☰

Добротные минеральные материалы показатель водонепроницаемости. Маркировка бетона для фундамента по водонепроницаемости. Особенности различных марок

Водонепроницаемостью бетона называют способность затвердевшего раствора противостоять проникновению воды под давлением. Проницаемость оценивается либо коэффициентом фильтрации (масса воды, прошедшая через образец материала при постоянном давлении), либо предельным давлением, которое может выдержать образец, подвергнутый воздействию воды под давлением в течение установленного периода времени.

Водонепроницаемость материалов в СИ измеряется в метрах (м) или паскалях (Па). Водонепроницаемость бетона и растворных смесей оценивается в кгс/см 2 или МПа и означает давление воды, при котором стандартные бетонные образцы.

Для обозначения водонепроницаемости бетона и растворных смесей используется коэффициент водонепроницаемости, обозначаемый буквой «W», который характеризует марку бетона по водонепроницаемости (W2 - W20).

Свойства

Водонепроницаемость бетона зависит от В/Ц (водоцементное соотношение), вида вяжущего, а также от содержания в бетоне тонкомолотых и химических добавок, условий твердения и возраста бетона. На водонепроницаемость бетона влияет также структура пор. Понизив В/Ц, мы уменьшаем макропористость и повышаем водонепроницаемость бетона. На рис. 1 изображена графическая зависимость константы проницаемости бетона от В/Ц. Чем больше В/Ц, тем больше проницаемость бетона и, соответственно, ниже марка бетона по водонепроницаемости.

Уменьшить В/Ц можно повышением расхода цемента при постоянном расходе воды, применением пластифицирующих добавок (например, КТ трон-5) и др. способами.

Повышению степени уплотнения бетонной смеси и увеличению водонепроницаемости способствуют различные виды механической обработки: вибрирование, прессование, центрифугирование и т. д. или же удаление воды вакуумированием.

Испытания бетона на водонепроницаемость

Определение водонепроницаемости бетонов проводят по ГОСТ 12730.5-84 следующими методами:

  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.

Пример. Определение водонепроницаемости по методу «мокрого пятна»:

  1. Готовят образцы в цилиндрических формах внутренним диаметром 150 мм и высотой 150; 100; 50 и 30 мм. Высоту образцов выбирают в зависимости от крупности зерен заполнителя.
  2. Хранят изготовленные образцы в камере нормального твердения при температуре 20°С и относительной влажности воздуха не менее 95%. Перед испытанием образцы выдерживают в помещении лаборатории в течение суток.
  3. Применяют установку любой конструкции, которая имеет не менее шести гнезд для крепления образцов и обеспечивает возможность подачи воды к нижней торцевой поверхности образцов при возрастающем ее давлении, а также возможность наблюдения за состоянием верхней торцевой поверхности образцов.
  4. Устанавливают в гнезда установки для испытания образцы в обойме и надежно закрепляют.
  5. Повышают давление воды ступенями по 0,2 МПа и выдерживают на каждой ступени в течение 4-16 часов (в зависимости от высоты образцов).
  6. Проводят испытания до тех пор, пока на верхней торцевой поверхности образца появятся признаки фильтрации воды в виде капель или мокрого пятна. Марку бетона по водонепроницаемости принимают для давления, при котором признаков фильтрации воды не наблюдалось, согласно таблице:

Водонепроницаемость серии образцов, МПа

Марка бетона по водонепроницаемости

Бетон многие годы продолжает удерживать ведущую позицию среди основных строительных материалов. По главным качественным характеристикам — прочности, морозостойкости и водонепроницаемости — бетоны подразделяют на марки, что позволяет выбирать составы, полностью соответствующие конкретным эксплуатационным условиям.

Марки бетона по прочности

Важнейшим качественным показателем бетонов является его прочность. Согласно показателям прочности при сжатии в соответствии с ГОСТ различают марки бетонов в диапазоне М50-М800. Наиболее распространенными являются марки М100-М500.

Условно бетоны можно разделить следующим образом:

  • тяжелые составы на цементах и традиционных плотных заполнителях относятся к маркам М50-М800;
  • легкие бетоны с пористыми заполнителями — М50-М450;
  • бетоны ячеистые, которые являются разновидностью легких и особо легких смесей, — имеют марки М50-М150.

При создании проектной документации на строительство объекта устанавливается проектная марка бетона. Эту характеристику определяют по сопротивлению осевому сжатию, измеренному на эталонных образцах-кубах.

Если главенствующим в строящейся конструкции будет осевое растяжение, то марка бетона назначается по сопротивлению на осевое растяжение.

Предел прочности бетона на растяжение возрастает с увеличением марки по прочности на сжатие, но в области высокопрочного бетона рост сопротивления растяжению существенно замедляется.

Определение марки бетона зависит от его применения и означает класс его прочности. Наименьшие числовые значения (М50, М75, М100) являются наименее прочными и, соответственно, применяются для наименее ответственных конструкций (например, для строительства отмостки).

Для требующих большей прочности конструкций, например, железнодорожных перекрытий или для стяжки полов, используется бетон марки М200. Бетон марки М550 и выше входит в классификацию как наиболее прочный.

Разница в прочности различных марок бетона обеспечивается различным составом, то есть пропорциями цемента, песка и щебня (большая прочность обеспечивается большей долей цемента). Таким образом, при расчёте объёма составляющих для бетона следует учитывать марку бетона, а также требуемые качества: морозостойкость, водонепроницаемость, удобоукладываемость.

Существует универсальная формула перевода марки бетона в класс:

В=[М*0,787)]/10 ,

где М - марка бетона, а В - класс. Соответствие классов и марок бетона можно увидеть в следующей таблице:

Класс
бетона 		Средняя прочность
данного класса, кгс/кв 		Ближайшая
марка бетон
В3,5 46 М50
В5 65 М75
В7,5 98 М100
В10 131 М150
В12,5 164 М150
В15 196 М200
В20 262 М250
В25 327 М400
В30 393 М450
В35 458 М550
В40 524 М550
В45 589 М600
В50 655 М600
В55 720 М700
В60 786 М800

Способы испытания бетонов на прочность

Проектная марка бетонов по прочности на сжатие определяется на стандартных образцах:

  • в возрасте 28 суток — для монолитов;
  • в возрасте, установленном стандартами или ТУ, — для сборных конструкций.

Твердение эталонных образцов происходит при нормальных условиях: температуре +18 — +22 o С и относительной влажности 90-100%. Для испытаний отливают кубы с гранями 10, 15 или 30 мм.

Испытания прочности бетона при сжатии непосредственно в местах сооружения конструкций проводят с помощью методов неразрушающего контроля.

  • Метод упругого отскока. На этом принципе создан прибор «Склерометр ОМШ-1», которым можно исследовать бетоны марок 50-500. Устройство состоит из цилиндрического корпуса со шкалой, в котором расположены ударный механизм с пружинами и индикатор в виде стрелки. Приставленный к бетону склерометр нажимают, по величине отскока, зафиксированному индикатором, с помощью сопутствующих прибору градуировочных графиков определяют прочность бетона. Графики построены по результатам многочисленных испытаний на эталонных кубах.
  • Метод отрыва со скалыванием. По этому принципу сконструирован прибор «ПИБ».

Для исследований, проводимых способом отрыва со скалыванием, в конструкции выбирают участки, испытывающие наименьшие напряжения, спровоцированные эксплуатационными нагрузками или обжатием предварительно напряженной арматуры. Краткая суть метода: на ровном квадратном участке со стороной 200 мм шлямбуром с оправкой или электромеханическим инструментом пробивают отверстие глубиной 55 мм по нормали к испытуемой поверхности. В отверстие вставляется анкерное устройство, включающее конус и три сегмента. Накручивание гайки-тяги предотвращает проскальзывание анкерного устройства при разрушении образца. С помощью прибора производят вырывание анкерного устройства. В момент разрушения бетона визуально фиксируют на манометре максимальное давление. Результаты испытаний считаются не действительными при проскальзывании анкерного устройства более 5 мм.

Для повторных исследований отверстие использовать запрещено, поскольку это приведет к получению заниженных показаний. Глубина разрушения бетона измеряется с помощью двух линеек. Одна из них устанавливается ребром на исследуемую поверхность, а второй измеряют глубину вырывания бетонного элемента.

  • Ультразвуковой метод основан на зависимости скорости распространения высокочастотных ультразвуковых колебаний в бетоне от его прочности. Искомая характеристика определяется по экспериментально составленным графикам: «Скорость распространения волн — Прочность», «Время распространения волн — Прочность».

Классы бетона — отражение однородности его свойств

Одним из важнейших технических требований, предъявляемых к бетонам, является однородность их свойств. Для объективной оценки однородности прочности материала испытывают образцы, твердевшие в одинаковых условиях, в течение определенного времени. При этом показатели прочности будут колебаться и в положительную, и в отрицательную стороны.

Факторы, которые сказываются на показателях прочности бетона:

  • качество цемента и заполнителей;
  • точность дозировки компонентов смеси;
  • соблюдение технологии при приготовлении бетона и другие факторы.

Для гарантии наличия в бетоне заданной прочности с учетом возможности ее колебания была создана стандартная числовая характеристика — класс бетона.

Данная характеристика гарантирует 95% обеспеченности свойств. Это означает, что оговоренное данным классом свойство бетона будет выполняться в 95 случаях из 100. Обозначается класс прочности буквой В и находится в диапазоне В3,5 — В60. Соотношение между классами и марками бетонов — величина неоднозначная и зависит от однородности бетона, которая оценивается коэффициентом вариации. Чем ниже величина коэффициента вариации, тем выше однородность смеси.

Марки бетона по морозостойкости

В реальных условиях эксплуатации зданий в средних и северных широтах долговечность бетонных и железобетонных конструкций во многом определяется морозостойкостью бетона. Морозостойкость — это способность материала к сохранению физико-механических свойств при переменном, многократно повторяемом замораживании и оттаивании. Наиболее важна эта характеристика для бетонов, используемых для устройства дорожных и аэродромных покрытий, мостовых опор, гидротехнических сооружений. Стандартом определены базовые и ускоренные способы определения морозостойкости бетона.

При расхождении результатов испытаний, проведенными этими двумя способами, в качестве окончательных берутся результаты базового метода.

Марка по морозостойкости в последних редакциях ГОСТ обозначается буквой F, ранее применялась маркировка Мрз. Данную величину характеризует наибольшее количество переменного замораживания и оттаивания, которое выдерживают образцы 28-дневного (или иного проектного) возраста со снижением предела прочности и с потерей массы на величину, установленную нормативной документацией. Испытания осуществляют на контрольных и основных образцах. Образцы изготавливают и исследуют серийно. На контрольных образцах определяют прочность бетона при сжатии перед началом исследований основных образцов, предназначенных для замораживания и оттаивания. Установлены марки бетона по морозостойкости от F25 до F1000.

Выбор марки бетона по морозостойкости осуществляется в зависимости от климата местности, числа смен замораживания и оттаивания за холодный период года. Наиболее морозостойкими являются, как правило, более плотные бетоны.

Марки бетона по водонепроницаемости

Водонепроницаемость бетона — это его способность не пропускать воду, поступающую под давлением. Марки по водонепроницаемости — W2, W4, W6, W8, W12. Ранее для обозначения этой характеристики применялась русская буква В. Марка соответствует давлению водяного столба (кгс/см 2), при котором цилиндрический образец стандартной высоты не пропускает воду в нормативных испытательных условиях. Например, для чаши бетона марка бетона по водонепроницаемости должна быть не меньше W4.

ГОСТ предусматривает испытание на водонепроницаемость методом «мокрого пятна» на образцах с открытой торцевой поверхностью диаметром не менее 130 мм. Давление воды на образцы увеличивается ступенчато. Временные интервалы между скачками давления нормируются по таблице, содержащейся в ГОСТ. Испытание осуществляется до появления на торце образца мокрого пятна или капель воды.

На практике проектировщики используют две нормативные характеристики водонепроницаемости:

  • Максимальное давление воды (МПа), которое выдерживает стандартный образец без появления на его торцевой поверхности признаков просачивания воды.
  • Коэффициент фильтрации бетона. Эта величина характеризует количество воды, которое проникает сквозь единицу сечения в единицу времени, при условии, что градиент — отношение напора в метрах водного столба к толщине конструкции в метрах — равен единице.

Марка бетона по водонепроницаемости является величиной весьма условной. Фактически сооружения имеют запас, в десятки раз превышающий определенную нормативами величину. Как правило, марка по водонепроницаемости устанавливается, опираясь на практический опыт эксплуатации подобного типа сооружений, и является косвенным показателем плотности бетонов.

Наряду с понижением водонепроницаемости в некоторых объектах актуальным является уменьшение проницаемости бетона по отношению к нефтепродуктам. С этой целью в качестве добавки применяют хлорное железо.

Отдельной разновидностью бетонов, обладающих повышенной водонепроницаемостью и водостойкостью, является бетон гидротехнический. Для приготовления такого бетона используют портландцемент, а также его модификации — пластифицированный, гидрофобный портландцемент и шлакопортландцемент. К природным заполнителям для бетонов этой группы предъявляют более высокие требования, чем к заполнителям обычных бетонов. В них нормируется содержание: ила, пылевидных фракций, органических примесей. Величина зерна песка должна быть не менее 5 мм. В качестве крупных заполнителей применяют гравий или щебень из гравия, либо их сочетание. Смесь для гидротехнического бетона должна укладываться с максимально возможным уплотнением при соблюдении нормативного влажностного и температурного режима.

Режим эксплуатации Марка по морозостойкости Марка по водонепроницаемости Подходящие марки товарного бетона, не ниже чем:
Попеременное замораживание и оттаивание в условиях водонасыщения (например, при сезонно оттаивающей вечной мерзлоте или при очень высоком уровне грунтовых вод) при температурах
F150 W2 БСГ В 20 П3 F150 W4 (M-250)
F100 не нормируется БСГ В 15 П3 F100 W4 (M-200)
F75 не нормируется БСГ В 15 П3 F100 W4 (M-200)
F50 не нормируется БСГ В 15 П3 F100 W4 (M-200)
Попеременное замораживание и оттаивание в условиях водонасыщения при воздействии атмосферных факторов
Зимняя температура ниже -40 С F100 не нормируется БСГ В 15 П3 F100 W4 (M-200)
Зимняя температура от -20 до -40 С F50 не нормируется БСГ В 15 П3 F100 W4 (M-200)
Зимняя температура от -5 до -20 С не нормируется не нормируется БСГ В 15 П3 F100 W4 (M-200)
Зимняя температура -5 С и выше не нормируется не нормируется БСГ В 15 П3 F100 W4 (M-200)
Попеременное замораживание и оттаивание в условиях отсутствия периодического водонасыщения (защищенный от осадков и грунтовых вод бетон)
Зимняя температура ниже -40 С F75 не нормируется БСГ В 15 П3 F100 W4 (M-200)
Зимняя температура от -20 до -40 С не нормируется не нормируется БСГ В 15 П3 F100 W4 (M-200)
Зимняя температура от -5 до -20 С не нормируется не нормируется БСГ В 15 П3 F100 W4 (M-200)
Зимняя температура -5 С и выше не нормируется не нормируется БСГ В 15 П3 F100 W4 (M-200)

Марки бетона, используемые для сооружения фундамента

Фундамент — основание любого сооружения и от правильного выбора материалов для его устройства во многом зависят эксплуатационные характеристики здания.

Главным параметром, от которого зависит выбор марки бетонной смеси для фундаментной плиты, является величина предполагаемой нагрузки.

  • Прочность и долговечность использования сборно-щитового строения может обеспечить бетон марки 200, деревянного дома или бани - М250.
  • Если планируется сооружение здания из керамзитобетонных или газосисликатных блоков, для его фундамента достаточно приобрести бетон марки М300.
  • Возведение кирпичных стен или железобетонных стеновых панелей требует уже бетонную смесь с более высоким показателем прочности — марки М350.

На выбор вида бетона для фундамента оказывает влияние не только прогнозируемая нагрузка стеновых конструкций и перекрытий, но и характер грунта.

  • Скальные и песчаные грунты создают идеальные условия для сооружения любого типа фундамента. При таких грунтах выбирается марка бетона, соответствующая проектной нагрузке.
  • Однако гораздо чаще можно встретить глинистые и суглинистые типы почвы. В этом случае бетонная смесь должна быть на марку выше той, которая подходит для проектной нагрузки на фундамент.

Дополнительным фактором, влияющим на марку выбираемого бетона, является отсутствие или наличие подвала в будущем строении. При планировании подвала необходимо обеспечить максимальную водонепроницаемость стен дома. Этого можно достичь несколькими способами:

  • увеличением марки бетона — М350 и выше;
  • использованием средних марок и двухкомпонентных кольматирующих бетонных пропиток;
  • устройством эффективной гидроизоляции фундамента.

При сооружении фундаментов, которым предстоит соприкасаться с агрессивными средами, например, подземными водами с высоким содержанием солей, необходимо выбирать сульфатостойкие виды бетонов. Однако наиболее доступным вариантом в этом случае является приобретение модифицирующих добавок и самостоятельное введение их в бетонную смесь.

Выбор марки бетона для перекрытий

Существует множество видов перекрытий дома: междуэтажные, цокольные, подвальные, мансардные. Если вы планируете сооружение мансардного или полноценного второго этажа, то выбирается, как правило, один из традиционных вариантов.

Если недалеко от места строительства есть завод железобетонных изделий, то целесообразно устроить сборное перекрытие, состоящее из круглопустотных плит. Достоинства этого вида перекрытия — высокая скорость монтажа, гарантированное качество, разумная стоимость. Если в доме есть места, где размещение плит невозможно из-за стесненности в размерах — изготавливают монолитные участки из бетона марки 200 с армированием стержнями.

Вариант с монолитным перекрытием более предпочтителен благодаря возможности создания любых конфигураций. Потребность в материалах в этом случае должна определяться специальными расчетами. Толщина перекрытия может колебаться от 140 мм до 200 мм, диаметр горячекатаных арматурных стержней периодического профиля — от 8 мм до 16 мм, класс прочности бетонной смеси, однозначно, должен быть не ниже класса В15. Бетонирование перекрытия и его твердение должно осуществляться исключительно при положительных температурах. Нагрузки на монолит в течение 28 дней необходимо полностью исключить.

Прайс-лист на все популярные марки бетона.

Следует помнить, что бетонные конструкции после заливки нуждаются в уходе. В теплый период года застывающую бетонную поверхность поливают водой и укрывают полиэтиленовыми пленками, сохраняя в смеси влагу. Применяют нанесение на поверхность свежеуложенного бетона битумных эмульсий.

GD Star Rating
a WordPress rating system

Марки бетона: по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости , 4.8 из 5 - всего голосов: 10

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. классифицируется по марке прочности (M) и водонепроницаемости (W). В статье рассмотрим, бетон W6: что значит, какие особенности имеет и где лучше использовать.

Применение

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

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.

Бетон является самым распространённым строительным материалом. Большинство сооружений, предполагающих контакт с водой, выполняют именно из бетона. Одно из важных свойств бетона является его водонепроницаемость.

Водонепроницаемость — способность бетона не пропускать воду под давлением, при этом давление повышают ступенями до достижения определенной величины.

Методы определения водонепроницаемости (ГОСТ 12730.5-84):

  • определение водонепроницаемости по "мокрому пятну" (основан на измерении максимального давления при котором через образец не просачивается вода);
  • определение водонепроницаемости по коэффициенту фильтрации (основан на определении коэффициента фильтрации при постоянном давлении по измеренному количеству фильтрата и времени фильтрации);
  • ускоренный метод определения коэффициента фильтрации (фильтратометром);
  • ускоренный метод определения водонепроницаемости бетона по его воздухопроницаемости.

В связи с тем, что обычные методы испытания занимают достаточно много времени (испытание бетона марки W8 "по мокрому пятну" длится около недели), на практике применяют ускоренные методы определения водонепроницаемости.

Для бетонов конструкций, к которым предъявляются требования ограничения проницаемости, устанавливают следующие марки по водонепроницаемости: W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18, W20 (ГОСТ 26633).

Марка бетона по водонепроницаемости W соответствует максимальному значению давления воды (МПа · 10 -1), выдерживаемому бетонным образцом-цилиндром высотой 150 мм в условиях стандартного испытания (например, бетон марки W4 при стандартном испытании не должен пропускать воду при давлении 0,4 МПа=4 атм).

Проницаемость бетона оценивается маркой бетона по водонепроницаемости или коэффициентом фильтрации (прямыми показателями), а также водопоглощением бетона и водоцементным отношением (косвенными показателями), которые являются ориентировочными и дополнительными показателями.

Условные
обозначения 		Показатели проницаемости бетона
прямые косвенные
марка бетона по водонепроницаемости коэффициент фильтрации, см/с (при равновесной влажности), Kf водопоглощение, % по массе водоцементное отношение В/Ц, не более
Н - бетон нормальной проницаемости W4 Св. 2*10 -9 до 7*10 -9 Св. 4,7 до 5,7 0,6
П - бетон пониженной проницаемости W6 Св. 6*10 -10 до 2*10 -9 Св. 4,2 до 4,7 0,55
О - бетон
особо низкой проницаемости 		W8 Св. 1*10 -10 до 6*10 -10 До 4,2 0,45
W10-W14 Св. 5*10 -11 до 1*10 -10 0,35
W16-W20 Менее 5*10 -11 0,30

Какой бетон использовать для фундамента?

Для большинства сооружений из монолитного железобетона достаточно, чтобы его марка по водонепроницаемости была не ниже W6 . Однако, даже при наличии бетона с высокой водонепроницаемостью (W6-W8) вода в сооружение проникает по швам, сопряжениям (например, стена-пол, стена-потолок) и другим дефектным участкам в конструкции.

Поэтому для обеспечения надежной защиты подземных сооружений от воздействия воды необходимо устройство водонепроницаемых швов.

Повышение водонепроницаемости бетона

Плотность и пористость

Бетон, будучи капиллярно-пористым телом, при наличии соответствующего градиента давления проницаем для воды.

Водонепроницаемость бетона зависит от множества факторов, среди которых основным является степень и характер пористости материала. Чем более плотный бетон, чем меньше количество и объем пор в нем, тем выше его водонепроницаемость.

Основные причины возникновения пор:

  • недостаточная уплотненность бетона;
  • наличие излишней воды затворения;
  • уменьшение бетона в объеме при высыхании (усадка бетона).
    •

Необходимая уплотненность бетона достигается хорошим размешиванием и тщательной вибрацией.

Химическая реакция клинкерных составляющих цемента с водой (присоединение воды), которая происходит в бетоне во время набора им прочности, называется реакцией гидратации. Реакция продолжается в течение длительного периода времени.

Для полной гидратации цементных частиц количество присутствующей воды должно быть на уровне 40% от массы цемента, что соответствует водоцементному отношению В/Ц=0,4. При этом химически связывается только 60% исходной воды, что соответствует В/Ц=0,25.

Теоретически, для гидратации цемента достаточно В/Ц = 0,25, однако при этом резко возрастает жесткость бетона, поэтому на практике используют бетон с В/Ц отношением около 0,5, что обеспечивает транспортировку и удобоукладываемость бетонной смеси.

Вода, не вступившая в реакцию гидратации цемента, после высыхания образует в бетоне большое количество пор. Часть из них замкнута, а часть образует сквозные каналы, по которым впоследствии может проникнуть вода.

Для повышения водонепроницаемости бетона, количество воды затворения должно быть минимизировано (величину В/Ц=0,4 считают как «оптимальную»).

Снижение водоцементного отношения (например, с В/Ц=0,5 до В/Ц=0,40, т.е. на 20%) при заданной подвижности бетонной смеси достигается за счет применения , при этом количество и объем пор резко уменьшается.

Для получения особо плотного бетона с высокой маркой водонепроницаемости используют различные .

Усадка бетона

Твердение и высыхание бетона сопровождается усадкой, проявляющейся в уменьшении его объема.

Интенсивность и величина усадки зависит от армирования (недостаток армирования приводит к образованию больших трещин при усадке), возможного протекания процесса испарения воды, окружающих условий и состава бетонной смеси.

Водонепроницаемый бетон должен обладать минимальной усадкой.

Решение проблем усадки:

  • увлажнения свежеуложенного бетона (каждые 3-4 часа) в течение первых трех дней
    (в зависимости от температуры окружающей среды);
  • укрытие участка бетонирования влажной мешковиной или пленкой;
  • применение специальных пленкообразующих составов
    (перед применением необходимо изучить характеристики состава, так как на некоторые из них невозможно нанести гидроизоляционное либо другое покрытие после вызревания бетона).

Для бетонов с низким В/Ц отношением сохранение воды в теле бетона от испарения, необходимой для процесса гидратации цемента, является одной из основных задач.

Влияние возраста бетона на его водонепроницаемость

Одной из особенностей бетона является то, что с увеличением его возраста водонепроницаемость бетона повышается . При этом интенсивное и устойчивое повышение водонепроницаемости бетонов может быть достигнуто только при продолжительном влажностном уходе.

Значительное увеличение водонепроницаемости бетонов на портландцементах (при постоянном увлажнении бетона или отсутствии потерь влаги и положительной температуре) имеет место вплоть до возраста 180 дней.

Водонепроницаемость бетонов, твердевших в воздушной среде с низкой относительной влажностью и потерявших за время твердения значительное количество воды затворения, всегда значительно (в несколько раз) ниже водонепроницаемости таких же бетонов, но твердевших в условиях постоянного увлажнения. Так, водонепроницаемость образцов бетона, находившихся после распалубки в воздушной среде с относительной влажностью порядка 50-60 % и испытанных в возрасте 180 дней, обычно оказывается фактически равной или ниже водонепроницаемости таких же образцов бетона, твердевших в условиях постоянного увлажнения - 28 дней.

Наиболее интенсивное повышение водонепроницаемости наблюдается при твердении бетонов в условиях постоянного обильного увлажнения (избыточной влажности окружающей среды).

При твердении бетонов в условиях возможного медленного испарения влаги из бетона (например, при твердении в воздушной среде с относительной влажностью 90-95 % при редком поливе водой или отсутствии полива) водонепроницаемость также значительно повышается (хотя и несколько меньше, чем при постоянном увлажнении и поглощении бетоном воды извне), достигая максимума в возрасте 180 дней -1 год, и в дальнейшем стабилизируется.

При воздушном хранении, в условиях испарения из бетона значительных количеств воды; рост водонепроницаемости бетона замедляется тем больше, чем полнее его обезвоживание. При больших потерях воды рост водонепроницаемости бетона прекращается и, более того, наблюдаются случаи снижения ее первоначальной величины.

Нарастание
водонепроницаемости бетонов
различных составов во времени
в условиях медленного испарения воды из бетона

В/Ц Расход
цемента,
кг/м 3 		Водонепроницаемость в %
от 28 - дневной при испытаниях в возрасте
28 дней 180 дней 3 года
0,50 338 100 350 400
0,60 284 100 - 400
0,70 245 100 400 425

Бетон - это универсальный стройматериал, широко использующийся во время выполнения различных строительных работ. Традиционно из него делают перекрытия между этажами, капитальные стены зданий, железобетонные конструкции. Материал имеет много положительных качеств, одно из основных - это отличная водонепроницаемость бетона.

Обычный цементный состав может пропускать через себя воду. Но появляются ситуации, когда для обеспечения необходимых эксплуатационных условий конструкции требуется повышенная влагостойкость бетона. Основными представителями этих конструкций, которые используются в традиционном строительстве, являются:

  • полы в здании, которые находятся ниже нулевой отметки;
  • стены подвалов;
  • ленточные фундаменты.

При этом во время сооружения подвала или заливки фундамента, благодаря повышенной водостойкости бетона, можно значительно сэкономить на установке гидроизоляции либо выбрать более бюджетный ее тип.

Водонепроницаемость этого материала актуальна и для промышленных конструкций гидротехнического направления , имеющих непосредственный контакт с

водой и принимающих повышенные нагрузки:

  • плотины;
  • дамбы;
  • подводные тоннели;
  • специальные резервуары.

Общее описание показателя

Противодействие попаданию воды под действием давления определяется показателем водонепроницаемости бетонной смеси, которая обозначается буквой W одновременно с цифровым значением, находящимся в диапазоне 2−20 и меняется с кратностью, равной двум.

Цифровое обозначение определяет допустимое в кг/см² давление воды на эталонный стандарт кубической формы, где стороны равняются 15 см. К примеру, водонепроницаемость бетона W6 составляет давление водного массива на один квадратный сантиметр 6 кг. Причем вода не проникает через этот стройматериал.

С повышением числового индекса, которым описывается марка цементного состава по водонепроницаемости, увеличивается возможность бетонного массива выдерживать давление воды.

Особенности разных марок

Проницаемость бетонной смеси выражается косвенными и прямыми параметрами. К последним относится коэффициент фильтрации и марка бетона по водонепроницаемости. Косвенные показатели - это водоцементное соотношение и водопоглощение. Таким образом, существует определенная таблица водонепроницаемости бетона:

  1. Бетон, который имеет маркировку W2, соответствует цементу М150-М250, быстро впитывающему влагу, и вне зависимости от толщины слоя требует непременного нанесения гидроизоляции.
  2. Бетонный состав W4 соответствует марке цемента М250-М350. Он меньше подвержен воздействию влаги, в отличие от W2, но довольно гигроскопичен. Рекомендуется к применению с использованием слоя гидроизоляции. Материал используется в традиционном строительстве. Показатель водонепроницаемости повышается во время введения в приготовленный состав бетона ингредиентов и добавок, которые вызывают уплотнение массива, а также использования цементов с высоким показателем расширения.
  3. Бетонный раствор W6 (соответствует М350) характеризуется меньшей проницаемостью влаги, что дает возможность широко использовать его во время выполнения строительства. Отличная водонепроницаемость позволяет применять состав для герметизации щелей в железобетонных и монолитных конструкциях для гидроизоляции резервуаров. Он также используется для строительства подвалов на грунте, где близко находятся подземные воды.
  4. Бетонный состав W8 изготавливается из высококачественного цемента М400. Водонепроницаемость W8 составляет приблизительно 5% влаги от общей массы. Бетон отлично себя показал во время выполнения работ по заливке фундамента, сооружения резервуаров и емкостей, которые используются для хранения жидкостей, бомбоубежищ, а также разных гидротехнических конструкций. Используется в традиционном строительстве, если требуется произвести работы по строительству сооружения, которое будет эксплуатироваться при высокой влажности.
  5. Растворы W10−20 (М450−600) отличаются максимальной водонепроницаемостью, не требуют во время применения слоя гидроизоляции. Сферой использования этих составов являются сооружения гидротехнических конструкций, емкостей для хранения жидкости, а также других специальных резервуаров. Наибольшую стойкость к воде имеет бетон W20, он не используется в частном строительстве. Раствор отличается высокой морозоустойчивостью F250-F350, которая позволяет выдерживать значительную разницу температур.

Водонепроницаемость бетонного состава с маркировкой «W» зависит от некоторых факторов. Главными моментами, которые влияют на эту характеристику, являются:

Пористость и плотность

Бетонный состав, являясь пористо-капиллярным телом, во время наличия соответствующего давления проницаем для влаги. Водонепроницаемость значительно зависит от пористости материала.

Причины появления пор:

  • уменьшение объема бетона при высыхании;
  • наличие чрезмерного объема воды в растворе;
  • плохое уплотнение.

Требуемая уплотненность раствора достигается с помощью тщательной вибрации и размешивания цементного состава.

Химическая реакция компонентов бетона с водой, которая проходит в массиве во время набора прочности, называется гидратацией. При этом реакция длится на протяжении долгого времени.

Для полноценной гидратации частиц цемента объем воды обязан находиться на уровне 45% от общей массы бетона, это соответствует водоцементному соотношению В/Ц=0,45. Причем связывается химическим способом лишь 55% общего количества воды в растворе, это соответствует В/Ц=0,20.

В теории для гидратации бетона хватает В/Ц=0,20, но в тоже время значительно увеличивается жесткость раствора, потому на практике применяют бетонную смесь с В/Ц соотношением приблизительно 0,5, это вполне обеспечивает удобную доставку и заливку раствора.

Вода, которая не вступила в реакцию гидратации, после застывания последнего образует в массиве множество пор. Часть из которых закрыта, а часть создает сквозные тоннели, по которым в дальнейшем начинает проходить влага.

Для улучшения водонепроницаемости количество влаги при затворении необходимо минимизировать (В/Ц=0,45 является оптимальной величиной).

Уменьшение водоцементного соотношения (к примеру, с В/Ц=0,6 до В/Ц=0,45, т. е. на 25%) при определенной подвижности цементного состава достигается благодаря использованию пластификаторов, причем количество пор значительно снижается.

Для получения максимально плотного раствора с высокой маркой водонепроницаемости применяют разные гидроизоляционные присадки.

Улучшение характеристик

Задача повышения водонепроницаемости бетонной смеси актуальна как во время гражданского и промышленного строительства, так и во время проведения соответствующих работ в частных постройках. Так как не все время, производя бетонные работы, есть возможность приобрести высококачественный цемент.

Есть эффективные методы, которые дают возможность добиться повышенной устойчивости , осложняющие попадание влаги через застывший бетон:

Способы контроля

Варианты определения показателей указаны ГОСТом. Этот документ указывает следующие способы проверки водонепроницаемости бетонной смести:

Во время необходимости срочного определения водонепроницаемости применяют ускоренные варианты контроля, поскольку точные лабораторные методы потребуют для испытания не менее одной недели.

Выбор требуемой марки бетонных растворов по морозоустойчивости и водонепроницаемости обязан производиться с учетом климатических условий вашего региона, а также количества циклов замерзания и оттаивания на протяжении зимы. Нужно не забывать, что наилучшими показателями обладают составы с повышенной характеристикой плотности.