Водонепроницаемость бетона

Водонепроницаемость бетона

Определение

Водонепроницаемость — это способность бетона сопротивляться прохождению воды под давлением через его структуру. Другими словами, это уровень гидроизоляции бетона. Для обозначения класса водонепроницаемости бетона используется буква «W» с цифрами от 2 до 20.

Проницаемость бетона обозначают предельным давлением воды на серию образцов в течение установленного периода времени, либо коэффициентом фильтрации — масса воды, прошедшая через образец при постоянном давлении. Цифры в данном случае обозначают максимальное выдержанное давление.

Свойства

Водонепроницаемость бетона зависит от ряда факторов:

• Плотность структуры бетона, степень уплотнения.
• Количество цемента.
• Водоцементное соотношение В/Ц (вода поделенная на цемент).
• Химические добавки.
• Условия твердения бетона.
• Водонепроницаемость крупного заполнителя.

Плотность структуры бетона зависит от правильности подобранного состава бетона, направленного на уменьшение пустот между компонентами, а также от последующего механического воздействия на бетон, чаще всего — вибрирования.

Количество цемента является едва ли не самым ключевым фактором, влияющим на водонепроницаемость. С увеличение количества цемента уменьшается водоцементное соотношение, а вместе с этим — количество пор в бетоне, уменьшается расслоение бетонной смеси и увеличивается плотность структуры. Причем если в бетоне используется марка цемента ПЦ-400, то это лучше сказывается на водонепроницаемости бетон нежели использование цемента ПЦ-500, так как дозировка цемента марки ПЦ-400 на 1 м.куб. бетона выше, но его рекомендуется использовать только до 25 класса бетона.

Водоцементное соотношение. Чем выше водоцементное соотношение, тем ниже прочность бетона, тем ниже водонепроницаемость. Общеизвестный факт, что для прохождения реакции твердения бетона требуется порядка 25% процентов воды от массы цемента, а по факту используется от 40 до 70%, остальная вода требуется для создания подвижности бетона. Оставшаяся после процесса схватывания вода в структуре бетона испаряется, при этом образуя поры (капилляры), которые в свою очередь увеличивают водопроницаемость. Поэтому для затворения бетонной смеси следует использовать минимальное количество воды. Именно по этой причине запрещается добавлять большое количество воды в бетон на объекте для увеличения подвижности.

Химические добавки позволяют увеличивать подвижность бетонной смеси без существенного увеличения количества цемента, при этом, не значительно увеличивая количество воды, что положительно сказывается на водоцементном отношении.

Условия твердения бетона — это микроклимат, при котором бетон созревает. Необходимо создавать благоприятные условия для максимального набора прочности бетона. Этому посвящена отдельная статья.

Испытания бетона на водонепроницаемость

Испытание бетона на водонепроницаемость производят по ГОСТу 12730.5-84. Существуют 4 метода определения водонепроницаемости бетона:

1. Метод «мокрого пятна».
2. Определение водонепроницаемости по коэффициенту фильтрации.
3. Ускоренный метод определения коэффициента фильтрации (фильтратометром).
4. Ускоренный метод определения водонепроницаемости бетона по его воздухопроницаемости.

Заключение

В конце нашей статьи хотелось бы заострить внимание на нескольких моментах:

1. Когда вам потребуется бетон с показателями W, то можете обратиться к нашей таблице зависимости класса бетона и класса водонепроницаемости.
2. К примеру, если в проекте написано, что требуется бетон В15 W6 F200, то это означает, что по факту нужен бетон В22,5 потому что бетон класса В15 не даст требуемый класс водонепроницаемости. При этом, когда в проекте фигурирует бетон В25 W4 F150, то по факту нужен бетон класса В25 и дополнительные индексы, которые указывают на бетон более низкого класса не имеют значения.
3. Тип крупного заполнителя существенного влияния на водонепроницаемость не оказывает.Зависимость водонепроницаемости от класса бетона

Суть и общая характеристика класса бетона

В узком понимании в классах бетонной смеси определяется нагрузка, которую может выдержать одна единица площади поверхности при отсутствии повреждений. Единицы измерения устанавливали на протяжении многих лет. На сегодняшний момент показатели класса определяются в МПа.

Способ определения крепости раствора одинаков как для его класса, так и для марки. При испытаниях используются в специальных лабораториях, путем экспериментов с образцами материалов. С помощью специальных приспособлений производится работа по установлению максимального усилия на образец, при котором начинается его разрушение. Исходя из полученных данных, усилие приравнивается к давлению.

Для достижения правильных результатов необходимо учитывать соотношение вектора нагрузки и оси образца. С этой целью нижние стороны поверхности пресса и бетона помечаются осями, которые должны совпадать. Согласно ГОСТам, выделяют 18 видовых классов бетонного раствора, зависимо от прочности на сжатие. Например, бетон В35. Данное обозначение означает его прочность при давлении 35 МПа.

Измерение морозостойкости

Определение морозостойкости бетона осуществляется путем лабораторных исследований. Для испытаний отливают бетонный кубик со сторонами 100-200 мм. Затем следует череда циклов замораживания и оттаивания, температурный диапазон поддерживается от -18 до +18°C. Регламентирующие положения в области измерения морозостойкости бетона содержит ГОСТ 10060-2012. Госстандартом предусмотрены базовый и ускоренные варианты вычисления данной технической характеристики.

Базовое испытание водонасыщенного бетона на морозостойкость проводится по следующему алгоритму:

1. Насыщенные жидкостью бетонные кубики обтирают влажной тканью и подвергают воздействию сжатием.
2. Проверяемый материал замораживают в морозильной камере в заданном режиме.
3. Оттаивают кубики в специальной ванне.
4. Размороженные образцы очищают щеткой от отслаивающихся частиц и обтирают ветошью.
5. Кубик взвешивают и испытывают на сжатие.

После этого результаты исследования обрабатывают. При отличии результатов ускоренных исследований от базовых, за эталонные принимаются базовые.

Лабораторные методы определения морозостойкости бетонов применяются в ходе разработки новых рецептур и прогрессивных технологий, контроле качества при поставках продукта. В частном строительстве и самостоятельном изготовлении бетонной смеси способность противостоять холодам нередко определяют визуально. О пониженной стойкости к перепадам температур сигнализирует расслаивание и шелушение материала, наличие трещин и бурых пятен. Ещё один подручный метод – образец затвердевшей смеси насыщают влагой и высушивают на солнце. Если кубик растрескался – показатель сниженный.

Что влияет на прочность?

Затвердевшая в условиях строительной площадки бетонная смесь может давать отличные от лабораторных результаты. Помимо качества цемента и заполнителей на характеристику влияют:

• условия транспортировки;
• способ укладки в опалубку;
• размеры и форма конструкции;
• вид напряженного состояния;
• влажность, температура воздуха на всем протяжении твердения смеси;
• уход за монолитом после заливки.

Качество смеси и ее прочностные характеристики ухудшаются, если при производстве работ совершались грубые нарушения технологии:

• доставка производилась не в миксере;
• время в пути превысило допустимое;
• при заливке смесь не уплотнялась вибраторами или трамбовками;
• при монтаже была слишком низкая или высокая температура, ветер;
• после укладки в опалубку не поддерживались оптимальные условия твердения.

Неправильная транспортировка приводит к схватыванию, расслоению и потере подвижности смеси. Без уплотнения в толще конструкции остаются пузырьки воздуха, которые ухудшают качество монолита.

При температуре 15°-25°С и высокой влажности в первые 7-15 суток бетон достигает прочности 70%. Если условия не выдерживаются, то сроки затягиваются. Опасно как охлаждение смеси, так и ее пересушивание. Зимой опалубку утепляют или прогревают, летом поверхность монолита увлажняют, накрывают пленкой.

На заводах ЖБИ осуществляют пропаривание или автоклавную обработку конструкций, чтобы уменьшить время набора прочности. Процесс занимает от 8 до 12 часов.

Чтобы определить, насколько характеристики конструкции соответствуют проектным, а также при обследованиях и мониторинге технического состояния зданий проводят проверку прочности бетона. Она включает лабораторные испытания образцов, неразрушающие прямые и косвенные методы исследования объектов.

Факторы, влияющие на погрешность измерений при контроле и оценке прочности бетона:

• неравномерность состава;
• дефекты поверхности;
• влажность материала;
• армирование;
• коррозия, промасливание, карбонизация внешнего слоя;
• неисправности прибора — износ пружины, слабую зарядка аккумуляторной батареи.

Самый информативный способ проверки бетонных конструкций — изъятие образцов из тела монолита с последующим их испытанием. Такой метод сводит к минимуму ошибки, но достаточно дорог и трудоемок. Поэтому чаще пользуются более доступными исследованиями с помощью приборов, измеряющих зависимые от прочности характеристики — твердость, усилие на отрыв или скол, длину волны. Зная их, можно с помощью переходных формул вычислить искомую величину.