Гидротехнический бетон. Дорожный и декоративный. Основные свойства, особенности технологии

Гидротехнический бетон применяется для возведения сооружений или их частей, постоянно или периодически омываемых водой, и обладает комплексом свойств, к-рые обеспечивают длительную нормальную службу (долговечность) сооружений в этих условиях. Предъявляемые к гидротехническому бетону требования зависят от назначения и конструкции гидротехнических сооружений (массивные сооружения, тонкостенные конструкции, сборные гидротехнические конструкции), а также от климатич. условий (умеренные, суровые, особо суровые) и условий эксплуатации сооружений или их частей.

В зависимости от расположения в сооружениях по отношению к уровню воды различают гидротехнический бетон: подводный, находящийся в воде постоянно, ниже зоны переменного горизонта воды; надводный, располагающийся выше зоны переменного уровня воды. В зависимости от массивности гидротехнич. сооружения гидротехнический бетон бывает массивный и немассивный. По расположению в сооружениях гидротехнического бетона делится на гидротехнический бетон наружной зоны и внутренней зоны. В соответствии с действующим на сооружение напором воды различают гидротехнический бетон напорных и безнапорных конструкций.

Основные требования, предъявляемые к гидротехническому бетону: водостойкость, водонепроницаемость, морозостойкость, прочность на сжатие и растяжение, ограниченное тепловыделение при твердении. К числу других требований относятся: ограниченная усадочность, хорошая деформативная способность, стойкость против истирания водой и наносами и др. Эти требования обычно предъявляются в той или иной совокупности в зависимости от реально действующих на гидротехнический бетон факторов.

Под водостойкостью гидротехнического бетона понимается стойкость подводного бетона, бетона зоны переменного горизонта воды, а также бетона заглубленных в грунт частей сооружений к агрессивному действию воды данного состава. Водонепроницаемость гидротехнического бетона характеризуется наибольшим давлением воды, при к-ром еще не наблюдается просачивания ее через образцы.

К бетону дорожных и аэродромных покрытий предъявляются требования долговечности в тяжелых условиях эксплуатации. Причем, согласно ГОСТ 10268—80, они зависят от назначения дорожного бетона: 1) для однослойных покрытий и верхнего слоя двухслойных покрытий; 2) для нижнего слоя двухслойных покрытий; 3) для оснований усовершенствованных капитальных покрытий.

В бетонных покрытиях дорог и аэродромов основными расчетными напряжениями являются напряжения от изгиба, так как покрытие работает на изгиб, к гк плита на упругом основании. Поэтому при расчете состава бетона надо установить такое соотношение между его составляющими, которое обеспечивает требуемую прочность бетона на растяжение при изгибе, а также достаточную прочность на сжатие и морозостойкость. Проектную прочность дорожного бетона устанавливают в зависимости от назначения бетона.

Марки бетона по морозостойкости назначают в соответствии с климатическими условиями района строительства. Для обеспечения требуемой морозостойкости бетона и его стойкости против совместного действия хлористых солей, применяемых для борьбы с гололедом, и замораживания бетона при отрицательных температурах водоцементное отношение следует принимать для однослойных и верхнего слоя двухслойных покрытий не более 0,5, для нижнего слоя двухслойных покрытий — не более 0,6, для оснований усовершенствования покрытий — не более 0,75.

Для бетона однослойных и двухслойных покрытий следует принимать портландцемент не ниже М400 с содержанием трехкальциевого алюмината менее 10%, для оснований бетонных дорог допускается не ниже М300. Желательно использовать дорожные пластифицированные или гидрофобные цементы. Для бетона однослойных и верхнего слоя двухслойных покрытий применяют щебень, щебень из гравия и гравий только после промывки, при этом содержание в них глинистых, илистых и пылевидных частиц, определяемых отмучиваннем, не должно превышать 1,5% по массе (для нижнего слоя двухслойных покрытий 2%).

Щебень необходимо применять из прочных горных пород для однослойного покрытия и верхнего слоя двухслойных покрытий из изверженных пород — прочностью не менее 120 МПа, а из осадочных пород — не менее 80 МПа; для нижнего слоя двухслойных покрытий прочность щебня из изверженных пород должна быть более 80 МПа, а из осадочных — более 60 МПа.

Декоративный бетон готовят, используя белые и цветные цементы и специальные заполнители. В зависимости от состава и назначения декоративные бетоны можно подразделить на цветные бетоны и бетоны, имитирующие природные камни или сами по себе обладающие особо выразительной структурой. При необходимости поверхность бетона подвергают специальной обработке, чтобы получить ее выразительную декоративную фактуру. Пластичность бетонной смеси позволяет придавать бетонным изделиям различную конфигурацию, формовать изделия с рельефной поверхностью, изготовлять различные декоративные элементы зданий и сооружений.

Для получения цветных бетонов применяют белые, цветные и различные минеральные или органические пигменты.

Для осветления белого цемента (при необходимости получить особо светлые бетоны) в него вводят двуоксид титана (1... 2% массы цемента). Пигменты, используемые в цветных бетонах, должны обладать высокой свето- атмосферо- и щелочестойкостью. Наиболее часто используют минеральные пигменты, вторые в большинстве своем являются оксидами или солями различных металлов.

Эти пигменты вводят в количестве 1.. 5% массы цемента в зависимости от их укрывистости, плотности и других свойств

Пигменты позволяют получить широкую гамму цветов от красного (оксид железа) и зеленого (оксид хрома) до фиолетового (оксид марганца) и черного (перекись марганца). К белым пигментам относится мел или известняк, к черным — сажа, к желтым — охра, представляющая собой смесь белой глины (каолина) с оксидом железа. Применяя смешанные пигменты, можно получить бетоны разной расцветки.

Для получения достаточной плотности и хорошей цветовой ьы разительности поверхности бетона по сравнению с обычным бетоном несколько поьышают расход цемента.