Beton układany pod wodą różni się od układanego na lądzie. Musi łatwo rozpływać się w szalunku i samoczynnie zagęszczać pod własnym ciężarem, bez segregacji. Nie jest bowiem wykonalne pod wodą wibrowanie lub ubijanie betonu. Dlatego wymaga się, aby mieszanka betonowa układana pod wodą cechowała się:
dobrą urabialnością, odpowiednią ciekłością i zagęszczaniem się pod ciężarem własnym (opad stożka Abramasa powinien wynosić 15—20 cm); wymagane stopnie urabialności i ciekłości zależą od metody betonowania podwodnego, odpornością na segregację i rozmiękanie,
gęstością ograniczającą przenikanie w mieszankę czynników agresywnych, przeciwdziałającą segregacji i rozwodnieniu mieszanki, projektową wytrzymałością po stwardnieniu.
Ciekłość mieszanki betonowej jest konieczna, aby łatwo przemieszczała się przez urządzenia podające ją pod wodę i skutecznie wypełniła pod ciężarem własnym wszystkie miejsca w betonowanym wykopie, nawet te, do których dostęp jest utrudniony, np. za prętami zbrojenia. Trzeba uwzględnić, że przy wydłużającym się betonowaniu ciekłość mieszanki ulega zmiejszeniu wskutek hydratacji cementu.
Jest celowe uzyskiwanie dobrej urabialności i ciekłości mieszanki środkami, które nie pogarszają cech betonu. Dlatego należy ograniczać nadmiar wody zarobowej, gdyż zwiększa ona niebezpieczeństwo segregacji mieszanki, zmniejsza gęstość, szczelność i wytrzymałość betonu.
Ilość wody zarobowej można zmniejszyć przez dodanie plastyfikatora. Zdolność mieszanki betonowej do zachowania wymaganej ciekłości charakteryzuje wskaźnik K. Przedstawia on okres czasu w godzinach lub minutach od przygotowania mieszanki do stwierdzenia, że jej ciekłość charakteryzuje się opadem stożka nie mniejszym, niż 14—15 cm. W celu określenia tego wskaźnika opracowuje się wykres zależności ciekłości mieszanki od czasu, na podstawie badań kolejnych jej próbek przechowywanych pod wodą, tzn. w warunkach układania. Próbki bada się zaraz po wytworzeniu mieszanki, a następnie po 30, 60, 90 i 120 minutach. Próbki mieszanki przyjmuje się objętości 5—10 litrów. Przykładowy wykres zmian ciekłości mieszanki w zależności od czasu pokazano na rysunku
Zmiana ciekłości mieszanki betonowej w zależności od czasu:
s — opad stożka Abramsa, t — czas
Zmniejszenie ciekłości mieszanki powoduje trudności betonowania np: utrudnia wyciąganie rury osłonowej z otworu pala, wyciąganie rury wlewowej, pompowanie betonu itd. Dlatego, aby betonowanie podwodne przebiegało bez przeszkód i aby uzyskać zamierzoną wytrzymałość betonu, wiązanie mieszanki powinno rozpoczynać się po odpowiednio długim czasie od jej wyprodukowania.
Wymaganie odporności na segregację ma na celu przeciwdziałanie rozdzielaniu się składników mieszanki w czasie jej opadania na dno wykopu (grube kruszywo opada szybciej niż pozostałe składniki). Segregację ułatwia duża ilość wody w mieszance, mała jej spójność, przeszkody na drodze opadaniu (np zbrojenie) i osadzanie się zaprawy cementowej na ścianach wykopu. Czynniki te zwiększają także wypłukiwanie cementu z mieszanki. Segregacja następuje również wskutek rozmiękania mieszanki układanej pod wodą. Segregację powiększa ruch wody otaczającej niezwiązany beton.
Następstwami segregacji są: niejednorodność i osłabienia betonu, mała jego gęstość, koncentracje grubego kruszywa (często słabo spojonego), raki i pustki w betonie. Ułatwia to przenikanie w beton czynników agresywnych, niszczących wgłębnie podwodną konstrukcję. W przypadku niewłaściwego doboru składu mieszanki może wystąpić samoczynne zagęszczanie jej cząstek, przypominające zagęszczanie piasku nasyconego wodą. Powoduje to zmniejszenie ciekłości mieszanki. Osiadające i zagęszczające się pod wpływem grawitacji cząstki mieszanki wyciskają wodę, która wypływa na jej powierzchnię. Na podstawie ilości wody wydzielanej z mieszanki ocenia się jej odporność na samozagęszczanie (stabilność) i segregację, tj. zdolność mieszanki do zachowania ciekłości.