Задать вопрос
+7-932-129-43-76
+7-932-129-48-92
Задать вопрос
Быстро и надежно

Применение гидротехнического бетона

Гидротехнический бетон – это материал с повышенной водонепроницаемостью (W2-W20). Его используют в конструкциях, которые постоянно находятся в воде, периодически затапливаются или увлажняются. Он относится к группе тяжелых бетонов и отличается высокой плотностью (а в ряде случаев и устойчивостью к воздействию сульфатов и низких температур).

В этой статье мы коротко расскажем о том, из чего состоит гидротехнический бетон и как повышается его водонепроницаемость. Вы узнаете, где используется материал, какие у него достоинства и недостатки. Информация поможет решить, покупать ли этот вид бетона в вашем конкретном случае.

Железобетонный волнорез
Вид снизу на бетонный мост зимой
Железобетонная опора моста в море
Железобетонные колодезные кольца
Вид снизу на бетонный мост в тумане
Бетонный причал на реке

Что такое гидротехнический бетон

Гидротехническими называют разновидности тяжелого бетона, которые предназначены для эксплуатации в условиях повышенной влажности. У них может быть разный состав. Общая черта таких материалов – высокая водонепроницаемость.

Основные характеристики гидротехнического бетона:

  • Водонепроницаемость – W2-W20
  • Морозостойкость – F50-F600
  • Плотность – 2200 кг/м3 и выше
  • Прочность – класс от В10 (марка М150) и выше
  • Прочность на растяжение – Вt0,8–Bt3,2

Водонепроницаемость гидротехнического бетона обеспечивается:

  • Вяжущими веществами
  • Наполнителями
  • Добавками
  • Уплотнением

Давайте поговорим об этом чуть подробнее.

Собственное производство бетона и своя лаборатория, а также большой парк техники гарантируют высокое качество продукции и точные сроки поставки
Бетон — производство и доставка
Автобетононасосы — аренда
7 904 179–31–56
Валентин Юрьевич Швец
Директор «БетонСтрой»

Вяжущие вещества

Гидротехнический бетон можно изготовить на основе обычного портландцемента марок М300-М600. Но очень часто для его приготовления используются специальные вяжущие. Краткую справку о них вы найдете в таблице ниже.

Вид цемента Состав Особенности
Шлакопортландцемент Материал состоит из обычного цементного клинкера, измельченного шлака, глины, извести и гипса. Количество шлака в нем – 30-60%, гипса – до 5%. Устойчив к воздействию воды и сульфатов
Пластифицированный цемент В материал вносят вещества, которые образуют гидрофильные пленки вокруг цементных частиц. К таким добавкам относятся аммониевые соли кальция и натрия, соли лигносульфоновых кислот, сульфатно-дрожжевая бражка, смола, органические соединения кремния. Повышает подвижность раствора, его прочность и морозостойкость
Гидрофобный цемент В цемент добавляют два вида веществ:

  • Гидрофобные (парафин, стеариновая кислота, кальциевые соли жирных и нафтеновых кислот) – они образуют нерастворимую матрицу, заполняют поры бетона и не пропускают воду
  • Гидрофобизирующие (натриевые и калиевые мыла органических кислот) – они вступают в реакцию с цементом, образуя нерастворимы и гидрофобные соединения
Придает бетону водоотталкивающие свойства
Пуццолановый цемент Материал получают за счет смешивания портландцемента с обожженным сланцем и глиной, микрокремнеземом, золой выноса, вулканическим пеплом и туфом. Активные минеральные добавки составляют 25-30% объема вяжущего компонента. Повышает устойчивость бетона к воде и растворенным в ней солям
Сульфатостойкий цемент Материал получают путем смешивания цементного клинкера, силиката и трехкальциевого алюмината. Используется для бетона, который контактирует с морской водой

Для вашего удобства, ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:

Состав и особенности цементов для гидротехнического бетона

Многие виды цемента, устойчивые к воде, твердеют и набирают свою прочность дольше, чем обычные. В частности, это относится к пуццолановому и шлакопортландцементу. Своих проектных показателей они достигают приблизительно через 120 суток после заливки. Кроме того, у них низкая морозостойкость, и при низких температурах они твердеют еще медленнее. Чтобы ускорить процесс и улучшить морозостойкость, к смеси добавляют пластификаторы.

Наполнители

В гидротехническом бетоне всегда должен присутствовать мелкий наполнитель. Чаще всего это речной, намывной или промытый карьерный песок с размером частиц 1,5-2 мм. Иногда его на 20-30% заменяют золой-уноса. За счет мелкого наполнителя повышается плотность бетона и его водонепроницаемость.

Крупный наполнитель – это необязательный компонент смеси. Но при строительстве массивных гидротехнических сооружений, несущих большие нагрузки, его добавляют. За счет этого повышается прочность бетона.

В качестве крупного наполнителя используется щебень фракций 5-10 и 10-15, реже 5-20 и 10-20. Зерна щебня не должны превышать по диаметру 20 мм. Предпочтения отдают материалам из магматических пород – гранита, базальта.

Добавки

Модифицирующие добавки увеличивают подвижность и водонепроницаемость гидротехнического бетона.

Для увеличения подвижности используются пластификаторы (если они не входят в состав цемента):

  • Сульфатно-дрожжевая бражка
  • Смола
  • Кремниевые органические добавки
  • Смесь кальциево-натриевых (аммониевых) солей лигносульфоновых кислот
  • Сульфированный нафталинформальдегидный поликонденсат

Пластификаторы необходимо добавлять в гидротехнический бетон, который будет использоваться в умеренном и холодном климате. Они увеличивают морозостойкость материала.

Для лучшего уплотнения бетона используют неорганические соли металлов:

  • Хлорид железа
  • Нитрат кальция
  • Силикат калия
  • Силикат натрия

Уплотняющие добавки увеличивают прочность и водонепроницаемость бетона.

Для того, чтобы вода не проникала сквозь поры бетона и не задерживалась на поверхности готовой конструкции, используют гидрофобные добавки:

  • Стеариновую кислоту
  • Стеарат кальция или цинка
  • Олеат натрия
  • Парафин

Гидрофобные добавки используются в растворе при приготовлении бетона либо вносятся в цементные смеси. Также они подходят для пропитывания уже готовых конструкций.

Уплотнение

При использовании гидротехнического бетона нельзя забывать о качественной трамбовке. Именно она играет большую роль в обеспечении водонепроницаемости. Для достижения высокой плотности после заливки смесь трамбуют вибромашиной или катком.

Для частного строительства гидротехнический бетон можно изготовить самостоятельно. Но более качественный продукт можно получить только при заказе материала на бетонном заводе.

Кроме того, важно отметить, что гидротехнический бетон разделяется на виды в зависимости от места его эксплуатации.

Он может быть:

  • Подводный (водонепроницаемость от W12)
  • Надводный (W2-W8)
  • Периодически омываемый водой (W6-W12)

Самые высокие требования предъявляются к подводным гидротехническим бетонам. Они должны быть устойчивыми не только к влаге, но и к сульфатам, карбонатам.

Разновидности гидротехнического бетона отличаются между собой также по следующим признакам:

  • Предназначены для тонкостенных или массивных конструкций
  • Вода на конструкцию воздействует изнутри или снаружи
  • Вода воздействует под напором или без него

В документации встречается следующая маркировка гидротехнического бетона:

  • БПТ – подводные тонкостенные конструкции
  • БПМ – подводные массивные конструкции
  • БГТ – бетон для зон с переменным горизонтом воды
  • БНТ – надводные тонкостенные конструкции
  • БНМ – надводные массивные конструкции

А теперь мы переходим непосредственно к описанию сфер использования гидротехнического бетона.

Применение гидротехнического бетона

Чаще всего материал применяют в промышленном и инженерном строительстве. Частникам бетон с такими характеристиками обычно не нужен.

Основные сферы применения гидротехнического бетона:

  • Строительство
  • Дорожное строительство
  • Благоустройство
  • Инженерия
  • Производство ЖБИ

Для декора этот материал не применяется. Гидрофобные добавки или специальный цемент могут использоваться при изготовлении смеси для уличной мебели, раковин. Но такой бетон не считается гидротехническим.

В продолжении статьи вы подробно узнаете, как и где используется этот материал. Сначала мы расскажем о его применении в строительной сфере.

Применение гидротехнического бетона в строительстве

Как мы уже отметили выше, гидротехнический бетон чаще используется в промышленном строительстве, а также на участках с повышенной влажностью. В отдельных случаях материал может пригодиться и частикам.

В этой сфере гидротехнический бетон обычно берут для:

  • Фундаментов промышленных предприятий на участках с повышенной влажностью
  • Фундаментов высотных домов на участках с повышенной влажностью
  • Гидроизоляции фундаментов зданий
  • Обустройства фундамента под частным домом с подвалом
  • Дренажа

Приведем несколько примеров использования этого материала.

Представим ситуацию: вы строите дом на участке с высоким водоносным горизонтом. Ежегодно после весеннего паводка или сильных дождей возникает риск подтапливания фундамента. Это может спровоцировать коррозию арматуры и разрушение бетона. Но делать фундамент полностью из гидротехнического бетона дорого. Зато этот материал можно использовать в виде тонкого гидроизоляционного слоя с внешней стороны фундамента.

Второй пример – вы возводите дом с подвалом на влажном участке. В этом случае гидроизоляция должна быть очень надежной, чтобы вода даже после таяния снега и сильных осадков не проникала в помещение. Лучше всего для фундамента и пола в подвале использовать гидротехнический бетон. Затраты себя оправдают, ведь не придется ежегодно отводить воду из подвала, и помещение не будет сыреть.

Следующая часть статьи посвящена применению гидротехнического бетона в дорожном строительстве.

Применение гидротехнического бетона в дорожном строительстве

В дорожном строительстве применяется гидротехнический и специальный дорожный бетон, обработанный гидрофобными добавками. Второй используют для верхней части покрытия. О нем вы узнаете в специальном разделе нашего сайта, посвященном дорожным бетонам.

Гидротехнический же бетон используют для:

  • Оснований дорог на болотистой местности
  • Оборудования сточных придорожных канав
  • Оборудования дренажных коллекторов

Приведем пример. Организация строит дорогу через местность, которая периодически подтапливается грунтовыми водами. Чтобы полотно не пострадало, нужно проложить вдоль дороги дренажный коллектор. Один из лучших материалов для труб – гидротехнический бетон. Он устойчив к воздействию воды, поэтому дренаж может прослужить много лет без ремонта.

Еще один способ применения гидротехнического бетона на дорогах – обустройство оснований. Этот материал рационально использовать в тех местах, где несколько раз в год поднимается уровень грунтовых вод. Лучше всего выбирать марку, предназначенную для конструкций, периодически омываемых водой. Показатель ее водонепроницаемости – W6-W12.

В продолжении текста вы узнаете, как используют гидротехнический бетон для обустройства территории.

Применение гидротехнического бетона в благоустройстве территории

В этой сфере гидротехнический бетон используется не очень часто. Ведь практически все объекты благоустройства находятся на открытом воздухе и подвергаются действию осадков. Но требования к прочности и долговечности дорожек, площадок или парковок не столь высоки. Кроме того, дождевая и талая вода быстро высыхает и не разрушает бетон так, как морские волны или грунтовые воды. Поэтому в таких местах нет смысла использовать дорогостоящий материал.

Гидротехнический бетон применяется для:

  • Бассейнов
  • Фонтанов
  • Искусственных прудов
  • Укрепления берегов

Рассмотрим несколько типичных ситуаций.

В парке отдыха решили построить открытый бассейн с размером стенок по 50 м и глубиной 3 м. В нем на протяжении нескольких месяцев будет находиться 7 500 м3 пресной воды с примесями хлора. Стенки бассейна делают из армированного бетона. Материал должен быть устойчив к влаге и хлористым соединениям. Лучше всего в этом случае использовать гидротехнический бетон. Сверху его выкладывают плиткой, а стыки между ней заделывают силиконом, устойчивым к хлористым соединениям.

Другой пример – небольшой искусственный пруд на собственном участке. Сделать такую конструкцию можно из обычного бетона, покрыв его сверху специальной пленкой. Ведь в искусственном пруду будет немного воды. Требования к прочности его стенок невысокие. Кроме того, через пару лет пруд можно разобрать, увеличить или перенести в другое место.

Если же искусственный водоем находится в общественном парке и площадь его большая, лучше использовать гидротехнический бетон.

Еще один пример – коммунальные службы решили укрепить берега реки, протекающей через город. Самый надежный метод – залить их бетоном. Поскольку уровень воды в реке меняется на протяжении года, нижнюю часть укрепления лучше оборудовать из гидротехнического материала, предназначенного для периодически затапливаемых конструкций. Верхнюю часть, где нет воды даже во время самых высоких паводков, можно делать из обычного бетона.

Дальше читайте о том, как используют гидротехнический бетон в инженерных конструкциях.

Применение гидротехнического бетона в инженерии

Инженерное строительство – основная сфера применения гидротехнического бетона. Многие конструкции постоянно или периодически находятся в воде. Требования к ним достаточно высокие – бетон должен выдерживать большие нагрузки, воздействие воды с различными солями и других агрессивных жидкостей (канализационных стоков, нефтепродуктов).

Гидротехнический бетон необходим для таких инженерных конструкций:

  • Мостов
  • Дренажных систем
  • Резервуаров для стоков на фермах
  • Магистральных коммуникаций (канализационных систем, водопроводов, нефтепроводов)
  • Каналов
  • Дамб
  • Причалов
  • Плотин
  • Шахт
  • Метро
  • Подземных хранилищ
  • ГЭС

Попробуем разобрать на примерах, как применяется гидротехнический бетон в инженерных конструкциях.

Через реку строят мост. Нижняя часть его опор будет постоянно находиться в воде, а средняя может периодически омываться волнами или паводком. Логично было бы использовать для опор 2 вида гидротехнического бетона. Но чаще всего их делают из подводного типа.

На ферме закладывают бетонный резервуар для стоков. В нем будет находиться не просто вода, а довольно агрессивная жидкость. Для строительства лучше всего использовать гидротехнический бетон со специальными добавками, которые делают его устойчивым к химическим веществам (кислотам, щелочам, сульфатам).

На морском побережье строится причал. При его проектировании нельзя забывать, что морская вода богата солями. Они разрушающе действуют на бетонные конструкции. Для причала лучше всего использовать сульфатостойкий гидротехнический бетон.

Дальше вы узнаете, как используют гидротехнический бетон для производства железобетонных изделий.

Применение гидротехнического бетона в производстве ЖБИ

Гидротехнический бетон используется для железобетонных изделий, которые эксплуатируются в водной среде или при повышенной влажности. Нередко в производстве применяют мелкозернистую разновидность материала без щебня. Из нее можно отливать изделия сложной формы.

Гидротехнический бетон применяется для таких видов ЖБИ:

  • Плит для фундаментов на участках с высоким водоносным горизонтом
  • Напорных и безнапорных труб
  • Элементов инженерных конструкций, которые находятся под водой или непосредственно над водой
  • Тетраподов
  • Колодезных колец

Приведем несколько примеров.

Допустим, вы решили заложить под домом монолитный фундамент из готовых плит. Если участок сухой, можно заказать продукцию из обычного бетона. На влажном участке лучше использовать плиты из гидротехнического материала. В первую очередь это касается дома с подвалом или цокольным этажом.

На заводе выпускают кольца для колодцев. Для них нужно обязательно использовать гидротехнический бетон. В противном случае кольца быстро испортятся, и арматура заржавеет. Оксид железа и частицы бетона попадут в воду, испортят ее вкус и качество. Через короткое время кольца придется менять.

Для укрепления береговой линии у моря на заводе заказали тетраподы. Эти конструкции периодически омываются водой, поэтому для них используют тип гидротехнического бетона с водонепроницаемостью W6-W12. Но морская вода агрессивна, содержит много солей (включая сульфаты). Поэтому сверху конструкцию покрывают слоем сульфатостойкого материала.

В следующей части статьи вы прочитаете, какие плюсы и минусы есть у гидротехнического бетона.

Достоинства и недостатки гидротехнического бетона

Гидротехнический бетон имеет много достоинств. Прежде всего, это материал, который можно использовать под водой или в очень влажной среде. Но есть у него и свои недостатки. Попробуем разобраться во всех плюсах и минусах.

Достоинства гидротехнического бетона:

  • Высокая водонепроницаемость
  • Устойчивость к агрессивным жидкостям (растворам солей, кислот, щелочей)
  • Морозостойкость
  • Устойчивость к перепадам температур
  • Низкая растворимость
  • Хорошая защита арматуры от коррозии
  • Высокая прочность
  • Устойчивость к образованию трещин

К недостаткам гидротехнического бетона относятся:

  • Высокая стоимость
  • Трудности при самостоятельном изготовлении
  • Высокие требования при трамбовке (бетон не будет выполнять свою функцию, если его не уплотнить)
  • Раствор быстро твердеет, что может создавать проблему при укладке и перевозке на дальние расстояния
  • Бетон набирает заявленную прочность дольше, чем другие разновидности (от 60 до 180 суток)

Гидротехнический бетон достаточно дорогой, поэтому использовать его нужно строго по назначению. Самостоятельно, без определенного опыта, качественный раствор изготовить трудно, лучше заказывать его на заводе. Укладку следует проводить с помощью специального оборудования (катка, вибромашины). Все эти требования делают материал не слишком популярным среди частников. Зато в промышленном и инженерном строительстве он очень востребован.