Beton podwodny
Beton podwodny stosowany jest w konstrukcjach hydrotechnicznych, do budowy platform wiertniczych, przyczółków mostowych, fundamentów na gruntach podmokłych czy modernizacji portów i nabrzeży.
Cechy betonu podwodnego
Aby zapewnić trwałość konstrukcji, a tym samym bezpieczeństwo, beton podwodny powinien charakteryzować się:
- odpornością na wypłukiwanie i segregację – dzięki tej właściwości minimalizowane są straty przy układaniu mieszanki betonowej; wzrost lepkości uzyskiwany jest przez działanie łańcuchów polimerowych, powodujących wzrost siły przyciągania między składnikami zaczynu
- zdolnością do całkowitego odpowietrzenia się w trakcie betonowania
- stałą konsystencją w trakcie transportu, jak i układania
- lepkością ograniczającą przenikanie w mieszankę wody
- samoczynnym zagęszczaniem się i poziomowaniem – dzięki temu materiał szczelnie wypełnia deskowanie i pręty zbrojeniowe, nie wymaga mechanicznego zagęszczania i nie ulega segregacji
- opóźnionym początkiem czasu wiązania, pozwalającym uniknąć niebezpiecznego skurczu betonu
Składniki betonu podwodnego
Do produkcji betonu podwodnego konieczne jest zastosowanie specjalnych domieszek. Oprócz domieszki redukującej wodę, zapewniającej uzyskanie odpowiedniego współczynnika wody i cementu oraz odpowiedniej konsystencji mieszanki, stosuje się domieszki stabilizujące.
Kilka z nich posiada właściwości, które doskonale sprawdzą się w warunkach podwodnych i wpłyną na zachowanie betonu na etapie dojrzewania i eksploatacji konstrukcji.
Domieszki stabilizujące
Najważniejszą z nich jest domieszka antyrozpływowa (AWA, ang. antiwashout admixture), która zapobiega wymazywaniu materiałów wiążących, zatrzymuje wodę i pozwala uniknąć zjawisku bleedingu. Bazuje na dwóch składnikach: akrylu i celulozie.
Popularna jest domieszka węglanu gum, substancji pochodnej od celulozy, powstająca z fermentacji polisacharydów. Jej zastosowanie skutkuje wzrostem lepkości zaczynu, ułatwiającym betonowanie pod wodą.
Domieszka HRWR dodawana jest do wspomnianej wcześniej anytrozpływowej, pozwala uzyskać beton o dużej wytrzymałości. Wykorzystywana jest w konstrukcjach narażonych na stały napływ wody – mosty, platformy wiertnicze.
Metody układania betonu podwodnego
Najpopularniejszym sposobem betonowania podwodnego jest zastosowanie pomp. Pozwala na nieprzerwany proces i możliwość dostarczenia betonu do trudno dostępnych miejsc.
Technologia betonowania pod wodą wymaga stosowania pewnych zasad, jak choćby utrzymanie końcówki wylotowej w odległości max 50 cm od układanej powierzchni, aby zminimalizować straty przez wypłukanie betonu przez wodę.
Należy unikać gwałtownych ruchów końcówki wylotowej, w przeciwnym razie beton może zostać ułożony nierównomiernie.
Przy układaniu betonu pod wodą stosuje się metody:
- metoda kontractor – z wykorzystaniem pionowych rur, stopniowo wyciąganych do góry, mieszanka wprowadzana jest do rury przy pomocy leja lub samowyładowawczego kosza
- metoda mokrej rury
- metoda suchej rury
- metoda dwuetapowego betonowania
- metoda bezpośrednia
- betonowanie przez wypełnienie mieszanką betonową zatopionej powłoki z tworzywa sztucznego
- iniekcja
Zastosowanie betonów z domieszkami antyrozpływowymi znacznie ułatwia betonowanie podwodne, ale też obniża koszty takich inwestycji. Można je zalewać bezpośrednio w wodzie, z wykorzystaniem uproszczonych metod.
foto: Freepik