Водонепроницаемость – важная характеристика бетона, характеризующая способность материала сохранять устойчивость к проникновению воды вглубь бетонной конструкции. Это свойство напрямую связано с еще одним важным параметром – морозостойкостью, то есть способностью бетонных элементов переносить циклы замерзания-оттаивания. Этот параметр обозначается буквой W и четными цифрами в диапазоне – 2-20. Использование бетона с хорошей водонепроницаемостью позволяет сэкономить на дополнительных гидроизоляционных мероприятиях.
Характеристики бетонов разных марок водонепроницаемости
Марка материала по водонепроницаемости выбирается, в зависимости от условий эксплуатации:
- W2. Низкий показатель. Конструкции из этого строительного материала требуют проведения дополнительных гидроизоляционных мероприятий.
- W4. Нормальный уровень водонепроницаемости. Такой материал применяется при строительстве фундаментов в грунтах невысокой влажности. Во влажных местах – с использованием наружной гидроизоляции.
- W6. Материал наиболее применяем в индивидуальном и массовом строительстве.
- W8. Водонепроницаемые бетоны используются при строительстве конструкций или объектов с повышенными требованиями к устойчивости к проникновению влаги.
Способы определения стойкости бетонов к проникновению влаги
Водонепроницаемость характеризуется прямыми и косвенными показателями. К основным показателям относятся:
- Марка, определенная по технологии «мокрого пятна». При этом определяется максимальное давление, под воздействием которого образец остается непроницаемым для воды. Испытания осуществляются на специальной установке с гнездами для 6 образцов, которые могут иметь высоту 30, 50, 100, 150 мм. Нагрузку, прилагаемую к образцам, постепенно увеличивают до появления «мокрого пятна». Максимальным считается давление, при котором «мокрое пятно» появляется на двух образцах из шести.
- Коэффициент фильтрации. Расчет коэффициента фильтрации бетона различных марок водонепроницаемости осуществляется с помощью специальной установки, подающей воду к образцам под давлением 1,3 МПа.
Таблица прямых и косвенных показателей водопроницаемости бетона
|
Прямые показатели |
Косвенные показатели (актуальны для тяжелых бетонов) |
|||
|
Марка по водонепроницаемости |
Максимальное давление, МПа |
Коэффициент фильтрации, см/с |
Водопоглощение, % |
Водоцементное соотношение (вода/цемент) |
|
W2 |
0,2 |
7*10-9…2*10-8 |
|
До 0,6 |
|
W4 |
0,4 |
2*10-9…7*10-9 |
4,7-5,7 |
|
|
W6 |
0,6 |
6*10-10…2*10-9 |
4,2-4,7 |
До 0,55 |
|
W8 |
0,8 |
1*10-10…6*10-10 |
Менее 4,2 |
До 0,45 |
|
W10 |
1,0 |
6*10-11…1*10-10 |
||
|
W12 и более |
1,2 |
6*10-11 и менее |
||
Характеристики, влияющие на водонепроницаемость бетона
На эту характеристику влияет комплекс факторов:
- Возраст бетона. Чем он больше (до определенных пределов), тем выше устойчивость материала к проникновению воды. Это правило выполняется при соблюдении условий твердения смеси. При увлажнении поверхность твердеющего бетона быстрее набирает нормативную прочность, по сравнению с поверхностью, находящейся на воздухе с относительной влажностью 50-70%. В условиях редкой смачиваемости максимальная водонепроницаемость наступает через полгода-год после заливки смеси. Увлажнение поверхности при твердении смеси особенно актуально для бетонов с низким водоцементным соотношением.
- Пористость материала. Чем она больше, тем менее устойчив искусственный камень к проникновению воды вглубь бетонной конструкции. Наиболее устойчивы к проникновению влаги плотные бетоны. Наиболее влагопроницаемы пено- и газобетоны, особенно последние, для которых характерна открытая форма воздушных ячеек. У пенобетонов такие ячейки имеют закрытую структуру.
- Скорость схватывания и твердения смеси. Слишком быстрое протекание этого процесса провоцирует появление трещин и воздушных пузырьков, снижающих влагоустойчивость материала.
- Применяемое вяжущее. Лучшие показатели водонепроницаемости показывают бетоны на высокопрочном портландцементе и глиноземистом цементе. В период гидратации компоненты таких цементов формируют наиболее плотный цементный камень. Чем выше класс прочности бетона, тем выше марка его водонепроницаемости.
- Наличие или отсутствие специализированных присадок – сульфатов железа и алюминия.
Удалить из смеси лишнюю воду, сделав затвердевший продукт более плотным, помогут рациональные технологии замеса, вакуумные установки, тщательное вибрирование вибраторами поверхностного и глубинного воздействия, прессование, вибропрессование.
Таблица соотношения классов прочности и марок водонепроницаемости бетонов
|
Марка |
Класс прочности |
Класс водонепроницаемости |
|
В7,5 |
W2 |
|
|
В10В12,5 |
W2 |
|
|
В15 |
W2-W4 |
|
|
В20 |
W4 |
|
|
В22,5 |
W4 |
|
|
В25 |
W6 |
|
|
В30 |
W8 |
Добавки для повышения водонепроницаемости
Повысить устойчивость бетона к воздействию воды можно как на стадии его изготовления путем введения специальных присадок, так и после – с помощью различных технологий наружной гидроизоляции.
Сейчас предлагается широкий перечень добавок, повышающих водонепроницаемость бетона, разной эффективности, способа воздействия, стоимости. Присадки нового типа не только заполняют пустоты, но и способны расширяться при контакте с водой. К таким составам относятся Penetron Admix и его отечественный аналог «Кристалл».
Преимущества гидрофобизирующих добавок:
- повышение водонепроницаемости и морозостойкости;
- повышение прочности бетонного камня за счет роста плотности;
- улучшение пластичности смеси, что избавляет застройщика от необходимости использовать пластифицирующие добавки;
- организация защиты стальной арматуры от возникновения и развития коррозионных процессов.
Гидрофобизирующие добавки могут быть:
- жидкими;
- сухими, добавляемыми в пластичную бетонную смесь;
- сухими, растворяемыми предварительно в воде.
В строительстве наиболее часто используются составы на основе:
- алкоксисиланов;
- гидросодержащих силоксанов;
- алкилсиликанов калия – наиболее дешевый высокощелочной раствор, при работе с которым необходимо соблюдать меры предосторожности.
Наружная гидроизоляционная обработка готовой бетонной поверхности
Способы создания наружной гидроизоляции бетонных элементов и конструкций:
- Традиционные варианты – оклеечная и обмазочная гидроизоляция фундаментов и стен. Это затратный и мало эффективный метод предотвращения проникновения влаги вглубь бетонной конструкции. При использовании рулонных гидроизоляционных материалов для обработки фундаментов необходимо устроить защитный экран, иначе при засыпке котлована на полотнищах могут возникнуть разрывы.
- Проникающая гидроизоляция. Наиболее известным представителем этой группы является Penetron, разные виды которого используются для объемной (внесение в пластичную смесь) и поверхностной гидроизоляции. Проникающая гидроизоляция поступает в продажу в виде сухого порошка или готового жидкого пропиточного продукта. В ее состав входят: портландцемент, наполнитель и активные химприсадки, функции которых выполняют полимеры или щелочные элементы.
Действие проникающей гидроизоляции основано на ее проникновении вглубь бетонной конструкции и вступлении в реакцию с составными компонентами цементного камня. В результате реакции в порах образуются водонерастворимые кристаллы, предотвращающие проникновение воды. Такой материал, наносимый на влажные основания, предназначен для наземных и подземных объектов. При нарушении целостности поверхности эффективность гидроизоляции не снижается. Для ликвидации фонтанирующих течей предназначены быстросхватывающиеся составы «Пенеплаг».
- Гидроизоляционные материалы для защиты швов от проникновения воды. Комплекс из прокладки «Пенебар» и раствора «Пенекрит» позволяет защитить бетонные конструкции от проникновения воды через швы.
Способ повышения водонепроницаемости бетонного элемента или конструкции выбирается, в зависимости от уровня влажности окружающей среди, напора воды, воздействующего на объект, ответственности объекта.
