Бетон для гидротехнических сооружений. Бетон для гидротехнических сооружений

Всё о гидротехническом бетоне | ЖБК Беталинк

Для возведения гидротехнических сооружений необходим специальный бетон. Инженеры компании «Беталинк» поделятся информацией о том, чем он отличается от обычного.

Широкую известность водостойкий бетон приобрел во время строительства крупнейших гидротехнических сооружений Советского Союза. Он использовался для строительства дам многих гидроэлектростанций и зарекомендовал себя только с положительной стороны.

Благодаря высокой стойкости к воздействию жидкости, гидротехнический бетон стал широко использоваться для строительства различных сооружений в разных областях промышленности. Он идеально подходит в случае, когда бетонные элементы постоянно находятся в воде, периодически или постоянно омываются ею.

Сооружения, построенные из качественного гидротехнического бетона, отличаются длительным сроком эксплуатации, высокой прочностью, абсолютной водонепроницаемостью и переносят значительные температурные колебания воды и воздуха. Бетон, который используется для их строительства, должен полностью соответствовать требованиям, закрепленным ГОСТ под номером 4795-68.

Разновидности гидротехнического бетона

Гидротехнический бетон – специализированный строительный материал, который применяется для возведения причальных пирсов, речных дамб, волнорезов, атмосферных градирен, мостов и систем очистки канализационных стоков.

Специалисты выделяют три разновидности водостойкого бетона:

Подводный – используется для строительства тех частей сооружений, что должны постоянно находиться в воде;
Надводный – применяется для отливки элементов, которые постоянно находятся над уровнем воды, но периодически смачиваются ею;
Промежуточный – предназначен для деталей, которые с определенной периодичностью омываются водой (например, волнорезы при отливе и приливе).

Кроме того, бетон делят еще на несколько групп:

Массивный и немассивный;
Напорный и безнапорный.

При выборе материала для строительства, необходимо уточнить в проектной документации несколько важных характеристик конструкционного гидрофобного бетона:

Водостойкость и водонепроницаемость;
Морозостойкость;
Прочность на сжатие и растяжение;
Количество выделяемого тепла при наборе прочности;
Коэффициент усадки при застывании;
Стойкость к деформации во время эксплуатации;
Стойкость к истиранию под действием воды.

Характеристики водостойкого бетона и их определение

Для специалиста по строительству гидротехнических сооружений важен класс гидротехнического бетона. Он зависит от коэффициента прочности на сжатие и разрыв. Для определения этих показателей изучается кубик застывшего бетона со стороной в 15 см, который набирал прочность в течение полугода. Производители выпускают бетоны марок от В 3,5 до В 80, однако чаще всего применяются разновидности от В 10 до В 40.

Гидробетон может иметь 4 класса водонепроницаемости. Они маркируются буквой W и имеют коэффициенты 2, 4, 6, 8. То есть, образец не должен впитывать воду, находящуюся под давлением в 2, 4, 6 или 8 КПа. Возможно использование модификаторов бетонной смеси, которые увеличивают этот показатель до 12. (1,2 МПа).

Особые требования предъявляются к гидротехническим бетонам, которые предполагается использовать в суровых климатических условиях. В этом случае в жидкую смесь добавляются противоморозные добавки, нормализующие процесс набора прочности. Они дают возможность бетону выдерживать много циклов последовательного замерзания и оттаивания.

Существует 5 марок бетона по морозостойкости (обозначается буквой F) – 50, 100, 150, 200, 300. В особых случаях коэффициент можно довести до 400. Определяется марка морозостойкости по числу выдерживаемых циклов замерзания и нагревания. Испытания заканчиваются, когда прочность испытываемого кубика бетона снижается на четверть.

Состав гидротехнического бетона согласно ГОСТ под номером 4797-69

Основной компонент водостойкого бетона – цемент. Используется несколько его видов:

Классический портландцемент.
Пластифицированный цемент. Из него изготавливаются морозостойкие гидрофобные бетоны, в которых содержание цемента уменьшено на 10 процентов.

Гидрофобный цемент. Порошок, который уже имеет водоотталкивающие свойства благодаря находящимся внутри химическим добавкам.
Пуццолановый шлаковый цемент. Отличается высокой стойкостью к механическому воздействию, химическим веществам и воде с большим содержанием растворенных минералов.
Сульфатостойкий цемент. Применяется для изготовления бетонов, которые предполагается эксплуатировать в условиях агрессивной среды.

Количество цемента в растворе определяется маркой будущего бетона. В зависимости от конструкции его содержание не превышает 350-400 кг на кубометр. Если предполагается заливка больших конструкций за минимальное количество времени, лучше использовать цемент с уменьшенным тепловыделением при дегидратации (не более 50 калл за 3 дня на 1 грамм).

В качестве заполнителя для водостойкого бетона подходит кварцевый песок. Содержание песка в гидротехническом бетоне больше, чем в обычном, так как это увеличивает водостойкость материала. Наполнители крупной фракции (щебень, гравий) должны быть предварительно испытана на морозо-и водостойкость. Рекомендуется брать наполнитель из осадочных или изверженных пород.

Дополнительные микронаполнители в гидрофобном бетоне уменьшают расход цемента, снижают возможность деформаций в процессе застывания и эксплуатцаии, снижают тепловыделение. При этом подвижность смеси и плотность остается на предусмотренном технологией уровне.

Дополнительно используются гидрофобные химические и органоминеральные добавки, суперпластификаторы и другие вещества. При конструировании сооружений для подачи питьевой воды необходимо убедиться в их безопасности для здоровья человека.

betalink59.ru

Бетон для гидротехнических сооружений

Бетон » Бетон для гидротехнических сооружений

Бетон для сооружения гидротехнических объектов, обязан обладать такими свойствами, как прочность, водонепроницаемость и в некоторых случаях морозоустойчивость (предъявляют к конструкциям подвергающимся воздействию воды и мороза одновременно). Добиться вышеуказанных качеств, производителям удается только после правильного подбора составляющих бетона. Как правило, гидротехнический бетон разделяют на несколько видов: подводный; находящийся в области переменного горизонта воды; периодически подвергающийся омыванию водой. Помимо этого, существуют немассивный и массивный бетон, а также бетон для возведения безнапорных и напорных конструкций. Как происходит определение свойств гидротехнического бетона Прочность бетона на сжатие определяют с наступлением 180-суточного возраста. Что касается водонепроницаемости материала, то в этот же период, его путем проведенных испытаний делят на 4 марки: W2, W4, W6, W8. Определение морозостойкости бетона осуществляют на 28 сутки его существования, путем проведения нескольких циклов замораживания и оттаивания, которые и позволяют разделить гидротехнический бетон по морозостойкости на 5 марок (F50, F100, F150, F200, F300). Вяжущие вещества Для изготовления гидротехнического бетона могут быть использованы следующие виды цементов: портландцемент, гидрофобный и пластифицированный цементы, шлаковый, пуццолановый, иногда сульфатостойкий цемент. Используя в качестве вяжущего материала портландцемент или пластифицированный цемент, изготавливают гидротехнические бетоны наиболее подходящие для возведения конструкций в зонах с переменным горизонтом воды, в жестких климатических условиях. Применение пуццоланового цемента для изготовления гидробетона, позволяет материалу получить хорошую химическую и физическую устойчивость необходимую для защиты от воздействия природных, минерализованных и пресных вод. Для бетонных конструкций расположенных в особо жестких условиях (в среде агрессивных вод), применяют гидротехнический бетон, в котором в качестве вяжущего вещества выступает сульфатостойкий цемент. В данном случае, путем добавления определенных химических добавок, увеличивают показатели таких свойств, как морозостойкость и водонепроницаемость. Что касается свойств заполнителей для изготовления гидротехнического бетона, то они также как и вяжущие вещества, обязаны обеспечивать гидроматериалу морозостойкость и водостойкость. Чаще всего это кварцевые пески, гравий и щебень.

www.179psk.ru

Презентация на тему: Лекция №6 (продолжение)

Время: 2 ч.

Тема № 7. Свойства бетонных смесей и бетонов. Железобетон – изделия и конструкции.

Вопросы:

7.Высокопрочныые бетоны. Требования к материалам для их приготовления и особенности подбора составов.

8.Бетон для гидротехнических сооружений. Требования к материалам для их приготовления и особенности подбора составов.

9.Бетон для аэродромных и дорожных покрытий. Требования к материалам для их приготовления и особенности подбора составов.

Литература: [1] с. 382…397, [2] c. 110…129.

Специальные

бетоны

Специфические технические требования к качеству бетона

Особые технические требования к качеству материалов для бетона

Особенности проектирования состава бетона

ВЫСОКОПРОЧНЫЙ БЕТОН (ВПБ) бетоны классов В50 и выше

Эффективность высокопрочных бетонов

уменьшение размеров поперечного сечения конструкций

увеличение несущей способности конструкций

снижение расхода мат-лов,трудозатрат и общей стоимости

расход бетона меньше на 30 %, стали — на 15 %.

Требования к материалам

Крупный заполнитель - только фракционированный и чистый щебень из плотных прочных ГП (гранита, диабаза, базальта, габбро и др.). Rbl 2Rb. Соотношение между фракциями

устанавливается по наименьшей пустотности их смеси.

Мелкий заполнитель - кварцеый иликварцево-полевошпатныйпесок с повышенными требования к качеству:s 1 % по

массе, фракционированный (из двух-трехфракций), ns 40 %, Mf 2,5, однако можно применять пески и средней крупности

(Mf = 2,l...2,5).

Портландцемент - высокопрочный или повышенной прочности (марок 500, 550 и 600). При бетонировании массивных конструкций следует применять цементы белитовые, при бетонировании тонкостенных - алитовые.

ОСОБЕННОСТИ ПОДБОРА СОСТАВА ВПБ

Водоцементное отношение определяют из условия прочности бетона

Мw/Mc < 0,4 (0,23...0,36). Расходы цемента (450...600 кг/м3).

Влияние расхода цемента Мс на прирост

прочности бетона Rb

ОСОБЕННОСТИ ВПБ

следует применять пластифицирующие добавки и суперпластификаторы.

важно правильное определение расхода песка .

имеет значение качество приготовления бетонной смеси и ее уплотнение.

БЕТОН ДЛЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Зонирование бетона в гидротехнических сооружениях

от наличия или

отсутствия напора

по отношению к

размерам конструкций

1надводный

2 переменного уровня

3подводный

Требования к материалам Исходя из условий эксплуатации бетона для гидротехнических

сооружений, особое внимание при подборе его состава уделяют правильному выбору вида цемента, учитывая данные химического анализа воды-средыв районе возводимого сооружения.

Особенности подбора состава бетона При расчете состава бетона пользуются уже известными

методами подбора состава обычного бетона с учетом некоторых особенностей, определяемых особыми условиями его эксплуатации. Так, для гидротехнического бетона важнейшим требованием является обеспечение его долговечности, поэтому водоцементное отношение находят из условия не только прочности, но и плотности бетона.

Для повышения морозостойкостии водонепроницаемостибетона, а также улучшения удобоукладываемости бетонной смеси применяют поверхностно-активные добавки: суперпластификаторы, СДБ, СНВ и др.

Максимально допустимые водоцементные отношения из условия службы бетона гидротехнических сооружений

Условия службы бетона

В зоне переменного уровня при климатических условиях:

особо суровых

суровых

умеренных

В частях сооружений, постоянно находящихся под водой:

Мw /Мc для бетона		Mw /Mc для бетона
немассивных		наружной зоны
железобетонных		массивных
конструкций		сооружений
в	в	в	в
морской	пресной	морско	пресной
воде	воде	й воде	воде

0,42	0,47	0,45	0,48
0,45	0,5	0,47	0,52
0,5	0,55	0,55	0,56

напорных	0,55	0,58	0,56	0,58
безнапорных	0,6	0,62	0,62	0,62
Примечание.	Климатические	условия	характеризуются

среонемесячной температурой наиболее холодного месяца: особо суровые ниже -20°С, суровые от-10до-20°С и умеренные от 0 до-10

°С.

studfiles.net

Бетоны гидротехнические и для подводных работ

Бетоны для подводных и гидротехнических сооружений

Бетон для сооружения объектов, находящихся в непосредственной близости или в постоянном контакте с водой относится к особой категории материалов, обладающих повышенной прочностью и стойкостью при эксплуатации в сложных условиях. Это гидротехнические составы, среди которых распространен мостовой бетон класса Б25 - Б45 и марки М350 - М600.

Что такое гидротехнический бетон

К гидротехническим принято относить все виды тяжелых бетонов, используемых для сооружения конструкций повышенной прочности, способных выдерживать постоянное или динамическое давление воды, смену температурного режима с промерзанием, деформирующие нагрузки от массивных монолитных конструкций. Область применения составов:

строительство подводных и надводных частей набережных;
сооружение опор, прогонов мостов, прибрежных участков в зоне возможного подтопления;
возведение портовых стен и причалов, бассейнов, очистных сооружений и станций водоподготовки, частей канализационной системы;
тоннелей метрополитена и иных транспортных сооружений, находящихся в зоне постоянного воздействия большого количества воды, под плывунами.

В отдельных случаях гидротехнические бетонные смеси применяются для формирования фундаментов в гражданском строительстве, если условия на местности не позволяют эффективно отводить грунтовые воды, из-за чего они постоянно воздействуют на сооружение. Для реализации таких проектов допускается небольшое снижение требований — в качестве бетонной подготовки используется пескобетон или тощий бетон. Особо прочные конструкции из тяжелого товарного бетона высоких марок создаются при сооружении дамб, плотин, ГЭС и волнорезов.

Одна из особенностей такого рода составов — это их способность со временем не только сохранять прочность при контакте с водой, но и демонстрировать улучшение показателей бетонного камня, если его структура не получила повреждений, в которые проникает вода.

Классификация стойких к воде бетонов

Классификация гидротехнических бетонов позволяет разделить их по нескольким признакам. Это составы для надводных и подводных работ и материал, обладающий свойствами, описанными в ГОСТ 26633-2012, принятом в качестве стандарта в 8 странах.

Помимо расположения конструкции относительно воды и характера контакта со средами, используется еще одна классификация гидротехнических бетонов:

массивный — для создания монолитов большого размера, при твердении которых происходит процесс длительной гидратации связующего с выделением тепла и неравномерным распределением усилий;
немассивный — бетон для создания относительно легких частей конструкции, в которых не возникает деформирующих усилий по мере твердения и набора прочности;
напорный и безнапорный — для создания частей сооружения, находящихся под напором воды или с ограниченным усилием;
для конструкций внутренних и наружных — второй вариант предполагает создание монолита, способного выдержать вымывающее воздействие потоков воды.

При проектировании гидротехнических сооружений и мостов учитывается, сколько стоит куб бетона разного назначения, так как конструкция может принимать усилия статические и динамические, а прочность, долговечность и затратная составляющая выбора при больших объемах должны находиться в оптимальном соотношении.

Компоненты и показатели прочности

Компоненты гидротехнических бетонов подбираются по условиям ГОСТ таким образом, чтобы обеспечить сохранение свойств монолита в определенной среде. От разрушения в агрессивной соленой волей помогает использование сульфатостойких цементов. При сооружении конструкции, находящейся в непостоянном контакте с водой применяется раствор на основе гидрофобного цемента с добавлением пластификаторов.

Для повышения стойкости используется тщательно очищенный кварцевый песок. Именно от чистоты состава и при условии отсутствия примесей формируется монолит, который не может разрушить вода даже при длительном контакте. В качестве крупного заполнителя применяется гранитный и базальтовый щебень небольшой лещадности, поскольку наилучшее формирование структуры бетона для подводных сооружений происходит при округлых формах зерна.

Допускается изготовление находящихся далеко от воды деталей оформления из бетонов легких марок. Если учесть общую потребность в растворе, то цена бетона М200 дает возможность сократить большие затраты за счет изготовления отдельных малонагруженных элементов. При заливке основной, наиболее нагруженной части гидротехнического сооружения предпочтение отдается растворам высоких марок от М400 до М600 в зависимости от особенностей конкретного проекта.

erkon-beton.ru