Водопроницаемость бетона – Морозостойкость и водонепроницаемость бетона. Марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости. Добавки в бетон для водонепроницаемости

Морозостойкость и водонепроницаемость бетона. Какие марки моростойкого бетона существуют

Устойчивость бетона к воздействию влаги и низких температур является важным показателем его качества и долговечности. Материал способный долгое время выдерживать отрицательное воздействие внешних факторов очень востребован в строительстве особенно при возведении монолитных железобетонных конструкций.

Водонепроницаемость бетона

Сопротивление поверхности бетонных изделий проникновению воды дает возможность использования этих материалов при строительстве гидротехнических и подземных сооружений, мостов, набережных, фундаментных опор и других конструкций. Водонепроницаемость бетона обозначается буквой «W» и показывает внешнее давление воды, при котором она начинает проникать через поры на поверхности в тело бетонного монолита. Определенная стандартом величина этого показателя может находиться в пределах W2-W20. Для большинства зданий и сооружений сопротивление проникновению влаги у бетонных элементов марка бетона по водонепроницаемости не превышает W6.

Самый эффективный способ снижения водопроницаемости бетона это уменьшить пористость поверхностных слоев. Этого можно добиться:

• уменьшением количества воды при приготовлении смеси;
• применением специальных добавок для создания особых условий твердения;
• путем применения особо чистых промытых наполнителей.

В качестве дополнительной меры, повышающей уровень защиты от проникновения влаги в структуру бетона, на его поверхность наносится гидроизоляция. Для этого используют водостойкие лакокрасочные материалы, полимерные пропитки, битумные растворы и расплавы, образующие водонепроницаемое покрытие и хорошо прилегающие к бетонной поверхности.

Морозостойкость бетона

Для бетонирования при минусовой температуре применяются специальные морозостойкие бетоны. Эта способность застывшей бетонной смеси выдерживать многократные циклы заморозки и оттаивания сохраняя при этом на длительное время свои технические характеристики неизменными. Испытательная проверка данного параметра производится до тех пор, пока величина снижения прочности бетона не достигнет пяти процентов. После этого количество пройденных циклов снижается в нижнюю сторону до круглого десятка.

При классификации обозначается латинской буквой «F» и сопровождается цифровым значением 50 – 1000. При наличии специальных добавок максимальное значение «F» может быть более 300, но такие бетонные смеси при массовом строительстве в условиях умеренного климата применяются мало из-за их высокой стоимости.

Марки бетона по морозостойкости

При определении требований к бетону по морозостойкости следует учитывать климатические условия, глубину промерзания грунта и возможную скорость изменения температуры наружного воздуха. Стандартная классификация определяется в ГОСТ 10060-2012 и подразделяет все производимые смеси на 5 классов по морозостойкости:

• F50 с низкой морозоустойчивостью применяют только в для теплых внутренних помещений;
• до F150 с нормальной устойчивостью для возведения зданий в местности с теплым и умеренным климатом. Эксплуатация постройки может достигать 100 лет;
• F150-300 повышенной морозостойкости для районов с суровой зимой и промерзающей почвой, например Сибирь, применяется для любых построек, в том числе бассейнов;
• F300-500 высокой стойкости для северных районов с глубоким промерзанием грунта;
• F500-1000 с крайне высокой устойчивостью для особо ответственных сооружений.

Характеристики различных бетонных смесей согласно ГОСТ

Определения стандарта показывают, что наиболее к распространенным маркам в России следует отнести бетоны с показателями F150 – F250. Классификация по ГОСТ не распространяется на бетоны используемые для дорожного строительства и взлетных полос аэродромов.

Таблица морозостойкости и водонепроницаемости бетона различных марок и класс

Марка бетона	Класс бетона	Морозостойкость F	Водонепроницаемость W
м100	В-7,5	F50	W2
м150	В-12,5	F50	W2
м200	В-15	F100	W4
м250	В-20	F100	W4
м300	В-22,5	F200	W6
м350	В-25	F200	W8
м400	В-30	F300	W10
м450	В-35	F200-F300	W8-W14
м550	В-40	F200-F300	W10-W16
м600	В-45	F100-F300	W12-W18

 

Методы определения морозостойкости бетона

В Государственном стандарте 10060-2012 указаны 4 способа лабораторных испытаний затвердевших бетонов на морозостойкость и один химический способ. Для каждого из них необходимо приготовить испытательные образцы в виде бетонных кубиков с длиной ребра 100 мм.

До начала испытаний образцы должны набрать проектную прочность согласно их марке. Для этого они выдерживаются в теплом помещении в течение 28 дней. При необходимости расширенного изучения возможно проведение промежуточных испытаний через 4, 7 и 14 дней после заливки бетона в формы.

Для проведения испытаний могут потребоваться:

• формы для изготовления образцов;
• стеллажи для хранения образцов;
• контейнеры для воды и химических реагентов.
• морозильное оборудование;
• термическая печь;

Технология лабораторных испытаний заключается в том, что образцы опускают в воду для намокания, а потом подвергают их многоразовой заморозке с последующим нагревом. При этом охлаждение происходит при температуре -130˚C, нагрев в печи при +180˚C. В результате, если бетонные образцы не теряют прочности и на них не образуются трещины, то марка по морозостойкости отвечает заявленным требованиям.

Сам принцип лабораторных испытаний сводится к подтверждению заявленных результатов. Поэтому на практике реальная морозостойкость материалов всегда выше. Это объясняется в принудительном замачивании образцов и большой разнице в скорости охлаждения и нагрева.

Как происходят испытания, видео

Ускоренный химический и визуальный методы

Для проведения экспресс-испытаний подготовленные бетонные образцы опускают на сутки в серно-кислый натрий. Потом производят просушку при температуре 100˚C на протяжении 4-х часов. Эту процедуру повторяют 5 раз и после этого осматривают бетонные кубики. Если на поверхности отсутствуют трещины и дефекты, то морозостойкость материала не менее F300.

Достаточную устойчивость бетона к воздействию низких температур в частном строительстве можно определить визуально, осматривая готовый бетонный образец. На нем не должно быть видно крупнозернистой структуры, трещин и повреждений, мест расслаивания и цветных пятен. Для проверки уровня поглощения воды окуните образец в воду на сутки. Если количество воды за это время уменьшится более чем на 5% от объема образца, то это говорит о высокой пористости и слабой морозоустойчивости.

Способы повышения устойчивости к морозам

Морозостойкость бетона в значительной мере зависит от пористости материала и возможного проникновения влаги внутрь структуры. Поэтому показатели влагостойкости и морозоустойчивости очень сильно связаны между собой.

Кроме этого морозостойкость бетонных материалов повышают путем уменьшения фракции наполнителей и добавления специальных воздухововлекающих примесей. В результате поры приобретают замкнутое строение и не соединяются друг с другом. Это можно сравнить с пенополистиролом – пористым влагонепроницаемым материалом.

Водонепроницаемость бетона что это? обозначения, показатели

Водонепроницаемость бетона

Водонепроницаемость бетон — это такая способность бетона, при которой бетонная смесь после застывания не пропускает воду при оказанном давлении на конструкцию.

Такая техническая характеристика как водонепроницаемость бетона однозначно важна при выборе материала для строительства. В подавляющем большинстве случаев это имеет большое значение при возведении гидротехнических сооружений, подземных конструкций, иных объектов, где присутствует повышенная влажность – резервуары для жидкостей, погреба, технические колодцы, например, для электромонтажных работ.

Водонепроницаемость бетона обозначение:

Водонепроницаемость бетона обозначают латинской буквой W, а так же в зависимости от показателей цифрами от 2 до 18. Где W2 — это низкий уровень влагостойкости, а W18 — это один из самых высоких показателей. W4-W6  это усредненное значение влагостойкости бетонной смеси, которое встречается чаще всего. Такой бетон применяют при заливке стен и фундамента многоквартирных и частных домов, а так же при возведении конструкций, которые не контактируют с активным грунтом.

Как определяется водонепроницаемость бетона?

1. С помощью фильтрометра замеряют коэффициент фильтрации бетона и присваивают ему марку. Под определенным давлением через бетон пропускается определенное количество воды.
2. С помощью портативных приборов измеряется воздухопроницаемость и потом пересчитывается на водонепроницаемость.
3. На бетон под давлением подается вода, которое увеличивается раз в десять часов, пока на обратной стороне образца не появится мокрое пятно.
4. В отличии от предыдущего способа, ждут когда вода начнет просачиваться, собирают и взвешивают её.

Причины снижения показателя воднопроницаемости бетона:

Бетон, даже если он декларируется как непроницаемый для воды, может оказаться не таким уж и эффективным в той или иной ситуации по следующим факторам:

• Нарушение технологического процесса разведения бетонной смеси.

Эта самая распространенная причина потери свойства влагостойкости бетона. Иногда люди думают, что исключив из состава смеси чуть больше воды, они создадут более прочный и влагостойкий материал за счет меньшего влагосодержания. Снижая же пропорции воды в составе бетона, они получают обратный эффект, поскольку при затвердевании материала, искажение в пропорции приводит к увеличению пористости, а соответственно, и водопроницаемости.

• Нарушение производства самих конструкций из бетона.

Такие нарушения как, например, отсутствие армирующих элементов может привести к значительной усадке, что также снижает показатель водонепроницаемости.

• Выбор неподходящего вида цемента для создания бетонной смеси.

Для повышения влагостойкости предпочтение отдают глиноземистому или пуццолановому цементу.

• Не учитывается возраст материала.

Со временем он неизбежно стареет, на нём появляются трещины и иные образования, нарушающие целостность единой конструкции. Необходим правильный уход за бетоном для получения высоких показателей.

Способы повышения показателя водонепроницаемости бетонной смеси:

• Строгое соблюдение технологических процессов производства, четкий контроль пропорций ингредиентов и выбор подходящих по качеству и назначению материалов в состав смеси.
• Даже водонепроницаемый бетон необходимо уплотнять при укладке с помощью вибро инструментов и соответствующих приспособлений, чтобы максимально уменьшить количество пор и каналов в его структуре.
• Не злоупотреблять присадками. Так, например, увеличивая морозостойкость с помощью специальных добавок можно существенно снизить влагостойкость.
• В идеале, нужно производить вакуумирование сырого материала

В любом случае, влагостойкость бетонных конструкций зависит от многих факторов, учесть которые на практике может только опытный, высококвалифицированный специалист.

 

Так же советуем обратить внимание на другие характеристики бетонной смеси, такие как:

Определение водонепроницаемости бетона на вертикальных конструкциях — Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

19 февраля 2015 года

Технологии в строительстве позволяют нам сегодня реализовывать все более смелые проекты. Безопасность строящихся зданий и сооружений призван обеспечивать строительный контроль.

Одним из важных факторов определения качества готовой конструкции является оценка водонепроницаемости бетона при устройстве подземных частей зданий и отдельных конструкций, находящихся ниже уровня отметки горизонта в условиях повышенной влажности.

Долговечность монолитных железобетонных конструкций зависит от способности материала сопротивляться влиянию различных атмосферных факторов и агрессивных сред, в том числе увлажнению и замораживанию.

Проницаемость конструкций зависит от пористости бетона, структуры пор и свойств вяжущего и заполнителей. Мелкие поры и капилляры, к которым относятся поры цементного геля, практически непроницаемы для воды. В более крупных порах происходит фильтрация воды вследствие действия давления, градиента влажности или осмотического эффекта, по этим причинам в конструкциях наблюдается появление мокрых пятен и протечек.

Согласно ГОСТ 26633-2012 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия» к монолитным конструкциям предъявляются требования по ограничению проницаемости бетона и устанавливаются следующие марки по водонепроницаемости: W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18, W20.

Марка бетона по водонепроницаемости определяется давлением воды, при котором не наблюдается просачивание на четырех из шести образцов при испытаниях по методу «Мокрого пятна». Полученные значения определяют максимальное давление воды, при котором бетон является водонепроницаемым и не будет пропускать влагу.

Существуют несколько методов определения водонепроницаемости бетона:

— определение водонепроницаемости по методу «Мокрого пятна». В основе метода лежат измерения максимального давления, при котором через образец не проходит вода;

— определение водонепроницаемости по коэффициенту фильтрации. Метод основан на определении коэффициента фильтрации при постоянном давлении по измеренному количеству фильтрата и времени фильтрации;

— ускоренный метод определения водонепроницаемости бетона по величине сопротивления проникновению воздуха (воздухопроницаемости).

Широкое применение ускоренного метода связано с тем, что стандартные испытания занимают достаточно много времени, например, испытание бетона марки В10 по методу «мокрого пятна» длится более 10 дней, а при испытаниях ускоренным методом определения водонепроницаемости в конструкции займет не более 2 часов.

Также следует учитывать, что при твердении монолитных конструкций в воздушно-сухих условиях проницаемость бетона в 10 раз больше, чем при твердении контрольных образцов бетона в камере нормального хранения при влажности (95±5)% и температуре (20 ± 5)⁰C.

В большинстве случаев требования по водонепроницаемости бетона предъявляются к вертикальным конструкциям подземных сооружений, частям зданий, подверженным воздействию подземных вод, и конструкциям, находящимся в контакте с атмосферными осадками. При обследовании зданий и сооружений инженеры Лаборатории испытаний строительных материалов и конструкций проводят испытания по определению водонепроницаемости бетона в существующих конструкциях с применением ускоренного метода.

В четвертом квартале 2014 года в дополнение к имеющимся приборам «Агама 2РМ» для нужд Лаборатории испытаний строительных материалов и конструкций ГБУ «ЦЭИИС» был приобретен прибор ВИП 1.3, который на сегодняшний день является одной из самых современных разработок Научно-производственного предприятия «Интерприбор».

Применение в лаборатории прибора ВИП 1.3 обусловлено следующими объективными показателями:

— возможность проведения испытаний на вертикальных поверхностях и местах с ограниченным доступом;

— проведение испытаний на образцах-кубах 150х150 мм и кернах ø150 мм;

— простота проведения испытаний и автоматический расчет прибором марки водонепроницаемости бетона;

— прибор имеет две камеры: центральная является измерительной, внешняя служит охранной зоной для надежной изоляции измерительной камеры от окружающей среды;

— диапазон измерения марок водонепроницаемости до W20.

Испытания по определению марки водонепроницаемости бетона инженеры лаборатории проводят на строительных объектах в конструкции и в лаборатории на отобранных образцах-кернах.

Испытания выполняются в строгом соответствии с требованиями ГОСТ 12730.5-84 «Методы определения водонепроницаемости», инструкцией прибора и утвержденной методикой выполнения работы, разработанной Лабораторией испытаний строительных материалов и конструкций ГБУ «ЦЭИИС».

ceiis.mos.ru

методы определения, что значит характеристика W6 и W10, уход за поверхностью

Универсальный материал широко используется при возведении монолитных строений, совместно с металлическим каркасом применяется для устройства перекрытий, колон, фундаментов и других конструкций.

Стандартный состав может увлажняться в сырых условиях, поэтому существуют способы увеличения водонепроницаемости бетона.

Понятие водостойкости

Водонепроницаемость относится к одному из основных качеств бетона. Характеристика показывает, при каких показателях водяного давления материал утрачивает способность противостоять прохождению влаги. Определение водостойкости проходит в лаборатории, так как особенность отсыревать напрямую зависит от пористости.

Конструкции, которые изготавливаются в строительстве из влагонепроницаемого бетона:

• монолитные фундаменты ленточного типа;
• стены подвалов;
• полы строений, располагающихся ниже отметки нуля;
• плотины, дамбы;
• емкости для жидкостей;
• тоннели под водой.

Критерии показателя

Противодействие поступлению влаги под давлением характеризуется для марок бетона латинской литерой W одновременно с цифровым индексом, выражающимся четным числом от 2 до 20. Обозначение показывает степень давления в МПа х 10^-1, до которого бетон может выдерживать гидронапор и не увлажняться. Показатель соответствует давлению, выраженному в КГС/см² на кубик бетона со стороной 15 см.

С повышением числового индекса увеличивается способность материала противостоять влаге, а материал, который имеет граничные показатели, считается полностью водостойким.

Марка бетона и его водостойкость взаимодействуют следующим образом:

1. Материал М100, М150 и М200 соответствует показателю W2, отсыревает через непродолжительное время и вне зависимости от толщины слоя, требует гидроизоляционной обработки.
2. Марки М300 и М250, что значит бетон W4. Гигроскопичность уменьшается, но остается большой. В процессе строительства наносится защитный слой от влаги или гидрофобные добавки.
3. М350 равняется по свойствам бетону W6, что значит уменьшенную способность отсыревать. Материал используется для устройства гидроизоляционных швов в сборных железобетонных конструкциях и герметизации стыков емкостей для жидкости. Применяется при возведении стен подвалов и фундаментов в сырых грунтах.
4. М400 соответствует марке бетона по водонепроницаемости W8. Для приготовления бетона используется высококачественный цемент с большим значением расширения, поэтому полученный материал может впитать влаги только 4−4,5% от массы. Берется для строительства долгосрочных подземных сооружений (гидротехника, бомбоубежища).
5. М600 и М450 имеют водонепроницаемость на уровне W10-W20. Для таких конструкций дополнительная гидроизоляционная защита не требуется. Материал применяется при возведении резервуаров, емкостей, находящихся в толще водной среды, к которым предъявляются повышенные требования в части водонепроницаемости. В сфере жилищного строительства такие марки используются редко. Составы отличаются повышенной морозостойкостью.

Зависимость от разных причин

Стойкость бетона к влаге можно уменьшить, приведя в соответствие технологию производства смеси и укладки в готовую опалубку. На показатель влияют и условия твердения материала.

Факторы, от которых зависит водостойкость:

1. Однородность строения смеси, которая зависит от равномерности распределения пузырьков воздуха в толще. Плотные материалы меньше подвергаются воздействию сырости.
2. Степень усадки влияет на уменьшение объема, что связывается с испарением воды. Большое сжатие случается при сушке бетона в жарких условиях или если конструкция недостаточно снабжена арматурными вставками.
3. Введение гидрофобных добавок в процессе приготовления смеси увеличивает порог сопротивляемости проникновению жидкостей. Пластификаторы снижают пористость, увеличивают плотность.
4. Вибрирование при укладке снижает промежутки между составляющими раствора и удаляет излишнюю воду из массы.

Подбор концентрации и класса компонентов раствора влияет на водонепроницаемость. Высокопрочные цементы в составе смеси формируют плотный состав. Пуццолановый цемент, который увеличивается в объеме, может сделать смесь с высоким показателем водостойкости.

Время эксплуатации с момента изготовления конструкции пропорционально уменьшает способность к гидратации. Годичный бетон в 4 раза меньше впитывает воды по сравнению с новым раствором аналогичного состава.

Повышение значения

Бетон производится в результате смешивания песка, цемента, заполнителя с добавлением воды. Концентрация компонентов выбирается в зависимости от марок материалов, фракции щебня и песка, а также их влажности. Вода и цемент при взаимодействии становятся основными вяжущими веществами в растворе.

Берется соотношение компонентов 1:3:5:0,5 (цемент, песок, щебень, вода) при использовании сорта цемента М400 для изготовления бетона марки 200. Увеличение сортности цемента до М500 ведет к повышению марки бетона до 350. Водоцементное отношение или водоцементный модуль является важным для бетона и характеризует его прочность.

Нужно строго придерживаться рекомендаций по составу, чтобы приготовить водонепроницаемый бетон своими руками. Сведения содержатся в справочниках материалов и сборниках СНиП о пропорциональном соотношении различных марок при использовании определенных сортов цемента. Отклонение от требуемой концентрации ведет к ухудшению качества бетонной смеси не только в процессе укладки, но и при дальнейшей эксплуатации.

Чтобы сделать водонепроницаемый бетон, нужно помнить, что реакция продолжается длительное время даже при видимом твердении массива. Химическое взаимодействие компонентов бетона с водой (ее присоединение), которое происходит при наборе прочности, носит наименование гидратации.

Хватает соотношения 0,2 для гидратации цемента, но смесь будет малопластичной. Стандартно выбирается соотношение 0,3−0,45 и выше. Добавление воды сверх указанной концентрации повышает подвижность смеси, но при этом снижается прочность, плотность и водонепроницаемость.

Плотность и пористость

Капиллярный и пористый бетон является влагопроницаемым материалом при достижении определенного внешнего давления водной среды. С повышением плотности уменьшается число пор и повышается способность противостоять проникновению жидкости. На плотность влияет степень уплотнения при заливке и излишки воды при замесе.

Бетон уплотняется при использовании электрических вибраторов и трамбовок. Вода, которая не прореагировала с цементом, после высыхания смеси образует в ней множество пузырьков. Излишки влаги формируют не только замкнутые капсулы, но и каналы, которые проводят внешние жидкость внутрь конструкции.

Применяются пластификаторы, которые при низком цементно-водном коэффициенте (0,3−0,4) позволяют получить подвижный раствор с уменьшенным количеством пор. Для повышения плотности применяют гидроизоляционные добавки.

Действие таких примесей основывается на контакте химических веществ с кальцием (основной составляющей цемента). Реакция осаждает, изменяет структуру кальцитов на стенках пор, в результате чего уменьшаются размеры воздушных полостей. Поступление влаги снижается.

Усадка смеси и возраст

Высыхание сопровождается усадкой, что проявляется сжатием и уменьшением общего объема. Интенсивность сжатия зависит от пространственного каркаса внутри конструкции. Недостаток арматуры ведет к появлению больших трещин. Водонепроницаемые марки бетона должны обладать минимальной степенью усадки.

Выполняются следующие действия по уходу за бетоном:

• накрывание опилками, тканью или стружкой поверхность конструкции;
• поливание водой горизонтальных частей каждые сутки по 2 раза, не допуская высыхание укрывающего слоя;
• нагружение забетонированного элемента после 28 суток, когда смесь полностью затвердеет и наберет 100% прочности.

Особенно важно устраивать мокрый слой для бетонов с низким коэффициентом отношения цемента и воды в процессе приготовления. Монолитная конструкция становится менее водопроницаемой с увеличением продолжительности существования. Водонепроницаемость можно повысить при постоянном поливе поверхности вплоть до трех месяцев от момента укладки.

Даже нерегулярное увлажнение и потеря массой определенного количества влаги дает лучший результат, чем твердение состава без создания щадящих условий с полностью сухой площадью.

Бетон уже в 28 суток при постоянном поливе набирает показатель водонепроницаемости, который равняется значению такого же состава, простоявшего 1 год.

Если смесь твердеет на воздухе без защитного слоя и полива, то его набор водостойкости замедляется пропорционально количеству потерянной жидкости. При больших утратах воды рост показателя прекращается, известны случаи снижения уже приобретенной величины и увеличения водопроницаемости.

Лабораторные испытания образцов

Нормативные документы по материаловедению регламентируют стандартные действия по исследованию бетонных кубиков в лабораторных условиях.

Стандартные методы испытания затвердевшей смеси:

1. Контроль размера давления, которое может выдержать эталон под действием жидкости. Влага подается к нижней подошве кубика. Уровень насыщения водой контролируется визуально, при этом давление постепенно повышается. Значение устанавливается по высоте границы мокроты.
2. Расчет делается с применением коэффициента фильтрации, который показывает объем жидкости, просочившейся через образец под давлением 1,3 МПа в течение выбранного времени. Перед тем как производится расчет, эталон испытывают на специальном оборудовании.
3. Ускоренное изучение способности к водонасыщению заключается в насыщении контролируемого эталона воздухом под давлением и определение значений с помощью фильтратометров.

Быстрые методы определения используются в случае требуемого мгновенного результата, т. к. первые два лабораторных способа занимают от 6 до 8 суток.

Добавки в состав

Добавки представляют собой вещества, повышающие гидроизоляционные качества бетона и его прочность. Примеси используют в горизонтальных конструкциях, т. к. в вертикальных элементах смесь будет стекать из-за повышенной пластичности.

Чаще всего используются добавки для повышения стойкости к увлажнению:

1. Силикатный клей. Этот компонент увеличивает способность бетона противостоять проникновению воды в поры одновременно с повышением устойчивости к истиранию и эластичности. Жидкое стекло ускоряет процесс застывания, тем самым уменьшает период испарения влаги с поверхности монолитных конструкций.
2. Хлорное железо. Оптимальные концентрации компонента в растворе определяются в зависимости от назначения конструкции. Для емкостей под воду и мазут берется 0,8% от массы цемента, баки под легкие нефтепродукты строят с добавлением хлорного железа в количестве 1,75%. Добавки используются при бетонировании резервуаров для жидкостей, которые равняются по вязкости воде.
3. Нитрат кальция. Примесь подмешивается в растворы для ускоренного достижения прочности, повышения устойчивости к появлению трещин, увеличения показателя водонепроницаемости. Вещество хорошо растворяется в воде, неядовитое, стоимость компонента невысокая.
4. Олеат натрия. Примесь порошка в смеси увеличивает подвижность бетона на 5%, при этом сопротивление сжатию повышается вполовину от первоначального значения. Компонент снижает натяжение поверхностной пленки на границе разделения фаз вода-цемент и уменьшает размер воздушных пор.

Ведутся споры по поводу применения искусственных добавок отечественного или импортного производства. И те, и другие дают положительные результаты, хорошо подходят для увеличения водостойкости бетона. Импортные примеси стоят дороже, но результат ничем не отличается, поэтому в целях экономии лучше использовать российские смеси.

классы и факторы, влияющие на ее повышаемость

Водонепроницаемость – один из важных показателей бетона, определяющий возможность использования раствора под открытым небом, в подземных конструкциях с высоким уровнем грунтовых вод и пр. Способность бетона не пропускать воду под давлением – один из критериев его выбора при сооружении различных конструкций. Высокое значение этого параметра при возведении фундамента или подвала поможет значительно сэкономить на гидроизоляции.

Водонепроницаемость бетонной смеси обозначают буквой W (“Watertightness”- с англ. “водонепроницаемость”) и условными единицами (чем больше число, тем выше водонепроницаемость). Промышленные товарные бетоны имеют значения от 2 до 20.

Марки бетона

Класс водонепроницаемости в соответствии с маркой бетона говорит о степени устойчивости смеси к воздействию влаги.

Марка бетона	Водонепроницаемость
М100	W2
М150	W2
М200	W4
М250	W4
М300	W6
М350	W8
М400	W10
М450	W8-W14
М550	W10-W16
М600	W12-W18

В строительной сфере бетоны с высоким W (10-20) называют гидротехническими. Такие смеси используют при обустройстве гидроэлектростанций, цокольных хранилищ или бункеров, опор для водных мостов, резервуаров для воды, тоннелей (подводных, метро, а также инженерных коммуникаций с высоким уровнем грунтовых вод).

Показатели, влияющие на водонепроницаемость бетона

На W-параметры оказывает влияние большое число различных факторов.

1. Основное свойство определяется капиллярно-пористой структурой бетона. Минимальное количество пор содержится в более плотном бетоне, поэтому водонепроницаемость в нем выше.
2. Водонепроницаемость также зависит от добавок. К примеру, сульфаты алюминия и железа повышают степень уплотнения смеси. Пуццолановый портландцемент, в зависимости от добавок и их набухания, тоже обеспечивают высокий показатель непроницаемости.
3. Возраст искусственного камня повышает число гидратных новообразований, что также приводит к повышению водонепроницаемости.

Как определить материал по водонепроницаемости опытным путем

• По структуре пор смеси: при уменьшении количества пор значение параметра возрастает. Водонепроницаемость можно увеличить за счет введения песка, гравия или щебня.
• По составу вяжущего вещества. Водонепроницаемый бетон содержит портландцемент или пуццолановый и гидрофобный аналоги .
• По содержанию химических добавок: гидрофобных присадок, уплотнителей для снижения пористости и гидрофобизирующих элементов.

что значит и какие бывают марки водонепроницаемости

Для выполнения различных строительных работ чаще всего используется бетон различных марок и классификаций. Преимущественно цемент ложится в основу железобетонных изделий, таких как: несущие стены, потолочные перекрытия и железобетонные плиты. Материал имеет множество положительных свойств: долговечность, устойчивость к воздействию воды, прочность и износостойкость. Цементная смесь классифицируется по марке прочности (M) и водонепроницаемости (W). В статье рассмотрим, бетон W6: что значит, какие особенности имеет и где лучше использовать.

Применение

Стандартный цементный состав склонен к проникновению влаги, от чего снижаются технические характеристики конструкции. Для возведения специфических зданий, конструкций или отдельных помещений требуется материал, который полностью, или частично устойчив к воде.

Бетон W4-W6 и других модификаций применяется в:

• ленточных основаниях;
• стенах подвалов или цокольных помещениях;
• полах в сооружениях, которые расположены ниже уровня земли.

Материал применяют при возведении промышленных строений гидротехнического предназначения. Из-за прямого воздействия влаги подбирается марка бетона по водонепроницаемости.

Бетон является самым распространённым строительным материалом

Предназначение бетона:

• плотины, дамбы;
• специализированные ёмкости;
• тоннели под водой.

Проницаемость бетона к влаге обусловлена составом (клинкер, глина, известь и т. п.), для создания водонепроницаемости состава в цемент вносят специальные добавки.

Критерии водонепроницаемости

Значение водонепроницаемости показывает насколько цемент способен противостоять воде, свойство обозначается латинским символом W, а после него устанавливается индекс. Класс бетона обозначают в пределах W2-W20 с шагом 2 значения (W2, W4, W6 и т. д.).

Водостойкость бетона выражается в числовом значении, которое является результатом противодействия материала к водяному массиву. Подбирают идеальный образец в форме куба со стороной 15 см. Значение определяется в мегапаскалях (кгс/см2). Если водопроницаемость бетона обозначена в виде W8, раствор способен противостоять давлению воды 8 кг на 1 см2. При указанном давлении влага не просачивается сквозь стену.

По мере увеличения степени проницаемости до W10 и выше, материал получает большую способность сдерживать водяное давление.

Одно из важных свойств бетона является его водонепроницаемость

Особенности различных марок

Перед использованием цемента следует читать указания от производителя, так как присутствует взаимосвязь между водонепроницаемостью и маркой.

Характеристика марок:

• материал с классом W2 соотносится с маркой M100-M200, в него быстро пронимает вода, даже в толстый слой бетона. Для создания качественной защиты от воды нуждается в укладывании гидроизоляционной плёнки;
• класс W4 сопоставим с маркой М250-300. Сравнивая с W2, бетон W4 меньше пропускает влагу, но всё же обладает значительной гигроскопичностью. Лучше укладывать с дополнительной гидроизоляционной защитой. Преимущественно используется в частном строительстве и невысоких зданиях. Для улучшения водонепроницаемости в раствор добавляют различные реагенты для уплотнения массива, как альтернатива – цементы с высоким коэффициентом расширения;
• бетон W6 соответствует марке бетона М350. Относительно устойчив к проницаемости водой, от чего широко используется для строительства и ремонта в сооружениях коммерческого, гражданского назначения. Благодаря устойчивости к воде, раствор применим для герметизации зазоров между железобетонными плитами, создания гидравлических резервуаров и ремонта монолитных зданий. Согласно нормативам, W6 класс применим для постройки подвальных, цокольных помещений и полов, контактирующих с грунтами. Заливка фундамента бетоном W6 применяется даже в многоэтажных зданиях;

Проницаемость бетона оценивается маркой бетона по водонепроницаемости или коэффициентом фильтрации

• W8 бетон изготавливается из высококачественного цемента с высокой концентрацией клинкера, сопоставим с маркой М400. Максимальное поглощение влаги – 4% от общего веса строения из бетона. В современном строительстве применим для закладывания фундамента, строительства ёмкостей и резервуаров хозяйственного и промышленного предназначения. Цемента М400 используется для возведения плотин, дамб и других гидротехнических сооружений, а также бомбоубежищ. Материал применяется в строениях, которые планируется эксплуатировать в зонах с высокой влажностью;
• водонепроницаемый бетон W10-W20 с марками М450-М600 не нуждается в дополнительном слое гидроизоляции. Составы рекомендуется использовать для фундамента в многоэтажных зданиях, строительства гидротехнических сооружений с повышенными требованиями к надёжности, создания специальных ёмкостей. Наибольшее количество присутствующей защиты к влаге обеспечивает состав W20, его применяют для строения жилищ и частных нужд. Дополнительно цемент отличается высокой морозостойкостью (F200-F300), резкие перепады температуры не повредят конструкции.

Что влияет на водонепроницаемость?

Данная характеристика имеет зависимость от многочисленных факторов:

• однородность материала. При равномерном распределении полостей воздуха снижается гигроскопичность цемента. Бетон с высокой плотностью имеет меньше пор, соответственно, выше устойчивость к влаге;
• уплотнённость цементной смеси, усадка раствора, повышенное количество воды. Сжатие бетона является нормальным состоянием, характерным для процесса гидратации. Влага из состава испаряется, он приобретает предельную проектную прочность. Избыточную усадку провоцирует недостаточное количество арматуры, чрезмерно быстрое высыхание при высокой температуре;

Для получения особо плотного бетона с высокой маркой водонепроницаемости используют различные гидроизоляционные добавки

• добавление пластификаторов и других добавок, которые увеличивают пластичность состава и помогают снизить численность пор. Они способствуют закрытию воздушных полостей и повышению плотности состава. Подобный эффект наступает при добавлении нитрата кальция, сульфатов алюминия и железа. Для улучшения результата выполняется вибрационная утряска раствора, вследствие чего бетон уплотняется, а количество воды снижается;
• состав цемента, который закладывается в основу раствора. Наибольшая плотность у состава, выполненного из глиноземного и высокопрочного состава. Они в ходе гидратации поглощают влагу и создают уплотнённый бетонный массив. Увеличить устойчивость к влаге удаётся при применении портландцемента с пуцолановыми компонентами;
• срок службы бетонной конструкции. С течением времени у монолита несколько увеличивается устойчивость к влаге. Всего за 1 год у строения увеличивается водонепроницаемость в 4 раза в сравнении с измеряемым на заводе образцом (его выдерживают 28 дней).

Как увеличить водонепроницаемость?

Цементный раствор нередко приходится укладывать в местах с высоким уровнем влажности, от чего появляется необходимость повышения устойчивости к контакту с водой. Ситуация характерна как для гражданских, частных строений, так и промышленных сооружений. При самостоятельном выполнении строительства ограничены ресурсы на покупку раствора высокого класса непроницаемости, но есть альтернативные способы увеличить показатели бетона.

Благодаря данному виду бетона возводят подвалы в местах с большой степенью грунтовых вод без использования различных дополнительных материалов

Сегодня чаще остальных способов используются:

• защита от быстрой усадки бетона в ходе гидратации по причине множество полостей воздуха. Воздушные поры – это основной источник проникновения влаги. Использование специальных компонентов помогает сформировать защитную плёнку сверху смеси, которая предотвращает усадку. Сохранить объём помогает увлажнение покрытия на протяжении 4 суток после закладывания раствора. Дополнительно рекомендуется устанавливать плёнку для предотвращения испарения воды;
• создавая особые условия для выдерживания бетона удаётся повысить класс водонепроницаемости. К основным мерам относится: правильные условия хранения в постоянной невысокой влажности, плюсовая температура, защита от воздействия солнечных лучей. При соблюдении перечисленных требований бетон будет лучше противодействовать воде. При длительном хранении бетон набирает устойчивость к проникновению влаги;
• использование составов для обмазки цемента. Чаще всего выпускаются в виде мастик и эмульсий, но при разогреве битума наступают подобные улучшения состава. Ими обрабатывают очищенную поверхность, которая предварительно обработана грунтом. Для создания плотной корки приходится выполнять послойное нанесение состава. Достоинство метода – быстрое использование, небольшие трудозатраты на окрашивание.

Лабораторные методы определения показателя

Контроль за классом непроницаемости регламентируются нормативными актами. Согласно нормативам, проверка выполняется по следующим технологиям:

• определением предельного давления, выдерживаемого эталонным бетонным кубом. Подразумевается влияние влаги на нижнюю поверхность замеряемого материала. Дополнительно проводится визуальный контроль за сопротивлением при увеличении давления. Определить значение помогают влажные следы сверху куба;

• путём расчёта. В основе формулы используется коэффициент фильтрации, который отражает количество воды, просочившейся через эталон при давлении 1,3 МПа за отрезок времени. Выполнить замеры возможно исключительно в лабораторных условиях;
• по ускоренному методу. Эксперты замеряют уровень проницаемости куда воздухом. Применяется особый прибор под названием фильтратометр.

Если время выполнения исследования ограничено, для выявления водонепроницаемости применяют ускоренные способы. Лабораторные методы отличаются высокой точностью, но требуют 5-7 суток для проведения испытаний.

Заключение

Правильный выбор бетона – это залог долговечности строения и устойчивости к негативным влияниям влаги. Водонепроницаемый бетон обладает высокой прочностью, минимальным износом и возможностью эксплуатации состава при прямом контакте с водой.

Морозостойкость и водонепроницаемость бетона. Марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости. Добавки в бетон для водонепроницаемости

Несмотря на разнообразие современных строительных материалов, бетон продолжает сохранять лидирующие позиции среди конкурирующих вариантов, так как обладает такими важными характеристиками, как прочность, надежность и долговечность. Он является неотъемлемой составляющей растворов для создания фундаментов, кладки стен, штукатурки и прочих строительных операций.

Водонепроницаемость бетона, равно как и его способность противостоять суровым погодным условиям, являются основными качествами, обеспечивающими продолжительный срок службы готовых изделий. Именно эти критерии являются основными при выборе марки данного строительного материала.

Бетон, морозостойкость и водонепроницаемость которого находятся на высоком уровне, является залогом качества и отличных эксплуатационных показателей любой конструкции. Под данными свойствами подразумевается способность бетонных изделий противостоять негативному воздействию таких природных явлений, как влага, вода и отрицательные температуры.

В настоящее время существуют различные марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости, отличающиеся качеством, ценой и технологическими возможностями. Такая классификация помогает подобрать оптимально подходящий материал для создания конструкций, предназначенных для эксплуатации в тех или иных условиях.

В зависимости от степени водонепроницаемости, бетон подразделяется на десять основных марок (ГОСТ 26633). Они обозначаются латинской литерой W с определенным цифровым значением, указывающим на максимальное водяное давление, которое выдерживает тестовый бетонный образец цилиндрической формы высотой 15 см в ходе специальных испытаний.

Определение водонепроницаемости бетона осуществляется по прямым и косвенным показателям его взаимодействия с водой. Прямыми показателями являются марка бетона и его коэффициент фильтрации, а косвенные – это показатели водоцементного отношения и водопоглощения по массе.

В частной и коммерческой строительной практике, чтобы узнать водонепроницаемость бетона, обращают внимание на его марку, а остальные критерии имеют значение в основном при производстве этого стройматериала.

Характерные особенности марок бетона по показателям водонепроницаемости

При выборе необходимой марки бетона для выполнения определенного вида строительных работ руководствуются цифровыми индексами, стоящими после буквы W, характеризующими степень взаимодействия материала с влагой и водой. Так, например, самая низкая водонепроницаемость бетона и, следовательно, невысокое качество у марки W2. Растворы на этой основе категорически не рекомендуется использовать в средах даже с незначительным уровнем влажности.

Нормальная степень водопроницаемости у бетона марки W4. Это означает, что данный состав обладает способностью поглощать нормальное количество воды, поэтому его использование возможно лишь при условии обеспечения хорошей гидроизоляции.
На следующей позиции в шкале качества стоит марка W6, которая характеризуется пониженной водопроницаемостью. Этот бетон относится к составам среднего качества и невысокой ценовой категории, чем и обусловлена популярность его применения в строительстве.

Бетон марки W8 обладает низкой проницаемостью, так как поглощает влагу в количестве всего около 4,2% от своей массы. Он является более качественным и дорогостоящим вариантом, по сравнению с маркой W6.

Далее следуют марки бетона с индексами 10, 12, 14, 16, 18 и 20. Чем выше цифровой показатель, тем ниже водопроницаемость материала. Согласно данной классификации, самым водоустойчивым является бетон марки W20, однако используют его не часто из-за довольно высокой цены.

Практическое использование определенных марок бетона по водоустойчивости

Разновидность бетона должна подбираться в зависимости от условий эксплуатации объектов. К примеру, для заливки фундамента вполне подходит марка W8 при условии обустройства дополнительной гидроизоляции. Оштукатуривание стен производится бетонами марок W8-W14. Однако для обустройства достаточно сырых и холодных помещений водонепроницаемость бетона должна быть максимальной, поэтому рекомендуется применять растворы наиболее качественные, а также потребуется дополнительная обработка стен специальными грунтовыми составами.

Для качественной и долговечной внешней отделки стен, заливки приусадебных площадок и дорожек также следует использовать бетоны с максимальными показателями водонепроницаемости, так как эти участки будут систематически подвергаться негативному воздействию внешних погодных факторов.

Добавки в бетон для водонепроницаемости своими руками

Необходимость использования высококлассных бетонных смесей при производстве тех или иных объектов или их элементов очевидна, однако это требует значительных финансовых вложений в связи с высокой стоимостью таких материалов. Но что же делать, если бюджет на строительство ограничен, а нарушение технологического процесса недопустимо? Ответ прост: можно воспользоваться компромиссным вариантом, а именно увеличить водонепроницаемость бетона самостоятельно.

Сегодня существует несколько эффективных способов повышения стойкости бетонных смесей к воздействию воды, но наибольшую популярность завоевали два из них: путем ликвидации усадки бетона и с помощью временного воздействия на бетонный состав.

Ликвидация процесса усадки бетона

Бетоны низких и средних марок являются достаточно пористыми материалами, легко вбирающими в себя влагу. Это негативное свойство усиливается в процессе усадки раствора при застывании. Таким образом, повысить качество и водонепроницаемость бетонной смеси можно путем уменьшения степени ее усадки.

Достичь желаемого результата поможет комплексный подход:

1. Необходимо использовать специальные добавки в бетон для водонепроницаемости. Принцип их действия заключается в том, что при застывании раствора они образуют защитную пленку, препятствующую его усадке. Сегодня на рынке представлены различные добавки в бетон для водонепроницаемости, и хоть задача перед ними стоит одна, все же каждый отдельный вариант обладает своими особенностями, поэтому перед покупкой следует внимательно ознакомиться с инструкцией производителя.
2. Помимо того, что добавляют в бетон для водонепроницаемости специальные присадки, его также рекомендуется поливать водой. Процедура эта выполняется в течение первых четырех дней с интервалом в 4 часа. Далее бетонная конструкция должна высыхать в естественных условиях.
3. При быстром испарении влаги из раствора при застывании также происходит нежелательная усадка. Чтобы замедлить этот процесс, после заливки бетонной конструкции ее необходимо сразу же покрыть специальной пленкой, под которой будет образовываться конденсат, предотвращающий усадку и способствующий повышению прочности бетона. Покрытие располагают таким образом, чтобы оно не касалось заливки. По краям оставляют небольшие зазоры для вентиляции воздуха.

Временное воздействие на бетонный состав

Данный способ заключается в том, чтобы дать сухому раствору «вылежаться» в течение определенного времени. Главным требованием при этом является соблюдение правильных условий хранения. Смесь должна находиться в теплом темном помещении и подвергаться постоянному увлажнению. Таким образом, уже через полгода ее водонепроницаемость сможет повыситься в несколько раз.

Морозостойкость бетона

Под данным показателем подразумевается способность бетонных смесей сохранять свои физико-механические свойства в условиях многократного замораживания и оттаивания. Эта характеристика играет приоритетную роль при выборе бетонов для строительства мостовых опор, аэродромных и дорожных покрытий, гидротехнических сооружений, зданий и прочих объектов, эксплуатируемых в средних и северных широтах.

Определение морозостойкости бетона осуществляется путем лабораторных испытаний с применением двух способов: базового и ускоренного. Если результаты исследований расходятся, окончательным вариантом будут считаться данные, полученные с помощью базового метода.

Исследование стойкости бетона к воздействию низких температур

Испытания проводят с использованием основных и контрольных образцов, которые производят из бетона различных марок по водонепроницаемости для серийного тестирования. Контрольные бетонные заготовки служат для определения их прочности при сжатии. Данная процедура проводится перед испытаниями основных образцов, которые будут подвергаться попеременному замораживанию и оттаиванию в разных режимах водонасыщения, которые имеют место в естественных природно-климатических условиях.

Например:

• при наличии максимально высокого уровня грунтовых вод;
• при сезонных оттаиваниях вечной мерзлоты;
• при воздействии атмосферных осадков;
• при полном отсутствии периодического водонасыщения, когда бетон надежно защищен от грунтовых вод и осадков.

Классификация уровня морозостойкости бетона по маркам

Согласно последней редакции ГОСТ, марки бетона по морозостойкости обозначаются латинской буквой F. Данная величина характеризует максимальное количество циклов замораживания/оттаивания, выдерживаемых образцами определенного проектного возраста с учетом снижения предела прочности и уменьшения массы материала на его величину, предусмотренную нормами действующих стандартов.

Для определения уровня морозостойкости бетона используются цифровые показатели от 25 до 1000. Чем больше данное значение, тем выше качество и надежность материала.

Правила выбора бетонных смесей

Выбор необходимой марки бетонных смесей по морозостойким свойствам должен осуществляться с учетом климатических особенностей местности, а также количества циклов промерзания и оттаивания в течение холодного периода года. Следует учесть, что наибольшей морозостойкостью обладают бетоны с высокими показателями плотности.