Вопрос бетон для гидротехнических сооружений

Бетон для гидротехнических сооружений должен обеспечивать длительную службу конструкции постоянно или периодически омываемых водой.

Поэтому в зависимости от условий службы к гидротехническому бетону помимо требований прочности предъявляют также требования по водонепроницаемости, а нередко и по морозостойкости. Выполнение этих дополнительных требований достигается правильным определением состава бетона.

Требования по водонепроницаемости и морозостойкости дифференцированы в зависимости от характера конструкции и условий ее работы. Обычно гидротехнический бетон делят на следующие разновидности: подводный, постоянно находящийся в воде; расположенный в зоне переменного горизонта воды; надводный, подвергающийся эпизодическому омыванию водой. Кроме того, различают массивный и немассивный бетон и бетон напорных и безнапорных конструкций.

Прочность на сжатие гидротехнического бетона определяют в возрасте 180 сут. В строительстве применяют бетон классов В10.. В40.

По водонепроницаемости в 180-суточном возрасте бетон делят на четыре марки: W2; W4; W6; W8 Бетон марки W2 при стандартном испытании не должен пропускать воду при давлении 0,2 МПа, бетон марок W4, W6 и W8— при давлении соответственно 0.4; 0,6 и 0,8 МПа.

По морозостойкости гидротехнический бетон делят на пять марок: F50, F100, F150, F200, F300 В этом случае марка определяет число циклов замораживания и оттаивания (в возрасте 28 сут), после которого прочность бетона снизилась не более чем на 25% Требование морозостойкости предъявляется лишь к тем гидротехническим бетонам, которые в конструкциях подвергаются совместному действию воды и мороза.

Состав гидротехнического бетона можно определить рассмотренным выше методом. Специальные свойства этого бетона, например водонепроницаемость, обеспечиваются: 1) выбором материалов, обеспечивающих требуемые морозостойкость и водонепроницаемость, 2) определением В/Ц не только из уровня прочности, но и из условия долговечности; 3) назначением расхода цемента в определенных пределах;

4) выбором коэффициента раздвижки а, обеспечивающего получение плотного и долговечного бетона; 5) применением в некоторых случаях микронаполнителей, уменьшающих тепловыделение и объемные деформации и гарантирующих получение плотного бетона при низких расходах цемента; 6) применением воздухововлекающих добавок.

Наиболее важным является правильное назначение В/Ц, что косвенным образом обеспечивает получение бетона требуемой плотности, хотя наилучшие результаты достигаются при выполнении всего комплекса мероприятий.

Для гидротехнического бетона допускается применение портландцемента, пластифицированного и гидрофобного цементов, пуццоланового и шлакового, а в некоторых случаях сульфатостойкого цемента.

Пуццолановый цемент характеризуется большей физической и химической стойкостью при действии на бетон природных вод,

как пресных, так и минерализованных, малым тепловыделением при твердении, большей плотностью цементного камня, а следовательно, и бетонная смесь (данного состава и подвижности) отличается меньшей склочностью к водоотделению. Однако существенным недостатком бетонов на пуццолановых цементах является их меньшая морозостойкость.

В суровых климатических условиях для зоны сооружений на уровне переменного горизонта воды используют пластифицированный или обычный портландцемент. Он позволяет получать водонепроницаемые и морозостойкий бетоны, а также несколько уменьшить (на 8... 10%) расход цемента и тепловыделение бетона при твердении.

Для особо тяжелых условий при наличии агрессивной воды. применяют сульфатостойкий цемент. Желательно, чтобы содержание С3А в цементе для гидротехнического бетона не пресыщало 3. 5 %, а сумма C3A+C4AF была меньше 20%. Предпочтительнее также повышенное содержание в цементе бзлита Для повышения водонепроницаемости и морозостойкости бетона применяют химические добавки, в первую очередь СДБ и СНВ.

Для уменьшения расхода цемента, г следовательно, тепловыделения и объемных деформаций бекона при сохранении необходимой подвижности бетонной смеси и плотности бетона в него вводит различные микронаполнители. Для гидротехнических сооружений в качестве добавки используют золу-унос.

Заполнители для гидротехнического бетона должны обеспечивать его водостойкость и морозостойкость. Лучше всего применять кварцевые пески, а щебень или гравий — из изверженных или осадочных пород, водостойкость и морозостойкость которых подтверждены опытом