damba-guveraГідротехнічні бетони застосовують при зведенні споруд або їх частин, що знаходяться під постійною чи періодичною дією води (наприклад дамб, гребель, вузлів ГЕС). Особливістю застосування таких бетонів є необхідність забезпечувати довговічність споруд у специфічних експлуатаційних умовах. Властивості гідротехнічного бетону залежать від розміщення бетонованої конструкції щодо рівня води, її напору,  масивності конструкції і кліматичних умов.

Тому гідротехнічний бетон поділяють на підводний, змінного рівня води і надводний. Також необхідно розрізняти масивний і немасивний гідротехнічний бетон, бетон внутрішньої і зовнішньої зон, бетон для напірних і безнапірних конструкцій.

Відповідно до проектних вимог бетон для гідротехнічних споруд повинен мати необхідну міцність при стиску (класи В7,5…В40) і розтягу (Вt0,8…Вt2,8), водостійкість, водонепроникність (W4…W12), морозостійкість (F50...F500) у віці 180 доби – для річкових споруд і 28 доби – для морських. Особливо жорсткі вимоги пред'являються для бетону змінного рівня води і надводних зон, масивних споруд.

damba-guvera2При зведенні масивних споруд застосовуються спеціальні заходи для регулювання температурних напруг, що виникають у результаті тепловиділення бетону: підбір мінералогічного складу цементу, введення мінеральних і пластифікуючих добавок, охолодження сировинних матеріалів, використання льоду разом з водою замішування, зниження витрати цементу, інтенсивне виконання робіт у зимовий час.

При виборі цементу для гідротехнічного бетону враховують умови зведення і роботи споруд. Для зовнішніх зон масивного бетону, що працює в умовах заморожування і відтавання, доцільно використовувати портландцемент зі зниженим  вмістом трикальцієвого алюмінату (≤8%) і помірним вмістом трикальцієвого силікату (≤50%). Для бетону внутрішніх зон і підвідного бетону доцільно використовувати цементи підвищеної водостійкості зі зниженим тепловиділенням – шлакопортландцемент і пуцолановий портландцемент. Для бетону надводних зон більш ефективно використання звичайного, а також пластифікованого і гідрофобного портландцементів.

damba-guvera3Вимоги до дрібного заповнювача для гідротехнічного  і звичайного важкого бетону практично збігаються: Мкр =1,5...3,5; припустимий вміст глинистих і пилуватих часток для бетону зони перемінного рівня води до 2% (0,5% глини в кусках), підвідного бетону – 4% (2%), надводного бетону – 3% (2%). При необхідному технологічному обґрунтуванні можливе застосування піску з Мкр менше 1,5, однак у такому випадку варто враховувати, що перевитрата цементу складе 8...20%.

У бетоні масивних гідротехнічних споруд, як крупний заповнювач звичайно застосовують щебінь або гравій з максимальною крупністю зерен до 120...150 мм. Використання заповнювача більшої крупності призводить до розшарування й ускладнює ущільнення суміші. Ефективним у цьому випадку є занурення каменю в шар бетонної суміші в процесі вібраційного ущільнення. Для одержання заповнювача з найбільшою щільністю, що забезпечує мінімальну витрату цементу, різні фракції змішують у необхідних співвідношеннях (табл. 1).

Таблиця1

Рекомендовані співвідношення між фракціями крупного заповнювача

Необхідна найбільша крупність зерен, мм

Рекомендовані співвідношення, %, для фракцій, мм

5…20

20…40

40…80

80…150

30…40

45…60

40…55

60…80

25…35

25…30

35…50

120…150

15…25

15…25

25…35

35...50…50

 

Таблиця 2

Максимально допустимі значення В/Ц

Умови роботи споруд

Немасивні
залізобетонні
конструкції

Зовнішня зона масивних
конструкцій

Вода

морська

прісна

морська

прісна

Надводний бетон, що періодично омивається водою

0,55

0,6

0,65

0,65

Підводний бетон

       

у напірних спорудах

0,55

0,58

0,56

0,58

        у безнапірних

0,6

0,62

0,62

0,62

Бетон зони змінного рівня

       

         в особливо суворих            кліматичних умовах

 

0,42

0,5

0,47

0,52

у суворих умовах

0,45

0,5

0,47

0,52

у помірних умовах

0,5

0,55

0,55

0,58

 

Таблиця 3

Граничні норми витрати цементу в гідротехнічному бетоні

Вид бетону

Масивні споруди

Аркові греблі

Збірні гідро споруди

Греблі

Бетон у зоні змінного рівня і на водозливі

275

290

300

Бетон зовнішньої зони в підводних частинах

240

290

Бетон внутрішньої зони масивних гребель

160

Бетон аркових гребель

280

Бетон фундаментних частин у підошві гребель

230

240

250

Бетон зуба греблі

260

260

260

Інші споруди

Рисберми

210

Понури

260

Днища шлюзів

250

Стінки шлюзів

240

Кріплення укосів

     
         у підводній частині

210

        у зоні змінного рівня

250

Будівля ГЕС

270

 

Для підвищення рухливості, зниження витрати цементу і підвищення довговічності в гідротехнічних бетонах часто застосовують пластифікуючі добавки та повітрявтягувальні добавки. У зоні перемінного рівня води ефективно також застосування гідрофобізуючих добавок.

При підборі складу гідротехнічного бетону крім міцності і легковкладальності, необхідно враховувати також морозостійкість, водонепроникність і тепловиділення. Значення, що рекомендуються, В/Ц и витрати цементу з урахуванням цих показників наведені в табл. 2, 3.

DMC Firewall is developed by Dean Marshall Consultancy Ltd