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:
- Придать бетону водостойкость
- 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:
Цемент | Щебень | Песок | Бетоноправ люкс марки 2 | Вода |
490 кг | 1190 кг | 600 кг | 4 л | 170 л |
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:
Цемент | Щебень | Песок | Дегидрол люкс марка 10-2 | Вода |
490 кг | 1190 кг | 600 кг | 4 л | 170 л |
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:
- недостаточная степень уплотнения;
- чрезмерное количество воды, использованное при изготовлении бетона;
- высокая скорость усадки в процессе затвердевания бетона;
- быстрое испарение влаги после окончания укладки бетона;
- 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:
Марка бетона | Класс бетона по водонепроницаемости, W |
М100 | 2 |
М150 | 2 |
М200 | 4 |
М250 | 4 |
М300 | 6 |
М350 | 8 |
М400 | 10 |
М450 | 8-14 |
М500 | 10-16 |
М600 | 12-18 |
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.
- Основное свойство определяется капиллярно-пористой структурой бетона. Минимальное количество пор содержится в более плотном бетоне, поэтому водонепроницаемость в нем выше.
- 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.
- 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:
- 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.
- 3 части гравия, 1 часть цемента и 2 части песка. Вода также добавляется от 0,5 до 0,7 части.
- 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.