня воды – монолит может быть подводным (постоянно находится в воде) и надводным (расположен выше горизонта воды).
  • По масштабу – бетон может быть массивным или немассивным.
  • По особенностям размещения – наружные конструкции и те, что находятся во внутренней зоне.
  • По силе воздействующего на конструкцию напора воды – сооружения напорные/безнапорные.

Во многом свойства и технические нормативные характеристики зависят от того, какой марки гидротехнический бетон, в каком объеме в состав входят нужные компоненты.

Выбор раствора осуществляют, исходя из эксплуатационных требований, типа конструкции (массивная, тонкостенная, сборная и т.д.), климатических условий местности размещения объекта и т.д.

  • БНМ – для сооружения надводных массивных конструкций
  • БГТ – актуален для зон, где горизонт воды переменный
  • БПТ – смеси для создания подводных тонкостенных сооружений

Материалы

Для замеса гидротехнического бетона в виде вяжущего могут использоваться разные виды цемента, выбор которых зависит от условий эксплуатации: пластифицированный цемент, гидрофобный, пуццолановое вещество, обычный портландцемент, шлакопортландцемент, стойкий к сульфатам.

Тут нужно рассмотреть особенности каждой смеси. Пуццолановый цемент демонстрирует высокий уровень химической стойкости при нахождении в минерализованных/пресных водах, обладает повышенной плотностью монолита, низким тепловыделением.

Пластифицированный и гидрофобный разновидности цемента используются для приготовления водонепроницаемых морозостойких растворов, что особенно актуально в суровом климате, зонах, где отмечено попеременное воздействие грунтовых вод. В процессе твердения таких смесей удается уменьшить теплоотдачу и понизить расход цемента на 8-10%.

Сульфатостойкий цемент подходит для конструкций, эксплуатируемых в особо жестких условиях, где есть химически агрессивные воды. Портландцемент со специальными минеральными добавками в составе и шлакопортландцемент актуальны для возведения надводных конструкций.

  • Пластификаторы (вводятся в раствор в объеме до 3%) – ГКЖ (кремний-органические добавки), СНВ (что расшифровывается как смола нейтрализованная воздухововлекающая), СЮБ (сульфатно-дрожжевая бражка), суперпластификатор С3.
  • Разного типа уплотнители структуры (вводятся в смесь в объеме до 1%) – силикат натрия/калия, иногда селитра (нитрат кальция), нередко используется хлорное железо.
  • Гидрофобные вещества (в объеме до 1%) – стеарат кальция/цинка, олеат натрия и другие.

Требования и технические условия

Независимо от марки и включенных в состав добавок, любой гидротехнический бетон по нормам должен обладать определенными качествами.

Основными являются: водостойкость, водонепроницаемость, не очень большое тепловыделение в процессе твердения, стойкость к низким температурам, минимальная усадка, максимально возможная стойкость к истиранию под напором воды и влаги, способность выдерживать немалые деформации и не разрушаться.

  • Прочность на сжатие – измеряется классом, гидротехническая смесь должна демонстрировать до В35
  • Прочность на осевое растяжение – до Bt3.2
  • Уровень водонепроницаемости – до W20
  • Морозостойкость – до F600

Бетоны гидротехнического типа укладывают большими объемами и очень быстро. Поэтому, кроме всего прочего, они должны соответствовать еще и требованиям касательно тепловыделения при твердении.

Читайте так же:
Цемент шпц 400 50кг

Основные плюсы и минусы гидробетона

В зависимости от условий эксплуатации и сфер применения гидротехнического бетона он делится на три основные категории: обычный раствор для блоков, фундаментов, разного типа опор, заливки подвалов, погребов; водостойкий раствор для возведения разного рода гидротехнических сооружений надводного и подводного типа (плотины, дамбы, шлюзы); крепкий водонепроницаемый бетон, который применяют по большей мере на Крайнем Севере для сооружения конструкций с особыми требованиями.

  • Высокий уровень водонепроницаемости, независимо от конкретных условий эксплуатации
  • Хорошие показатели гидроизоляции, благодаря чему раствор не боится резки и ощутимых перепадов температур
  • Очень высокий показатель прочности
  • Великолепные параметры морозостойкости, что реализуется за счет минимального объема воды в смеси

Из недостатков стоит отметить высокую стоимость, необходимость наличия у мастера определенных навыков и знаний для соблюдения технологии, невозможность выполнить работы без привлечения специальной техники, инструмента.

Задаваясь вопросами про гидротехнический бетон (что это такое и для чего нужен), обычно исходят из его состава и свойств, актуальных для выполнения конкретных типов работ.

Приготовление водостойких смесей

Процесс приготовления смеси гидротехнической мало чем отличается от приготовления обычных бетонных растворов разных марок. Раствор можно замесить своими руками, для чего понадобится верно подобрать состав. Основной фактор в данном случае – правильное определение водоцементного отношения, что зависит от условий (региона) эксплуатации.

Если речь идет о создании конструкций внутренней зоны, подойдет объем в 120-160 кг/м3, для наружной лучше брать 230-275 кг/м3. Заполнители берут фракции от 15 до 20 сантиметров. Если нужно сократить расход вяжущего и понизить интенсивность процесса тепловыделения при укладке, можно добавить крупные камни фракции 40-45 сантиметров, но в таком случае обязательно раствор нужно уплотнять вибраторами.

  • Определить назначение, характеристики будущей конструкции
  • Выбрать оптимальный заполнитель (щебень, песок определенной зернистости)
  • Просчитать водоцементное отношение (беря в учет оптимальный показатель подвижности смеси)
  • Определить состав и объем модификаторов, которые будут вводиться в смесь

Рецепт гидротехнического бетона на строительном объекте, который можно приготовить своими руками: 490, килограммов цемента М400-М500, 1100 килограммов щебня, 600 килограммов песка, 1.5 килограмма пластификатора С3, 5 килограммов нитрата кальция, килограмм гидрофобизатора ГКЖ.

  • Засыпка всех сухих компонентов в бетономешалку – цемента, щебня, песка
  • Тщательное перемешивание компонентов
  • Добавление оптимального объема воды
  • Перемешивание на протяжении минимум 5 минут
  • Введение присадок и перемешивание на протяжении 10 минут
  • Укладка смеси в опалубку

Тут нужно придерживаться нескольких правил. С одной стороны, нужно снизить стоимость бетона и исключить возможность приготовления смеси с неактуальными характеристиками. С другой же – обеспечить требуемые параметры и не экономить на качестве.

Гидротехнический бетон – надежный и прочный материал, который используется в самых разных сферах и областях. При его приготовлении необходимо четко следовать инструкции, соблюдать технологию, правильно определяя состав в соответствии с поставленными требованиями.

Свойства, характеристики и технология производства гидротехнического бетона

Гидротехнические бетоны относятся к узкоспециализированным материалам, применяющимся для создания сооружений в постоянном или периодическом контакте с водой. Они обладают улучшенными эксплуатационными характеристиками и не разрушаются при перепадах температур, губительных для обычных бетонных смесей. И сегодня мы поговорим про расчет гидротехнического бетона, его свойства, применение и требования к нему.

Технические характеристики и свойства гидротехнического бетона

Основные параметры гидротехнических бетонов выражены следующими показателями:

  • водостойкость;
  • водонепроницаемость;
  • морозостойкость;
  • прочность;
  • тепловыделение при твердении;
  • удобоукладываемость и подвижность.

Водостойкость

Водостойкость – способность бетонного монолита не взаимодействовать с водой и содержащимися в ней примесями. При эксплуатации в химически-агрессивных средах применяют специальные цементы для бетонов, в т. ч. гидротехнические на сульфатостойком портландцементе, способствующие образованию максимально инертного и не склонного к вымыванию цементного камня.

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость – устойчивость затвердевшего бетона к проникновению влаги. Общая водонепроницаемость выражается в величине давления, воздействие которого выдерживается материалом возрастом в 180 дней.

Помимо характеристики водонепроницаемости бетона, на практике применяют показатель градиента – отношение напора воды к толщине сооружения или его наружной (напорной) стены. Бетон с максимальной водонепроницаемостью (W-8) выдерживает градиент величиной свыше 10.

О том, какую роль играют добавки в гидротехническом бетоне, расскажет это видео:

Морозостойкость

Морозостойкость – количество циклов замораживания и оттаивания (в мокром виде), которое не приводит к минимальным нарушениям целостности испытуемого образца бетона. В старом отечественном стандарте (ГОСТ 4795-53) выделяется ряд марок по морозостойкости, устойчивых к количеству циклов от 25 до 200. Современной промышленностью выпускаются бетоны с морозостойкостью в 300 и более циклов.

Прочность

Прочность – один из наиболее важных параметров, характеризующий максимальное сжатие, которое материал может выдержать в условиях испытаний. Стандартом выделяются марки, имеющие значение предела прочности от 75 до 500 кг/см 2 .

Тепловыделение

Тепловыделение при твердении гидротехнических бетонов должно быть минимальным, чтобы исключить тепловое расширение материала. Структура специальных бетонов практически лишена пустот и характеризуется повышенной компактностью цементных зерен.

Если бетонная масса будет сильно нагреваться в процессе схватывания, это приведет к получению конгломерата менее плотной, прочной и водонепроницаемой структуры.

Читайте так же:
Что такое клинкер при производстве цемента

Удобоукладываемость

Удобоукладываемость и подвижность характеризуют способность бетонного раствора заполнять отведенное ему пространство в пределах опалубки. Для создания массивных и неармированных конструкций применяются наименее подвижные бетоны. Высокоармированные сооружения требуют пластичных и подвижных растворов, обеспечивающих большее сцепление с поверхностью металлической арматуры.

О том, какие имеет гидротехнический водонепроницаемый бетон особенности состава для различных зон, читайте далее.

Состав материала

Специальные бетоны обязательно содержат следующие компоненты:

  • вяжущие вещества;
  • тонкомолотые добавки;
  • песок;
  • крупный заполнитель;
  • вода.

Для придания необходимых технологических свойств в состав гидротехнических бетонов вводятся различные добавки — гидрофобизаторы, пластификаторы, уплотнители и пр. Их перечень определяется доступностью в конкретном регионе и задачами, которые ставятся перед строителями.

Вяжущие вещества

Вяжущие вещества включают цементы следующих типов:

  • обычный портландцемент;
  • пуццолановый и шлаковый (не применяются в зоне переменного уровня воды из-за пониженной морозостойкости);
  • песчано-пуццолановый;
  • сульфатостойкий;
  • пластифицированный.

Применение иных цементных разновидностей разрешается лишь при наличии обоснования в проектной документации. Вяжущее, используемое в составе растворов для бетонирования массивных конструкций, должно обладать теплотой гидратации не выше 50-60 кал/г.

Тонкомолотые добавки

Тонкомолотые добавки – применяются для экономии цемента, снижения тепловыделения и объемных деформаций. Предел прочности испытуемого бетонного образца, в котором 20 % цемента заменены тонкомолотой добавкой, не должен снижаться более чем на 30 %.

В качестве добавок применяют доменные шлаки, гидравлические и другие мелкодисперсные компоненты.

Также о специальных гидротехнических добавках расскажет и этот видеосюжет:

Песок

Песок для производства гидротехнических бетонов представлен природными и искусственными сыпучими смесями с крупностью не более 5 мм. В гранулометрическом составе преобладают средние и мелкие фракции (до 1,2 мм – 30-70 %, до 0,3 мм – 5-30 %). Содержание глины и сернистых соединений в песке устанавливается на уровне 1-2 %.

Крупный заполнитель

Крупный заполнитель – гравий, щебень или их смеси, имеющие крупность от 5 до 150 мм. Чтобы обеспечить равномерный гранулометрический состав, содержание заполнителя размером в ½ от максимального должно находиться в пределах 40-65 % от общей массы.

Помимо содержания посторонних примесей в материале (не более 4,5 %), стандартом ГОСТ 4749-49 устанавливаются значения водопоглощения, плотности и предела прочности.

Вода для приготовления бетонных растворов должна иметь pH не менее 4 (слабо-кислую, нейтральную или щелочную) и максимальное содержание солей – 35 г/л. Оптимальное количество сульфат-ионов для всех видов гидротехнических цементов не должно превышать 2,7 г/л.

Производство

Технологии приготовления бетона на заводе и своими руками принципиально похожи между собой. Отличия заключаются в применяемом оборудовании и поддержании параметров качества заводского раствора на постоянном уровне. Чтобы получить в домашних условиях необходимый для работы состав, необходимо соблюдать оптимальные пропорции компонентов для конкретной цели строительства.

Заводские технологии

Промышленные способы производства гидротехнического бетона заключаются в подготовке компонентов, их точном дозировании и тщательном смешивании. Поскольку линия выпуска бетона непрерывна, а приготовленный материал не хранится долго, его вывоз осуществляется постоянно.

Отличительной особенностью промышленного способа является более тщательная подготовка компонентов. Песок и щебень просеиваются и промываются от глины, а в зимний период согреваются потоком теплого воздуха. При смешивании все составляющие дозируются в соответствии с технологическим регламентом производства.

Оборудование

В промышленном цикле применяются периодические и непрерывные бетономешалки. В агрегатах непрерывного действия цемент, наполнители и добавки для водонепроницаемых гидротехнических бетонов перемешивают между собой на протяжении всей технологической линии, добавляя воду лишь на конечном этапе. Периодические устройства выдают дозированные порции бетона после каждого цикла смешивания.

Для гомогенизации раствора применяются устройства принудительного, гравитационного и вибрационного действия.

  • Принудительные мешалки функционируют за счет вращающихся лопастей, а гравитационные системы поднимают порции бетона на лопатках вверх и сбрасывают их обратно в готовящийся раствор.
  • Вибрационные мешалки более современны и позволяют получать максимально однородные смеси.

О том, как сделать своими руками бетон водонепроницаемым, гидротехническим, читайте далее.

Изготовление своими руками

В процессе самостоятельного приготовления гидротехнического бетона используется упрощенный подход к подготовке и перемешиванию компонентов. Для получения качественного раствора понадобится бетономешалка с ручным или электрическим приводом, металлические ведра, совковая лопата и источник проточной чистой воды.

При использовании бетономешалки компоненты засыпаются дозировано (ведрами) во вращающийся барабан. Цемент добавляется в последнюю очередь.

После перемешивания в сухую смесь небольшими порциями вводится вода. Сразу вливать ее расчетное количество нельзя, поскольку раствор может получиться слишком жидким из-за влажного песка или щебня. Приготовленный бетон можно сразу опорожнить в подготовленную опалубку.

В производстве гидротехнических бетонов важно соблюдать точные пропорции компонентов, поддерживать пластичное состояние смеси и не допускать избыточного содержания влаги. При покупке цемента, щебня и песка следует уделять внимание параметрам их качества, которые должны быть подтверждены результатами независимых испытаний.

О том, как происходит подводное бетонирование при помощи гидротехнических материалов, расскажет это видео:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector