Водонепроницаемость бетона: способ измерения и методы повышения

• 1 Что это такое
  • 1.1 Измерение
  • 1.2 Влияние
• 2 Повышение водонепроницаемости
  • 2.1 Приготовление
  • 2.2 Обработка готовых конструкций
• 3 Обработка
• 4 Заключение

Что  такое  непроницаемость для воды — думается, объяснять не нужно. Нам предстоит выяснить, чему, к примеру, равна водонепроницаемость бетона W8 и как она вычисляется. Кроме того, по понятным причинам нас интересуют методы повышения водонепроницаемости — как на стадии приготовления раствора, так и у готовой конструкции.

Чем больше поры, тем более проницаемым для воды будет материал.

Что это такое

Вначале давайте четко сформулируем смысл термина. Да, он интуитивно понятен; однако лучше быть уверенным, что ваша интуиция не ошиблась в формулировке.

Измерение

Слово «определение» в русском языке многозначно: под ним понимается как точная формулировка, так и способ измерения того или иного параметра.

Способы, которыми выполняется определение водонепроницаемости бетона, описываются отечественным стандартом ГОСТ 12730-5-84. Документ предлагает испытание бетона на водонепроницаемость методами «по мокрому пятну» и «по коэффициенту фильтрации». На практике чаще используется первый способ — просто потому, что он требует гораздо меньших временных затрат.

Прибор для определения водонепроницаемости бетона должен представлять собой устройство с как минимум шестью гнездами для крепления образцов фиксированного размера, позволяющее подвести к их нижней поверхности воду и ступенчато повысить ее давление. Образцы — цилиндрические, диаметром 150 мм и высотой 30, 50, 100 и 150 миллиметров.

Керн для испытания «по мокрому пятну». Само мокрое пятно выделено красным.

Инструкция по порядку испытаний тоже содержится в ГОСТ.

Набравшие прочность образцы выдерживаются в помещении лаборатории в течение суток. Цель — уравнять их влажность с атмосферной.

Затем они устанавливаются в гнезда измерительного прибора и надежно фиксируются там. Диаметр открытых торцевых поверхностей должен составлять не меньше 130 мм.

К нижней поверхности бетонных образцов подается вода. Ее давление ступенчато поднимается с шагом 0,2 МПа. Изменение испытательного давления — плавное, занимает до 5 минут. Время испытания на каждой ступени давления — свое для каждой толщины.

Высота образца Время испытаний на каждом уровне давления 150 миллиметров 16 часов 100 мм 12 ч 50 мм 6 ч 30 мм 4 ч

Для каждого образца сигналом к прекращению испытания является появление мокрого пятна или капель воды на его поверхности.

При этом:

• Водонепроницаемость образца оценивается по давлению, при котором его поверхность оставалась сухой.
• Для группы из шести образцов результат оценивается по давлению воды, при котором на четырех из них влага еще не проявилась сверху.

Стенд УВФ-6 для испытания шести образцов.

Как по результатам испытаний определяется марка? Согласно следующей таблице:

Результат испытаний, МПа Марка бетона 0,2 В2 (W2) 0,4 В4 0,6 В6 0,8 В8 1,0 В10 1,2 В12

Влияние

Насколько водонепроницаемость важна для бетонных конструкций, расположенных выше уровня грунтовых вод и не имеющих отношения к гидротехнике? Зачем, к примеру, это свойство  бетонному цоколю жилого дома?

Высокая проницаемость для воды означает, что некоторое количество выпадающей в виде осадков влаги будет удерживаться внутри материала цоколя.

Практические следствия довольно  неприятны:

• Падение теплоизолирующей способности конструкции. Теплопроводность мокрого бетона куда выше, чем сухого.
• Появление плесени и мха, ускоряющих разрушение материала.

При падении температуры конструкции ниже нуля ситуация усугубится кристаллизацией воды. Лед, как известно, имеет больший по сравнению с водой объем; при кристаллизации поры бетона будут расширяться, а вся конструкция — разрушаться ударными темпами.

Бетонный цоколь разрушен кристаллизацией воды.

Повышение водонепроницаемости

Итак, как изменить соответствующие свойства бетона? Разберем решения для приготовления бетона и для обработки готовых конструкций.

Приготовление

Вероятно, наиболее распространенное решение — модификация бетона натриевым жидким стеклом. Массовая доля жидкого стекла составляет около 5%; поскольку цена материала невелика (в оптовых партиях от 30-40 рублей/килограмм), увеличение водостойкости конструкции не ударит по бюджету строительства.

Оборотная сторона применения этого модификатора — существенное снижение времени жизни раствора. Его приходится использовать в течение получаса после введения добавки, что не всегда удобно.

К счастью, лишенные этого недостатка добавки в бетон для водонепроницаемости нетрудно найти в строительных магазинах.

Познакомимся с несколькими предложениями.

• Пенетрон Адмикс повышает водонепроницаемость материала до марки В20. Мало того: он заметно увеличивает  механическую прочность бетона на сжатие и довольно эффективно защищает его от негативного действия агрессивных сред.

Пенетрон Адмикс.

• Бисил Ва — жидкая добавка, снижающая пористость на стадии приготовления. Марка бетона повышается до В12; добавка может применяться как для приготовления собственно конструкционных материалов, так и для изготовления защитных штукатурных растворов, заделки швов и т.д.
• Гидрохит Добавка — сухая смесь, содержащая цемент и, по словам производителя, «специальные химические компоненты». Опять-таки предназначена для увеличения влагостойкости растворов.

Приготовить с помощью этого материала водонепроницаемый бетон своими руками более чем несложно: достаточно смешать Гидрохит с водой в пропорции 1,5:1, тщательно перемешать и влить в бетон. Добавка должна присутствовать в растворе в количестве 1% от массы цемента; если его точное неизвестно, на кубометр бетона добавляется 4 килограмма сухой смеси.

Обработка готовых конструкций

Как сделать бетон водонепроницаемым после того, как он набрал прочность?

Дешевым решением и в этом случае станет натриевое жидкое стекло. Оно разводится водой в пропорции 1:1 и используется для грунтования поверхности.

Несколько более  эффективное решение — силиконовые гидрофобизаторы. Они заполняют поры смолами уже на глубине до 10 сантиметров, полностью блокируя доступ воды с поверхности вглубь конструкции.

Силиконовый гидрофобизатор.

Наконец, для проникающих гидроизоляционных материалов Пенетрон и их многочисленных аналогов глубина проникновения составляет до метра. Их отличительная особенность — в том, что для закупорки пор используется содержащаяся в самом бетоне известь: при увлажнении смесь Пенетрона и солей кальция образует стойкие к влажности кристаллы.

Обработка

Чем и как обрабатывать влагостойкий бетон?

В общем-то, обычный перфоратор или абразивный круг выполнят свои функции и в этом случае. Однако более предпочтительны все-таки алмазные инструменты. Так, резка железобетона алмазными кругами куда быстрее, чем обычными абразивными, и не требует замены круга при прохождении арматуры.

Алмазное бурение отверстий в бетоне, в отличие от традиционных победитовых буров и коронок, не оставляет сколов.

На фото — отверстия, проделанные алмазной (слева) и победитовой (справа) коронками.

Заключение

Надеемся, что предложенная информация окажется полезной читателю ( см.также статью «Марка бетона по водонепроницаемости: характеристики и область применения»).

Дополнительные материалы о том, как может быть повышена морозостойкость и водонепроницаемость бетона, можно найти в видео в этой статье. Успехов!