Гідробетон - для чого він

До гідротехнічних споруд пред'являються підвищені вимоги по надійності і довговічності. При зведенні мостів, дамб, гребель використовуються матеріали зі спеціальними характеристиками, при виборі яких враховується безліч факторів, щоб конструкція прослужила якомога довше.

Бетон набув широкого застосування за рахунок високої надійності, яка була доведена за довгий час експлуатації бетонних споруд при різних умовах. Залежно від призначення конструкції підбирається марка, щільність бетону, а також добавки, що додають матеріалу додаткові властивості і забезпечують надійність роботи конструкції. Так, наприклад, при зведенні гідротехнічних споруд застосовуються спеціальні, так звані гідротехнічні бетони, що забезпечують стійкість і надійність конструкції, її водонепроникність, здатність витримувати перепади температур.

Звичайний бетон не може забезпечити необхідними властивостями - надійністю і стійкістю - мости, дамби та інші гідротехнічні споруди. Простий бетон не може протистояти сильному негативному впливу води на об'єкт. При цьому найбільшої шкоди волога завдає тієї частини об'єкта, яка знаходиться в місці постійної зміни рівня води.

Найбільш руйнівними чинниками є припливи і відливи води, перепади температур, жорсткість води. Тому при плануванні будівництва споруди, яке буде постійно знаходиться під впливом води, потрібно звернути увагу на матеріал, який буде використовуватися при зведенні. Цей матеріал повинен володіти якостями, які дозволять йому протистояти руйнівним властивостям води.
Таким матеріалом є гідротехнічний бетон. Він використовується при будівництві дамб, тунелів, підвалів, причалів і т. Д. - скрізь, де споруда повинна якомога менше пропускати вологу.

До недоліків гідробетона відноситься його висока вартість. Щоб досягти показників, що відрізняють його від звичайних видів бетону, до складу розчину необхідно додавати компоненти, які можуть коштувати досить дорого, що підвищує вартість суміші.
Ще одним мінусом є той факт, що суміш застигає за невеликий проміжок часу. Цей недолік дуже відчутний при перевезенні гідротехнічного бетону. Щоб розчин не застиг завчасно, його доводиться купувати поблизу від місця будівництва, найчастіше за невигідною ціною.
До переваг гідротехнічного бетону відноситься його здатність витримувати перепади температур. Такий результат досягається за рахунок того, що в складі суміші використовується дуже мало води, і це дозволяє бетону не замерзати при низьких температурах. Високий рівень водонепроникності забезпечується завдяки грамотно підібраному складу і дає гідробетона ще одна перевага перед звичайним бетоном.

До основних характеристик гідротехнічної суміші відносять морозостійкість, стійкість до впливу води, підвищений рівень водонепроникності, міцність на розтягування і стиснення.

Для морозостійкості існує п'ять марок гідробетона: F50, F100, F150, F200, F300. Також існує марка F400 - вона утворюється при додаванні до складу бетону спеціальних домішок. Кожна марка означає кількість циклів заморожування і відтавання протягом 28 діб. Матеріал перевіряється в спеціальних морозильних камерах. За відведений час, вказане вище, гідротехнічний бетон повинен витримати випробування морозом, не втративши своїх якостей. Морозостійкість є дуже важливим фактором при зведенні споруди, яке буде знаходитися тривалий час під впливом низьких температур.

Термін перевірки водонепроникності становить 180 діб. Цією характеристикою володіють марки бетону W2, W4, W6, W8. При тестуванні гідробетон не повинен пропускати вологу. Додавання різних домішок утворює марку W12.

Міцність визначають за рахунок стиснення і розтягування матеріалу по осі. Термін перевірки матеріалу - 180 діб. Гідротехнічний бетон перевіряють розтягуванням для виявлення можливості появи тріщин. Існує кілька класів марок, найпопулярнішими є В10 - В40.
Гідробетон використовується для побудови особливих конструкцій, він ділиться на три основних види залежно від умов експлуатації:
- бетон, який знаходиться під водою;
- бетон, який знаходиться в зоні, де рівень води постійно змінюється;
- бетон, який знаходиться над рівнем води;
Також бетон для гідротехнічних конструкцій ділиться на масивний і немасивна.

При підборі компонентів для складу гідротехнічного бетону важливо врахувати всі функції, які він повинен виконувати, а саме: морозостійкість, водонепроникність і міцність. Залежно від вимог підбирається особливий склад. Те, як бетон буде справлятися зі своїми обов'язками, залежить від багатьох чинників, таких як співвідношення води і цементу, віброущільнення, якість, час, протягом якого витримують суміш, якість доданих компонентів і т. Д.

Цемент є основним компонентом, який використовується при виготовленні даного виду бетону. Існують різні види цементу.
Сульфатостойкий цемент використовується в разі, коли омивається область споруди буде контактувати з жорсткою водою.
Портландцемент і пластифікований цемент є основою сумішей, які використовуються для зведення будівель, що знаходяться в місці, де рівень води постійно змінюється, а температура завжди нижче нуля.
Гідрофобний цемент використовується для створення бетону, який буде застосовуватися при зведенні споруди, на яке постійно буде впливати вода.
Жужільний і пуццолановий цемент мають хімічні характеристики, які здатні протистояти руйнуванню конструкції водою. Жорстка вода має свої руйнівні властивості завдяки присутності в ній мінералів.

Гідробетон включає в себе, крім цементу, безліч інших компонентів. Одним з них є кварцові піски - вони служать в якості наповнювачів. Пісок значно підвищує рівень водостійкості. Кварцові піски обов'язкові до використання, так як без них рівень водостійкості падає.

Використовуваний для гідробетона пісок повинен бути високої якості, а також в ньому не повинно бути майже ніяких домішок. Щільність піску відповідно до Держстандарту повинна бути 2 т / м3. Розмір зерен повинен бути не більше 2 мм. Нехтування цим фактором загрожує тим, що рівень рухливості суміші буде небажаним. Всі гідротехнічні споруди будь то дамби, причали або мости, повинні бути дуже міцними і надійними. Для отримання цих якостей великі компоненти для заповнення потрібно вибирати дуже уважно. Досить часто для цих цілей використовують граніт через його можливості не пропускати воду і не руйнуватися під великими навантаженнями.

Щебінь і гравій використовуються в складі гідробетона для забезпечення морозостійкості. Особливості будови гравію і щебеню дозволяють переносити різкі перепади температур.
Також до складу бетону входять різні мікронаповнювачів. Їх наявність в суміші забезпечує запобігання деформації споруди. Мікронаповнювачів значно підвищують рівень теплопровідності, це дуже позитивно позначається на довговічності конструкції. До складу гідротехнічного бетону входить досить багато різних хімічних компонентів, які роблять суміш дуже якісною. У наш час вчені хіміки працюють над розробкою компонента ЦМІД-4. Цей компонент дозволить споруджувати споруди, які будуть постійно знаходитися в контакті з питною водою. Одним з дуже важливих плюсів мікронаповнювачів є той факт, що при їх використанні цемент розходиться набагато менше.