Что такое гидротехнический бетон, характеристики материала

Понятие «гидротехнический бетон» появилось в начале XX века, когда стали разрабатываться специальные составы бетона, обладающие улучшенными гидроизоляционными свойствами. Он начал успешно применяться в России, примером может быть строительство Беломорско-Балтийского канала (1931-1933), где этот строительный материал использовался для создания шлюзов и других гидротехнических сооружений.

Что такое гидротехнический бетон, характеристики материала

Это специальный вид бетона, который используется для создания сооружений гидроэнергетики, предназначенных для управления водными ресурсами, защиты прибрежных зон от эрозии и наводнений, а также для создания гидроизоляционных слоев в строительстве (так электронная энциклопедия Википедия характеризует гидротехнический бетон).

Основное свойство такого бетона – высокая водонепроницаемость. Он способен эффективно удерживать и защищать от воды, предотвращая ее проникновение через структуру сооружения. Гидротехнический бетон обладает такими характеристиками, как прочность, устойчивость к агрессивной водной среде и долговечность.

Он может иметь разные составы и свойства в зависимости от требований и условий конкретного проекта. Такой бетон содержит специальные добавки и модификаторы, которые улучшают его гидроизоляционные свойства.

Технические характеристики строительного материала

ГОСТ 4795-53 – это стандарт, устанавливающий требования к качеству. Стандарт определяет характеристики, методы испытания и маркировку.

ГОСТ 26633-2015 закрепляет требования к техническим показателям. В этом нормативном документе гидротехнический бетон не выделен в отдельную категорию, он отнесен к тяжелым бетонным смесям специального применения. Ниже приведены некоторые из основных технических показателей, указанных в ГОСТе:

Класс прочности бетона:
на сжатие	В15–В35
на осевое растяжение	Bt 0.8–Bt 3.2
Водонепроницаемость	W 2–W 20
Морозостойкость	F 300–F 600

ГОСТ 7473-2010 определяет физические свойства бетонной смеси (удобоукладываемость):

Показатель	Допустимые значения
Жесткость, С	5-20
Уплотняемость, %	10-25
Водоотделение, %	0,6–0,8
Расслоение, %	3–4

Виды гидротехнического бетона

Существует несколько видов, которые используются для сооружений в разных направлениях хозяйственной деятельности:

1. С высокой прочностью: применяется для строительства гидроэнергетических сооружений, таких как гидроэлектростанции и плотины.
2. Гидротехнический стандартный: используется для строительства водохранилищ, прудов, сооружений для очистки сточных вод и других объектов, где необходимо предотвратить просачивание влаги через бетон.
3. Кислотоупорный бетон: обладает сопротивлением кислотам и химическим соединениям, используется для строительства сооружений, которые могут контактировать с агрессивными средами, например, химических заводов и лабораторий.

По видам расположения: для использования под водой и для надводных конструкций.

По силе использования: для напорных конструкций и безнапорных строений.

Это лишь некоторые из видов гидротехнического бетона, и каждый из них имеет особенности и применяется в зависимости от требований конкретного объекта.

Состав гидротехнического бетона

Состоит из следующих компонентов:

1. Портландцемент. Это основной связующий материал, который даёт бетону прочность и устойчивость к воздействию влаги. Самым распространенным типом цемента для такой бетонной смеси является портландцемент М 500.
2. Песок. Обеспечивает заполнение промежутков между крупными частицами и повышает плотность и прочность бетона. Используется мелкий кварцевый песок.
3. Щебень или гравий. Инертный материал, добавляется для получения нужной зернистости и структуры смеси.
4. Вода. Необходима для гидратации цемента и формирования бетонной массы.

 Использование добавок для гидротехнического бетона:

• пластификаторы – для подвижности бетонной смеси, они позволяют снизить количество воды, необходимое для смешивания, и улучшить свойства бетона;
• утяжеляющие добавки – применяются для повышения плотности и устойчивости бетона к воде, они помогают предотвратить вымывание цемента из бетонной структуры в ходе эксплуатации;
• водонепроницаемые добавки – необходимы для исключения возможности просачивания влаги через бетонную структуру, также повышают устойчивость бетона к воздействию агрессивных сред и химических соединений;
• аддитивы – это сложные вещества, которые добавляются в материалы или процессы с целью улучшения их свойств или оптимизации определенных характеристик. В бетон они вводятся для изменения скорости схватывания и твердения бетона, аддитивы усиливают химическую реакцию или процесс в целом.

Приготовление гидротехнического бетона самостоятельно требует определенных знаний и опыта в области строительства. В ходе приготовления необходимо правильно смешать все компоненты, учитывая их пропорции, а также следовать специфическим рекомендациям по водо-цементному фактору и времени смешивания.

Ошибки при приготовлении могут привести к потере его основных свойств и структурных параметров, что может повлиять на его долговечность и качество.

Поэтому, если у вас нет опыта и навыков в приготовлении бетонных смесей, лучше обратиться к мастерам своего дела или приобрести готовую бетонную смесь с сертификатом качества. Готовый бетон, приобретенный у надежного производителя, гарантирует соответствие его свойств и характеристик требованиям стандартов, сокращает риск ошибок при его приготовлении и использовании.

Пропорции в специальном бетоне для использования в водной среде отличаются от стандартных бетонных смесей. Приведем пример для приготовления 1 м3 самого простого водонепроницаемого состава (его можно приготовить в условиях строительной площадки):

• цемент М400-М500: 490 кг;
• щебень: 1000–1100 кг;
• песок: 600–650 кг;
• ГКЖ (гидрофобизатор): 0,8–1,1 кг;
• вода.

Плюсы и минусы материала

 

Преимущества:

1. Высокая прочность и долговечность. Способен выдерживать длительное воздействие влаги и других агрессивных сред.
2. Устойчивость к коррозии. Обладает хорошей стойкостью к агрессивной среде, содержащей хлориды и соли.
3. Улучшенная герметичность. Имеет высокую плотность, что позволяет предотвратить проникновение влаги и других вредных веществ.
4. Устойчивость к замерзанию. Не разрушается при критических температурах.
5. Возможность вариантного состава. Гидротехнический бетон может быть адаптирован под различные условия и требования.

Недостатки:

1. Высокая стоимость. Изготовление и применение требуют дополнительных затрат, что может сделать его более дорогим по сравнению с обычным бетоном.
2. Ограниченные возможности в применении. Из-за своих особенностей такой бетон не всегда может быть использован во всех типах строительства (бассейны для детей с ограничениями).
3. Сложности с обработкой. Из-за своей повышенной прочности и плотность бетон сложнее укладывать в опалубку и ухаживать в процессе эксплуатации.
4. Длительный срок застывания. По сравнению с традиционным бетоном, он требует более продолжительного времени для полного застывания и достижения своих оптимальных свойств.

Где используются гидротехнический бетон

Он широко используется в строительстве различных гидротехнических сооружений, где требуется высокая прочность и устойчивость к воздействию влаги и других агрессивных сред. Примеры таких сооружений:

1. Плотины: сооружения, которые задерживают воду и образуют водохранилища. Это важные конструкции для гидроэнергетических станций и водоснабжения.
2. Гидроэлектростанции. Гидротехнический бетон используется для строительства гидротурбин, насосных станций, внутренних стен и других элементов основных сооружений ГЭС.
3. Защитные дамбы. Они служат для предотвращения наводнений и защиты от паводков.
4. Пристань и порты. Используется для строительства пирсов, причалов, морских стен, молов, волноломов и других сооружений, обеспечивающих безопасность и функциональность портовых инфраструктур.
5. Системы водоочистки – для различных сооружений водоочистных станций и систем обработки сточных вод.
6. Сборные железобетонные изделия: волнорезы и тетраподы для берегозащитных сооружений. Это серийные изделия.

В каждом конкретном случае применение гидротехнического бетона следует определять на основе сравнительного анализа и требований проекта. Имеет место экономической целесообразности и особенностей условий его использования.

Где нельзя использовать

Использование этого бетона может быть ограничено в некоторых случаях:

• в местах, где высокая стоимость использования гидротехнического бетона нецелесообразна из-за отсутствия особых требований к прочности и устойчивости к воде;
• в строительстве некрупных объектов или объектов с небольшим объемом водной нагрузки, где возможно использование других типов бетона, более экономичных в использовании;
• когда наличие других материалов или технологий позволяет достичь аналогичных или лучших характеристик, более оптимальных с точки зрения стоимости и технических требований объекта.

Сколько стоит гидротехнический бетон

Этот вид бетонной смеси, как и многие другие специальные бетонные смеси, можно заказывать онлайн у производителей. Услуги по транспортировке, онлайн-калькулятор для подсчета объемов – доступны на сайтах крупных производителей (Москва, Московская область, СПб, Екатеринбург, Иркутск, Владивосток).

Стоимость 1 м3 бетона для специального применения М 450 можно заказать в Москве от 5 160 рублей с учетом НДС (2023 год).

Гидротехнический бетон – незаменим при устройстве уникальных морских и речных объектов, стальные конструкции служат дополнением и усилением в таких сооружениях, а основная нагрузка приходится на бетонную массу. С уважением БЕТОН — инфо.