Пропускает ли бетон воду?

Пропускает ли бетон воду?

Когда установлена причина сырости , то можно приступать к гидроизоляции бетонных конструкций.

Способов гидроизоляции бетонных конструкций так много, что в них немудрено запутаться. Здесь представлены краткие практические рекомендации по выбору гидроизоляционных материалов, изменяющих свойства бетона, т.е. делающих сам бетон гидроизолирующим и защитным слоем.

Можно выделить два основных направления(класса) как сделать бетон гидроизолирующим и защитным слоем:

1. Придать бетону водостойкость
2. Придать бетону водонепроницаемость

1. Водостойкие бетоны

1.1. Особенности водостойких бетонов

Работа водостойкого бетона заключается в том, чтобы:

• либо «отталкивать» воду (не смачиваться), что обеспечивается применением гидрофобизаторов:

Фото 1. Работа гидрофобизатора

• либо не пропускать воду внутрь, но если нет высокого давления воды, что обеспечивается частичным заращиванием капилляров путём применения кольматирующих материалов в минимальных дозировках, а лучше специально разработанных материалов для частичной кольматации (как, например, Контацид марки 3):

Фото 2. Работа Контацида марки 3

Отсюда и основное применение водостойких (и особенно гидрофобизированных) бетонов — над уровнем воды (т.е. защита от сырости и коррозии):

• стены в надземной части конструкции с наветренной стороны;
• бетонный пол в цехах, складах, не соприкасающийся с грунтовыми водами.

1.2. Получение водостойкого бетона

Получить водостойкий бетон можно:

• из бетонной смеси, например, введя в неё гидрофобизатор или кольматирующую добавку (оптимизированную по количеству и рецептуре — такую, как Контацид марки 3 (для высокопористых бетонов) или Бетоноправ люкс марки 2 (для обычных низкопористых бетонов));
• либо обработав существующий бетон гидрофобизатором или кольматирующей пропиткой (оптимизированной по количеству и рецептуре — такой, как раствор Контацида марки 3).

Однако, применяя гидрофобизатор, следует помнить о его особенностях. Любой гидрофобизатор за счёт своих водоотталкивающих свойств (т.е. целевого эффекта — см. фото 1) является материалом, препятствующим:

• проникновению в подложку водных растворов, в т.ч. кольматирующих поры;
• смачиванию подложки и сцеплению с нею водосодержащих растворов, в т.ч. растворов на основе цемента, извести, гипса, а также водоэмульсионных лакокрасочных материалов.

Принимая во внимание эти особенности гидрофобизаторов, создание водостойких бетонов с использованием системы совместимых материалов Дегидрол, Бетоноправ, Контацид основано на частичной кольматации (см. фото 2). Для изготовления однородного повышено водостойкого бетона, в т.ч. на пористых заполнителях можно использовать оптимизированную добавку Бетоноправ люкс марки 2 в количестве 3-4 л на кубометр бетонной смеси. Эта добавка также придаёт бетону коррозионную стойкость (морозостойкость) и дополнительно повышает его водонепроницаемость.

Пример рецептуры водостойкого бетона:

В случае ячеистых бетонов (пенобетонов, газобетонов) следует использовать Контацид марки 3.

Водостойкие бетоны не способны эффективно противостоять давлению воды, они стойки к воздействию брызг воды или к небольшому увлажнению, т.е., главным образом, сырости. Если Вам необходимо, чтобы бетон противостоял давлению воды, например, в подземных конструкциях или в резервуарах, то вам нужен водонепроницаемый бетон.

2. Водонепроницаемый бетон

Сам термин «водонепроницаемый бетон» характеризует способ работы такого бетона и типовые области его применения — там, где нужно, чтобы вода не проходила сквозь бетон даже при наличии давления воды:

• блоки водозабора и водоподготовки, сборники и резервуары питьевой воды, бетонные конструкции фильтров, отстойники и сборники технической воды, аэротенки, выгребные ямы, емкости очистных сооружений, бетонные коллекторы;
• плотины, дамбы, потерны и галереи в них, бетонные водоводы, градирни, фонтаны;
• подземные и заглубленные сооружения и конструкции (в т.ч. склады, торговые залы, подвалы, убежища, цокольные этажи, подземные гаражи, паркинги, погреба, фундаменты, КНС), отсыревающие, промокающие и промерзающие стены.

Для получения водонепроницаемого бетона используются методы снижения его пористости, например, кольматация.

При введении гидроизолирующей добавки в бетонную смесь вся толща бетона становится водонепроницаемой.

Пример рецептуры водонепроницаемого бетона:

Основной характеристикой водонепроницаемого бетона является марка по водонепроницаемости. К примеру, добавка в бетонную смесь Дегидрола люкс марки 10-2 позволяет получать бетон с водонепроницаемостью до марки W20.

Казалось бы бетон с водонепроницаемостью марки W20 выдерживает без фильтрации 200 метров водного столба — чрезмерное значение для обычного строительства, однако это не так. Дело в том, что испытания бетона на водонепроницаемость согласно ГОСТ 12730.5—84 (с 01.09.2019 ГОСТ 12730.5-2018) ведут на образцах с толщиной не более 150 мм, причём выдерживают образцы под заданным давлением воды не более 16 часов. Так получают некий общий для всех эталон для определения и фиксации водонепроницаемости бетона. Естественно, что на практике условия могут кардинально отличаться от ГОСТовских, в частности:

• грунтовые воды подпирают весной и осенью бетонные конструкции подвала не 16 часов, а в десятки и сотни раз дольше;
• толщина большинства фундаментных блоков 400 или 600 мм, а толщина монолитных стен от 100 мм и больше;
• бетон может содержать пористые (недостаточно уплотнённые) участки.

Задача инженера-строителя как раз и заключается в том, чтобы учесть сложное влияние различных факторов и обеспечить водонепроницаемость бетонной конструкции.

Зависимость водонепроницаемости бетона от внешних факторов

У бетона капиллярно-пористая структура, поэтому чем меньше в нем пор, тем больше его водонепроницаемость. Причиной образования большого количества пор чаще всего становятся следующие факторы:

1. недостаточная степень уплотнения;
2. чрезмерное количество воды, использованное при изготовлении бетона;
3. высокая скорость усадки в процессе затвердевания бетона;
4. быстрое испарение влаги после окончания укладки бетона;
5. неправильно подобранная схема армирования.

Факторы, влияющие на водонепроницаемость бетона

Величина проницаемости влаги зависит и определяется пористой структурой строительного материала.

Соответственно на водонепроницаемость конкретной партии бетона влияют следующие факторы:

• Плотность. Здесь существует прямая зависимость – чем выше плотность, тем выше коэффициент водонепроницаемости бетона.
• Усадка бетона. Вредный фактор, ведущий к повышению проницаемости конструкции для влаги.
• Излишнее количество затворителя. Превышение оптимального водоцементного соотношения ведет к значительному образованию пор, что в сою очередь ведет к уменьшению коэффициента водонепроницаемости.
• Наличие или отсутствие специальных присадок. Полимерные, пластифицирующие, кольматирующие или гидрофобизирующие значительно увеличивают способность конструкции противостоять давлению воды.
• Вид цемента. Глиноземистый, пуццолановый или высокопрочный цемент в процессе гидратации связывают большее количество затворителя. Поэтому бетон, приготовленный на их основе, обладает более плотной структурой, следовательно, более высокой степенью водонепроницаемости.
• Возраст конструкции. В процессе набора прочности в толще бетона увеличивается количество гидратных новообразований заполняющих поры и капилляры – водонепроницаемость возрастает.
• Марка бетона. Здесь существует прямая зависимость – чем выше марка материала, тем выше способность противостоять влаге. Данную зависимость наглядно иллюстрирует таблица водонепроницаемость бетона:

Зачем нужна гидроизоляция железобетона

Прежде, чем рассматривать, что добавляют в бетон для водонепроницаемости, необходимо понять, какие конструкции желательно защитить и почему. Так, железобетон в защите от влаги нуждается обязательно, так как от воздействия воды разрушается как бетон, так и арматура, что негативно сказывается на уровне прочности, способности выдерживать нагрузки, длительности службы и т.д.

Разрушается бетон не сразу, а постепенно и скорость зависит напрямую от соответствующего показателя. Обозначают буквой F и цифрой (F100, F200, F300 и т.д.), которая указывает на число циклов замораживания/оттаивания, что может пережить бетонный монолит.

Нуждается в защите от воды и арматура, которую заливают вовнутрь камня для повышения его прочностных характеристик и уровня стойкости к разного типа нагрузкам. Когда вода попадает в бетон и доходит до арматуры, металл окисляется: истончается (понижается несущая способность стержней), появляется окись металла (увеличивается объем, разрушается бетон).

Опасны для бетона и металла агрессивные виды воды – выщелачивающий, углекислотный, кислородный, сульфатный, общекислотный, магнезиальный. Для камня самыми вредными считаются воды с сернокислотными солями, которые провоцируют прохождение химических реакций и потерю прочности. Для металла любая вода может стать причиной разрушения.

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.

Состав и добавки в водонепроницаемом бетоне

В состав водонепроницаемого бетона входят песок, гравий, и водонепроницаемый цемент (гидрофобный). От пропорций этих составляющих и размеров гравия, зависит плотность бетонной смеси, и как следствие, степень устойчивости к влаге. Для придания дополнительной водонепроницаемости, в бетонную смесь вводятся пластификаторы, полимеры и кольматирующие добавки.

Стоимость готового продукта значительно превышает общую сумму отдельных компонентов. Ради экономии, вы можете приготовить водонепроницаемый бетон своими руками . Важно соблюсти пропорции, и правильно ввести добавки. Бетонную смесь можно приготовить тремя способами:

1. 4 части гравия, 1 часть цемента и 1 часть просеянного речного песка. Все эти компоненты смешиваются с водой от 0,5 до 0,7 части.
2. 3 части гравия, 1 часть цемента и 2 части песка. Вода также добавляется от 0,5 до 0,7 части.
3. 5 частей гравия, 1 часть цемента и 2,5 части песка. Для замешивания такого состава, используйте 0,7 части воды.

Помимо этих ингредиентов потребуются специальные добавки. Их количество зависит от состава гидрофобного цемента. Давайте рассмотрим основные добавки в бетон для водонепроницаемости .

Гидроизоляционные материалы-обмазочные, напыляемые, проникающие

Гидроизоляционные краски или поверхностные герметики, нанесенные на внутреннюю поверхность, не могут долго сдерживать давление воды на поверхности отрицательной стороны или выцветание. Цементные гидроизоляционные покрытия останавливают активное просачивание и служат дольше. Но со временем они треснут или отделятся и не смогут остановить основной источник влаги — пар.

Никогда не покрывайте пол или стены пластиковым листом ! Он не может остановить втягивание воды внутрь под действием капиллярного всасывания или в виде водяного пара — он просто задерживает ее. Через пару лет вы, вероятно, обнаружите затхлый запах, плесень и плесень. Эпоксидные покрытия или уретаны очень прочные и долговечные, но наносить их можно только на совершенно сухие поверхности (влажность не более 4%). Они задерживают всю влагу и через несколько лет будут пузыриться и растрескиваться.

Дренажный бетон и его особенности

Экологический, органический, водопроницаемый — под разными названиями скрывается один вид бетона, главное свойство которого — поглощение воды. Уникальная способность фильтрации жидкости достигается за счет пор, которые занимают до 30% объема всей бетонной массы.

Основное применение пористого бетона — создание садовых дорожек. Благодаря дренажному эффекту участок остается сухим даже в непогоду, а на его поверхности не образуются лужи. Дождевая вода проходит сквозь пористые отверстия и мгновенно впитывается в землю. А при низких температурах такая структура не допускает образования льда, что существенно снижает риск разрушения дорожного покрытия.

Сфера применения

Рассматриваемая разновидность покрытия предназначена для устройства водопроницаемых несущих слоев, а также территорий с пешеходной нагрузкой. Он активно применяется при обустройстве дачных участков, парков, зон отдыха.

Дренажный раствор может быть использован в качестве самостоятельной отделки либо выступать в роли основы для площадок и дорожек из брусчатки или природного камня.

Состав

Основу смеси составляет крупнозернистый заполнитель (щебень или гравий), частицы которого скрепляются между собой цементом или полимером. В некоторых случаях для улучшения свойств состава в раствор вносятся дополнительные присадки.

Процентное содержание основных компонентов:

• щебень — 90%,
• цемент — 7–12% (рассчитывается от массы заполнителя),
• вода — 2–6% (от массы заполнителя и цемента).

От обычного бетона дренажный отличается тем, что в состав не включается песок. Именно его отсутствие придает экобетону большую пористость.

Замешивание раствора производится в специальных бетоносмесительных системах с поочередным введением всех составляющих. В качестве добавки производители смесей зачастую используют трасс, за счет которого повышается эластичность раствора, уменьшается вероятность появления на поверхности трещин. Трассовый бетон изготавливается в соответствии с установленными нормами и стандартами.

Лабораторные методики определения водонепроницаемости

Коэффициент водоустойчивости, присущий бетону, как правило, вычисляется в лабораторных условиях. Существуют такие два основных вида определения водоустойчивости – обычный контроль и ускоренный анализ. Каждый из методов обладает своими особенностями и преимуществами.

Обычные методики контроля

Обычный способ контроля бетонной конструкции на влагостойкость – весьма длительный, но одновременно и достоверный процесс. Стоит выделить такие способы анализа:

• по мокрому пятну – бетонный блок определенного возраста и параметров закрепляется, после чего на поверхность одной из его сторон подается под давлением вода (каждые 10-16 часов напор увеличивают до тех пор, пока на обратной стороне не проявится мокрое пятно);
• по показателю фильтрации – через аналогичную конструкцию пропускают воду, за несколько часов достигая порогового количества, после чего полученный объем взвешивают и определяют показатель водонепроницаемости.

Ускоренные способы определения

Существуют также ускоренные методики анализа коэффициента гидрофобности:

• с помощью фильтрометра (определяется время, затраченное на просачивание воды через бетонную конструкцию под давлением 10 МПа);
• по воздухонепроницаемости (если бетонная конструкция плохо пропускает воздух, значит показатели пропускания влаги будут еще меньше).

Такие методики существенно ускорят процесс анализа, однако отличаются сравнительно небольшой точностью.