Водонепроницаемость бетона – это техническая характеристика искусственного камня, которая показывает, насколько он не пропускает влагу под давлением. Эта определяется буквой W. Показатель может быть от 2 до 20.
Характеристика марок бетона по водонепроницаемости
Для определения водонепроницаемости бетона рекомендовано предварительно ознакомиться с его марками:
- W2 . В этот состав очень быстро проникает вода. Именно поэтому рекомендовано провести укладку специальной гидроизоляционной пленки для его защиты.
- W4 . По сравнению с предыдущим материалом бетон w4 является менее водонепроницаемым. Но, он нуждается в гидроизоляционной защите. Для того чтобы улучшить показатели рекомендовано добавление в смесь разнообразных реагентов.
- W6 . Бетон w6 по своим техническим характеристикам схож с М350. Он характеризуется относительной устойчивостью к проницаемости водой. Смесь применяется при возведении зданий, которые имеют коммерческое или гражданское назначение. Раствор устойчив к воде, поэтому с его применением проводится герметизация зазоров между плитами ЖБИ, ремонтируются монолитные здания, создаются гидравлические резервуары. Применяется смесь для заливки фундамента.
- W8 . Для его изготовления используется высококачественный цемент, в состав которого входит клинкер в большом количестве. С его использованием закладываются фундаменты, возводятся емкости и резервуары, которые применяются в хозяйственной и промышленной сфере. Бетон w8 применяется для сооружений, которые будут эксплуатироваться в условиях повышенной влажности.
- Бетон W10 — W20 . Эта марка бетона не требует использовать дополнительный гидроизоляционный слой. Марки бетона w 10 и w20 используются для заливки фундаментов в многоэтажном строительстве. Применение бетона w10 рекомендовано при возведении гидротехнических зданий, которые должны быть прочными и надежными. Этот водонепроницаемый бетон обладает высоким уровнем морозостойкости, что предоставляет возможность его эксплуатации для возведения зданий в максимально жестких климатических условиях.
Существуют различные марки бетона по водонепроницаемости, что позволяет подобрать наиболее приемлемый вариант в зависимости от поставленных задач.
Марки бетона
Считается бетон водонепроницаемым, если он соответствует стандартам гост 12730. В этом случае марка W2 не рассматривается, так как смесь не выполняет своих функций.
Бетон W4 значение водопоглощения имеет 4,7-5,7 процентов в зависимости от его массы. Материал w6 в Москве имеет показатели 4,2-4,7. W8 бетон характеризуется показателем до 4,2. W10-W20 – это водостойкий бетон, который обладает отменными техзническими характеристиками.
Пропорции для бетонной смеси
Перед тем, как сделать бетон водонепроницаемый рекомендовано определить пропорции. При изготовлении материала их нужно строго придерживаться, так как при отклонении от норм наблюдается ухудшение качества бетонной смеси.
Особое внимание нужно обращать на пропорцию вода/цемент. Рекомендуется использовать цемент, который имеет марку М300-М400. В редких случаях применяется строительный материал марки М200.
Неплохим средним вариантом является класс 15. Перед применением цемента его просеивают через сито. Получение гидрофобного эффекта обеспечивается благодаря варьированию таких компонентов, как песок и гравий. Чтобы приготовить водонепроницаемый бетон своими руками нужно следить, чтобы песка было в два раза меньше, чем гравия. Гравий, цемент и песок могут использоваться в таких пропорциях:
- 3:1:2;
- 4:1:1;
- 5:1:2,5.
Соблюдение этих пропорций обеспечит качественное застывание смеси. Также рекомендуется применение разнообразных добавок, которые обеспечат водонепроницаемость бетона (w6 или другой марки).
Способы определения водонепроницаемости
Показатель водонепроницаемости искусственного камня зависит от разнообразных факторов. На это свойство влияет специфичная каппилярно-пористая структура строительного материала. Если бетон плотный, то он имеет поры в минимальном количестве, что приводит к повышению показателя водонепроницаемости.
Большой объем пор наблюдается при усадке, недостаточно уплотненном составе или наличии воды. При засыхании и затвердевании бетонной смеси наблюдается ее усадка и снижается объем. Чрезмерно интенсивная усадка наблюдается при недостаточном армировании и испарении воды. На это влияют внешние факторы атмосферы, при которых проводится высушивание бетонной смеси.
Изменение характера пористости наблюдается при изменении воздухововлекающих добавок. После закрытия пор наблюдается увеличение показателя водонепроницаемости. Для получения высоких показателей рекомендуется делать бетонную смесь из глиноземистого и высокопрочного цемента. Во время гидрации этими материалами осуществляется присоединение большого количества воды и образования плотного камня.
На водонепроницаемость влияют свойства применяемых добавок. Для повышения степени уплотнения смеси рекомендовано применение сульфатов таких материалов, как алюминий и железо. Для того чтобы удалить лишнюю воду и обеспечить водонепроницаемость, рекомендовано использовать вакуум. смеси проводится методом вибрирования и прессования. Если используется , то нужно следить, чтобы в его состав в оптимальном количестве входили пуццолановые добавки, что положительно отобразится на показатели.
Показатель водонепроницаемости зависит от возраста искусственного камня. Чем больше возраст у бетона, тем лучше его гидратные новообразования.
Для того чтобы определить водонепроницаемость бетона w4, 6, 8, 10-20, рекомендовано применение основных и вспомогательных методик.
Основные методы
Основные методы определения водонепроницаемости бетонной смеси заключаются в:
- Методе мокрого пятна. Нужно измерить максимальное давление, при котором бетон не пропускает воду.
- Коэффициента фильтрации. Определяется показатель, который определяет постоянное давление и временный отрезок процесса фильтрации.
Вспомогательные методы
Вспомогательные способы определяются в соответствии с внешним видом вещества, который применяется для связывания раствора. К таким веществам относятся портландцемент, гидрофобный цемент. Также определяется содержание химических добавок. Вспомогательные способы заключаются в определении структуры пор, при уменьшении количества которых показатель увеличивается.
Как сделать водонепроницаемой бетонную смесь
Для того чтобы увеличить водостойкость бетонной смеси, рекомендовано применение большого количества способов. При изготовлении смеси своими руками рекомендуется устранять усадку бетона, а также обеспечить временное воздействие на него.
Искоренение усадки состава
Соответственно свойствам материала средних марок, в нем имеются поры в достаточном количестве. Они способствуют проникновению влаги в материал. Это объясняется тем, что в процессе застывания наблюдается постепенная усадка бетона.
Для того чтобы уменьшить степень усадки бетона рекомендуется выполнение определенных правил:
- Для того чтобы повысить класс бетона, рекомендовано применение специальных составов. С их помощью образовывается специальная пленка, с помощью которой ограничивается возможность усадки. Добавление составов должно проводиться в строгом соответствии с инструкцией, что обеспечит отменные технические характеристики . В противном случае будет диагностироваться противоположный эффект.
- После приготовления раствора каждые 4 часа его нужно взбрызгивать водой. Процедура должна проводиться не более 4 дней. По истечению этого времени бетон должен застывать естественным путем.
- После заливки материал должен накрываться полиэтиленовой пленкой. Это предоставит возможность образования небольшого конденсата, который исключит усадку бетона. Во время проведения манипуляции рекомендуется следить за тем, чтобы пленка не касалась бетона.
Временное воздействие
С целью повышения водонепроницаемости бетона рекомендовано обеспечить временное воздействие. Материал должен сохраняться в сухом виде продолжительный период, что приведет к улучшению технических характеристик. Чтобы способствовать высокому коэффициенту фильтрации, нужно правильно хранить бетонную смесь.
Хранение материала должно проводиться в темном и теплом месте, которое характеризуется высоким уровнем влаги. Увеличение качества искусственного камня в несколько раз наблюдается уже по истечению 6 месяцев хранения.
Другие способы
Для того чтобы создать водонепроницаемый бетон раствором гидрофобного цемента, рекомендовано нанесение обмазочных материалов на поверхность. С этой целью применяется мастика или горячий битум. Перед нанесением на поверхность нужно очистить бетонную конструкцию и прогрунтовать ее. Это обеспечивает качественное сцепление обмазочных материалов и бетон. На завершающем этапе проводится нанесение мастики или битума в несколько слоев. Толщина одного слоя должна составлять не менее 2 миллиметров. По истечению нескольких минут после нанесения состава наблюдается образование защитной корки на поверхности.
Этот метод характеризуется наличием определенного недостатка. При деформации искусственного камня разрушается обмазочный слой. При неправильном выборе мастики защитный слой может стекать.
Для того чтобы создать защитный слой, рекомендовано применение окрасочной гидроизоляции, с помощью которой улучшаются водонепроницаемые качества бетонной конструкции. Методика заключается в том, что на поверхность наносится эмульсия, разогретый битум или мастика. После этого наносится грунтовка или краска в несколько слоев.
Для увеличения влагонепроницаемости бетона рекомендовано применять специальные добавки, которые на современном строительном рынке представлены в широком ассортименте. Рекомендовано применение хлорного железа и силикатного клея. Самым дешевым вариантом добавки является нитрат кальция. Он имеет отличную сопротивляемость по отношению к влаге. Средство хорошо растворяется в воде, что упрощает процесс его использования. Для обеспечения высокого уровня влагонепроницаемости рекомендовано применение натрия олеата. Благодаря всем вышеперечисленным добавкам обеспечивается увеличение показателя. Выбор добавки зависит от финансовых возможностей пользователя.
Водонепроницаемость является важным показателем, с помощью которого обеспечивается определение качества бетона. В соответствии с этой величиной обеспечиваются марки искусственного камня. От них зависит не только количество пропускаемой влаги, но и количество нагрузок, которые выдерживает искусственный камень. Для увеличения показателя влагонепроницаемости в домашних условиях рекомендовано применение полиэтиленовой пленки для покрытия поверхности. Также на бетон могут наноситься обмазочные или красочные материалы.
Бетон используют повсеместно для возведения самых разнообразных сооружений. У него масса специфических характеристик, позволяющих подобрать нужный раствор под конкретные условия строительства, чтобы получить максимально долговечную конструкцию. При выборе этого стройматериала необходимо принимать во внимание его морозостойкость и прочность. Но немаловажна и водонепроницаемость бетона, обозначаемая в маркировке буквой «W». Чем она выше, тем дольше прослужит монолитная конструкция.
Водонепроницаемость бетона – это его способность не пропускать внутрь своей структуры влагу под давлением. Обозначается литерой «W» и четной цифрой от 2 до 20. Последняя указывает на давление в МПа х 10 в «-1» степени, при котором бетонная поверхность начинает впитывать и пропускать воду.
Чем выше водонепроницаемость бетона, тем меньше влаги он сквозь себя пропустит и дольше прослужит
Водостойкость напрямую зависит от капиллярно-пористой структуры стройматериала. Если он относится к плотным маркам, то пор в нем минимум и непроницаемость по воде выше. Самыми неустойчивыми в этом отношении являются различные пено- и газобетоны. У них изначально внутри формируется масса воздушных полостей, которые повышают теплоизоляционные характеристики, но понижают водонепроницаемость.
Обычная бетонная смесь после заливки в форму начинает постепенно высыхать и усаживаться. Однако если процесс затвердевания происходит слишком быстро, армирование может оказаться слабым. В результате внутри бетона образуются трещины и пузырьки воздуха, что снизит его водоустойчивость.
ГОСТ 12730.5-84
Группа Ж19
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
БЕТОНЫ
Методы определения водонепроницаемости
Concretes. Methods for determination of watertightness
МКС 91.100.30
Дата введения 1985-07-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ) Госстроя СССР, Донецким ПромстройНИИпроектом Госстроя СССР, Министерством транспортного строительства СССР
ВНЕСЕН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ) Госстроя СССР
2. УТВЕРЖДЕН и ВВЕДЕН в ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 18.06.84 N 87
3. ВЗАМЕН ГОСТ 12730.5-78 , ГОСТ 19426-74
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Номер пункта, приложения |
|
Приложение 4 |
|
1.1, Приложение 4 |
|
Приложение 4 |
|
5. ИЗДАНИЕ (июнь 2007 г.) с Изменением N 1, утвержденным в июне 1989 г. (ИУС 11-89)
Настоящий стандарт распространяется на все виды бетонов на гидравлических вяжущих и устанавливает методы определения водонепроницаемости бетона испытанием образцов.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования - по ГОСТ 12730.0 и в соответствии с требованиями настоящего стандарта.
1.2. Высоту контрольных образцов бетона в зависимости от наибольшей крупности зерен заполнителя допускается назначать в соответствии с табл.1.
Таблица 1
Наибольшая крупность зерен заполнителя | Наименьшая высота образца |
1.3. Схемы крепления и герметизации образцов бетона в обоймах приведены в приложении 1.
1.4. Торцевые поверхности образцов перед испытанием очищают от поверхностной пленки цементного камня и следов уплотняющего состава металлической щеткой или другим инструментом.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТИ ПО "МОКРОМУ ПЯТНУ"
2.1. Оборудование и материалы
- 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;
- воду по ГОСТ 23732 .
2.2. Подготовка к испытанию
2.2.1. Изготовленные образцы хранят в камере нормального твердения при температуре (20±2) °С и относительной влажности воздуха не менее 95%.
2.2.2. Перед испытанием образцы выдерживают в помещении лаборатории в течение суток.
2.2.3. Диаметр открытых торцевых поверхностей бетонных образцов - не менее 130 мм.
2.3. Проведение испытания
2.3.1. Образцы в обойме устанавливают в гнезда установки для испытания и надежно закрепляют.
2.3.2. Давление воды повышают ступенями по 0,2 МПа в течение 1-5 мин и выдерживают на каждой ступени в течение времени, указанного в табл.2. Испытание проводят до тех пор, пока на верхней торцевой поверхности образца появятся признаки фильтрации воды в виде капель или мокрого пятна.
Таблица 2
Высота образца, мм | ||||
Время выдерживания на каждой ступени, ч |
2.3.3. Допускается оценивать водонепроницаемость бетона ускоренным методом, приведенным в приложении 4.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Водонепроницаемость каждого образца оценивают максимальным давлением воды, при котором еще не наблюдалось ее просачивание через образец.
2.4.2. Водонепроницаемость серии образцов оценивают максимальным давлением воды, при котором на четырех из шести образцах не наблюдалось просачивание воды.
2.4.3. Марку бетона по водонепроницаемости принимают по табл.3.
Таблица 3
Водонепроницаемость серии образцов, МПа | ||||||
________________
2.4.4. Результаты испытаний заносят в журнал, в котором должны быть предусмотрены следующие графы:
- маркировка образцов;
- возраст бетона и дата испытаний;
- значение водонепроницаемости отдельных образцов и серии образцов.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТИ ПО КОЭФФИЦИЕНТУ ФИЛЬТРАЦИИ
3.1. Оборудование и материалы
Для проведения испытаний применяют:
- установку для определения коэффициента фильтрации с максимальным испытательным давлением не менее 1,3 МПа по приложению 2;
- цилиндрические формы (для изготовления образцов бетона) внутренним диаметром 150 мм и высотой 150, 100, 50 и 30 мм;
- технические весы по ГОСТ 24104 ;
- силикагель по ГОСТ 3956 .
3.2. Подготовка к испытанию
3.2.1. Изготовленные образцы хранят в камере нормального твердения при температуре (20±2) °С и относительной влажности воздуха не менее 95%.
3.2.2. Перед испытанием образцы бетона выдерживают в помещении лаборатории до момента, пока изменение массы образца за сутки будет менее 0,1%.
3.2.3. Перед началом испытания образцы должны быть проверены на герметизацию и дефектность путем оценки характера фильтрации инертного газа, подаваемого при избыточном давлении 0,1-0,3 МПа к нижнему торцу образца, на верхний торец которого налит слой воды.
При удовлетворительной герметизации боковой поверхности образца в обойме и отсутствии в нем дефектов фильтрацию газа наблюдают в виде равномерно распределенных пузырьков, проходящих через слой воды.
При неудовлетворительной герметизации боковой поверхности образцов в обойме или при наличии в образцах крупных дефектов фильтрацию газа наблюдают в виде обильного местного выделения в дефектных местах.
Дефекты герметизации боковой поверхности устраняют повторной герметизацией образцов. При наличии в образце отдельных крупных фильтрующих каналов образцы бетона заменяют.
3.2.4. Образцы, выбуренные из конструкции диаметром не менее 50 мм, после герметизации их боковых поверхностей подвергают испытаниям независимо от наличия в них дефектов.
3.2.5. Вода по ГОСТ 23732 , применяемая для испытаний, должна быть предварительно дезаэрирована путем кипячения не менее 1 ч. Температура воды в период испытаний (20±5) °С.
3.3. Проведение испытаний
3.3.1. В установке одновременно испытывают шесть образцов.
3.3.2. Подъем давления дезаэрированной воды производят ступенями по 0,2 МПа в течение 1-5 мин с выдержкой в течение 1 ч на каждой ступени до давления, при котором появляются признаки фильтрации в виде отдельных капель.
3.3.3. Воду (фильтрат), прошедшую через образец, собирают в приемный сосуд.
3.3.4. Измерение веса фильтрата проводят через каждые 30 мин и не менее шести раз на каждом образце.
3.3.5. При отсутствии фильтрата в виде капель в течение 96 ч количество влаги, проходящей через образец, измеряют путем поглощения ее силикагелем или другим сорбентом в соответствии с п.3.3.4.
Силикагель должен быть предварительно высушен и помещен в закрытый сосуд, который герметически присоединяют к патрубку для сбора фильтрата в приемный сосуд.
3.3.6. Допускается оценивать коэффициент фильтрации бетона ускоренным методом, приведенным в приложении 3.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Вес фильтрата отдельного образца (Н) принимают как среднее арифметическое четырех наибольших значений.
3.4.2. Коэффициент фильтрации , см/с, отдельного образца определяют по формуле
где - вес фильтрата, Н;
- толщина образца, см;
- площадь образца, см;
- время испытания образца, в течение которого измеряют вес фильтрата, с;
- избыточное давление в установке, МПа;
- коэффициент, учитывающий вязкость воды при различной температуре, принимают по табл.4.
Таблица 4
Температура воды, °С | |||
Коэффициент |
Примечание. При температуре воды, находящейся в интервале между указанными в табл.4, коэффициент принимают по интерполяции.
3.4.3. При испытании бетонных образцов диаметром менее 150 мм, выбуренных из конструкций, коэффициент фильтрации, полученный по расчетной формуле, умножают на поправочный коэффициент , который принимают по табл.5.
Таблица 5
Диаметр образца, мм | ||||||
Поправочный коэффициент |
3.4.4. Для определения коэффициента фильтрации серии образцов коэффициенты фильтрации отдельных образцов этой серии располагают в порядке увеличения их значений и используют среднее арифметическое значение коэффициентов фильтрации двух средних образцов (третьего и четвертого).
3.4.5. Результаты испытания заносят в журнал, в котором должны быть предусмотрены следующие графы:
- маркировка образцов;
- вес фильтрата;
- коэффициент фильтрации каждого образца и серии.
3.5. Полученное значение коэффициента фильтрации сравнивают с маркой бетона по водонепроницаемости в соответствии с табл.6.
Таблица 6
Коэффициент фильтрации , см/с | Марка бетона по водонепроницаемости |
||||
________________
* Вероятно, ошибка оригинала. Обозначение марки бетона по водонепроницаемости следует читать: W2, W4, W6, W8, W10, W12 соответственно (письмо Росстандарта от 16.03.2017 N 3849-ОМ/03). - Примечание изготовителя базы данных.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (рекомендуемое). СХЕМЫ КРЕПЛЕНИЯ И ГЕРМЕТИЗАЦИИ ОБРАЗЦОВ БЕТОНА В ОБОЙМАХ
Способ уплотнения боковой поверхности образца путем обжатия образцов набором чередующихся резиновых и металлических колец или завулканизированной стальной пружиной резиновым кольцом | Способ уплотнения боковой поверхности образца путем заливки зазора между образцами и обоймой специальными мастиками | |||
Способ уплотнения боковой поверхности образца
резиновой полой камерой с избыточным давлением в ней
1 - образец бетона; 2 - испытательная обойма; 3 - мастика; 4 - набор резиновых и металлических колец; 5 - резиновая полая камера; 6 - съемная крышка для подачи воды; 7 - съемная крышка с патрубком для сбора фильтрата
Примечание. При определении водонепроницаемости методом "мокрого пятна" снимают крышку 7.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ
1 - баллон с газом; 2 - насос; 3 - редуктор; 4 - вентиль; 5 - манометр; 6 - передатчик давления; 7 - емкость с водой; 8 - эластичная емкость с дезаэрированной водой; 9 - запасная емкость с дезаэрированной водой; 10 - испытательное гнездо; 11 - измеритель веса фильтрата
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (рекомендуемое). УСКОРЕННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ (ФИЛЬТРАТОМЕТРОМ)
1. Минимальный размер бетонных образцов для испытания должен быть 150 мм.
2. Хранение и подготовка к испытаниям бетонных образцов - в соответствии с пп.3.2.1 и 3.2.2 настоящего стандарта.
3. Фильтратометр (см. черт.1 настоящего приложения) устанавливают на нижнюю (при формовании) поверхность образца и закрепляют (см. черт.2 настоящего приложения).
Черт.1. Фильтратометр ФМ-3
Фильтратометр ФМ-3
1 - гидравлический насос; 2 - ручка насоса; 3 - рабочий цилиндр; 4 - рабочий поршень; 5 - уплотнительная шайба; 6 - манометр; 7 - клапан
Черт.2. Испытание бетонного образца фильтратометром
Испытание бетонного образца фильтратометром
1 - фильтратометр; 2 - крепежное устройство; 3 - бетонный образец
4. Давление воды в камере фильтратометра поднимают до 10 МПа вращением ручки насоса и оценивают скорость падения давления.
5. При быстром падении давления и невозможности его поддержания путем вращения ручки насоса, испытания прекращают и коэффициент фильтрации бетона принимают большим наибольшего значения, указанного в табл.6 настоящего стандарта (10 см/с).
6. При медленном падении давления отмечают положение ручки насоса, а время, соответствующее этому моменту, принимают за начало испытания.
Ручкой насоса делают шесть полных оборотов, поддерживая давление в пределах (10±0,5) МПа, и испытания прекращают. Это время принимают за окончание испытания.
По числу оборотов определяют вес воды, поглощенной бетоном, из расчета, что один полный оборот ручки насоса равен 9,63·10 Н.
7. После окончания испытаний фильтратометр снимают с образца, мокрую поверхность протирают ветошью и через 2-3 мин измеряют диаметр затемненного круга . Для расчета принимают среднее арифметическое значение шести измерений.
8. Коэффициент фильтрации бетона , см/с, определяют по формуле
где - путь фильтрации, равный , см;
- время испытания образцов, с;
- избыточное давление в фильтратометре, МПа;
- коэффициент водопоглощения, Н/см.
Коэффициент водопоглощения определяют по формуле
где - вес воды, поглощенной бетоном, Н;
- объем бетона, насыщенного водой, см.
Объем бетона , насыщенного водой, определяют по формуле
9. Среднее значение коэффициента фильтрации бетона определяют по данным шести испытаний в соответствии с требованиями п.3.4.4 настоящего стандарта.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 (рекомендуемое). УСКОРЕННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТИ БЕТОНА ПО ЕГО ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТИ
1.
Общие требования
- по ГОСТ 12730.0 .
2. Отбор образцов
2.1. Размеры контрольных образцов - по п.1.2 настоящего стандарта. Допускается испытывать образцы-кубы с ребром длиною 150 мм. Число образцов в серии - шесть.
2.2. Изготовление контрольных образцов - по ГОСТ 10180 , хранение и подготовка их к испытаниям - по пп.1.4 и 2.2 настоящего стандарта.
Примечание. При хранении образцов должна быть исключена возможность попадания воды на их поверхность.
3. Оборудование и материалы
3.1. Для проведения испытаний используют:
- устройство типа "Агама-2Р" для определения воздухопроницаемости бетона, принципиальная схема которого приведена на черт.3;
- герметизирующую мастику, удовлетворяющую ГОСТ 14791 .
Черт.3. Принципиальная схема устройства для определения воздухопроницаемости поверхностных слоев бетона
Принципиальная схема устройства для определения воздухопроницаемости поверхностных слоев бетона
1 - бетонный образец; 2 - камера устройства; 3 - фланец камеры; 4 - вакуумметрический датчик; 5 - вакуумнасос; 6 - герметизирующая мастика; 7 - вентиль
3.2. Допускается применять другие устройства, отвечающие основным требованиям:
- ширина фланца камеры устройства должна быть не менее 25 мм;
- начальное давление прижатия фланца камеры к поверхности бетона образца должно быть не менее 0,05 МПа;
- начальный уровень вакуумметрического давления, создаваемого внутри камеры, должен быть не менее 0,064 МПа;
- внутренний объем полости камеры устройства должен быть не менее 180 см;
- при установке и герметизации устройства на поверхности непроницаемого материала (оргстекло по ГОСТ 9784 и др.) падение вакуумметрического давления не должно превышать 0,002 МПа в течение 1 ч.
4. Подготовка испытаний
4.1. Водонепроницаемость бетона определяют по табл.7 или, в случае невозможности использования таблицы, по экспериментально устанавливаемой градуировочной зависимости.
Таблица 7
Параметр воздухопроницаемости бетона , см/с | Сопротивление бетона прониканию воздуха , с/см | Марка бетона по водонепроницаемости |
0,105-0,0728 | ||
0,0727-0,0510 | ||
0,0509-0,0345 | ||
0,0344-0,0238 | ||
0,0237-0,0164 | ||
0,0163-0,0113 | ||
0,0112-0,0077 |
4.2. Проверку возможности использования табл.7 осуществляют в соответствии с пп.7.1 и 7.2. Установление градуировочной зависимости - по пп.7.3-7.6.
4.3. Проверку возможности использования значений табл.7 проводят перед началом применения настоящего ускоренного метода и каждый раз при изменении вида и качества применяемых цемента, добавок и заполнителей.
4.4. Перед проведением испытаний устройство проверяют на герметичность в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
5. Проведение испытаний
5.1. При испытании герметизирующую мастику жгутом диаметром не менее 6 мм укладывают на фланец камеры по его средней линии и соединяют концы. Камеру фланцем устанавливают на нижнюю (по условиям формования) поверхность образца и в полости камеры создают разрежение не менее 0,064 МПа.
5.2. В соответствии с инструкцией по эксплуатации устройства определяют значение параметра воздухопроницаемости бетона (см/с) для каждого образца или обратное ему значение сопротивления бетона прониканию воздуха (с/см).
6. Обработка результатов
6.1. Полученные значения () бетона образцов записывают в порядке их возрастания и определяют среднее арифметическое значение () двух средних образцов (третьего и четвертого) в качестве параметра, характеризующего воздухопроницаемость бетона в серии.
6.2. По табл.7 или установленной градуировочной зависимости определяют марку бетона по водонепроницаемости (), соответствующую полученному значению или . При этом в качестве марки бетона по водонепроницаемости при использовании градуировочной зависимости принимают значение , рассчитанное по формуле (1) или (2) для данного значения () и округленное до ближайшего целого четного числа.
7. Проверка возможности использования табл.7 и установление градуировочной зависимости
7.1. Проверку осуществляют в следующей последовательности:
- по пп.2.2, 5.1, 5.2 настоящего приложения изготавливают и испытывают одну серию образцов из бетона одного из контролируемых составов;
- определяют значение (или ) для этой серии образцов и соответствующую ему по табл.7 марку бетона по водонепроницаемости;
- эту же серию образцов испытывают по разд.2 настоящего стандарта и определяют марку бетона по водонепроницаемости "по мокрому пятну".
7.2. Табл.7 можно использовать, если значение марки бетона по водонепроницаемости отличается от полученного по таблице не более чем на одну марку.
7.3. Если требование п.7.2 не выполняется (табл.7 использовать нельзя), для определения марки бетона по водонепроницаемости используют градуировочную зависимость "" или "":
где и - коэффициенты, определяемые по пп.7.4-7.5.
7.4. Коэффициенты и определяют по результатам испытаний серии образцов в соответствии с п.7.1 и двух дополнительных серий образцов, также изготовленных и испытанных по п.7.1.
При изготовлении образцов одной из указанных серий следует использовать бетонную смесь с водоцементным отношением 0,40-0,42, второй - 0,52-0,54. Соотношения между заполнителями и между цементом и добавками в этих бетонных смесях должны быть теми же, что и в контролируемом составе.
7.5. Коэффициенты и рассчитывают по формулам:
где - значение или для отдельных серий образцов (, , или , , );
- значения для отдельных серий (, или ) марки бетона по водонепроницаемости.
8. Пример установления и использования градуировочной зависимости
8.1. Для установления градуировочной зависимости на заводе ЖБИ по п.7.1 были изготовлены и испытаны основная и две дополнительные серии бетонных образцов. Результаты испытаний приведены в графах 2 и 3 табл.8. При дальнейшем контроле качества бетонов различных составов, приготовленных из тех же материалов, что и образцы указанных серий, были изготовлены и по пп.5.1 и 5.2 испытаны еще три серии образцов, средние значения параметра воздухопроницаемости которых указаны в графе 2 табл.9. Необходимо определить марку бетона по водонепроницаемости для каждой из этих серий.
8.2. Последовательность обработки данных для нахождения коэффициентов и приведена в табл.8.
Таблица 8
Индекс серии | |||||
8.3. По уравнению (1) соответствующая градуировочная зависимость имеет вид:
Таблица 9
Номер серии | (по уравнению (5) | |||
8.4. Подставляя в уравнение (5) значения для серий 3-5 (графа 3 табл.9), получаем значения , приведенные в графе 4 табл.9. Округляя, в соответствии с п.6.2 настоящего приложения, эти значения до ближайшего четного числа, определяем искомые марки бетонов по водонепроницаемости, указанные в графе 5 табл.9.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. (Введено дополнительно, Изм. N 1).
Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
Бетоны. Методы определения
плотности, влажности, водопоглощения,
пористости и водонепроницаемости:
Сб. ГОСТов. ГОСТ 12730.0-ГОСТ 12730.5. -
М.: Стандартинформ, 2007
Водонепроницаемость бетона – это одна из важнейших технических характеристик данного строительного материала, «сообщающая» застройщику о способности или неспособности застывшего бетона пропускать сквозь себя влагу под определенной величиной избыточного давления.
Величина водонепроницаемости важный фактор при возведении гидротехнических сооружений и бетонных сооружений, работающих в условиях повышенной влажности: резервуары для воды, тоннели метрополитенов, фундаменты, подвалы, погреба и пр.
Обозначение и метод определения водонепроницаемости
В соответствии с требованиями ГОСТ 12730.5-84 «Бетоны. Методы определения водонепроницаемости», обозначение водонепроницаемости конкретной марки строительного материала состоит из буквы «W» и четных цифр: 2,4,6,8….20. Цифра следующая за буквой «W» обозначает величину избыточного давления воды в кгс/см2 при котором испытуемый образец в течение определенного времени не пропускает воду. Например, водонепроницаемость бетона w6 составляет 6 кгс/см2 или 0,6 МПа, водонепроницаемость бетона w4 – 4 кгс/см2, 0,4МПа и т.д.
В соответствии с требованиями ГОСТ, определение водонепроницаемости бетона производят на серии образцов диаметром 150 мм и высотой: 150, 100, 50 и 30 мм. Образцы в количестве 6 шт. каждого типоразмера помещают в специальное «шестизарядное» устройство определения водонепроницаемости бетона, и постепенно увеличивая давление воды, по появившемуся «мокрому» пятну, определяют при каком давлении воды бетон начинает пропускать влагу. Общее время испытания серии образцов каждого типоразмера составляет – 4, 6, 12 и 16 часов, в зависимости от высоты (30, 50,100 и 150 соответственно).
Водонепроницаемость серии образцов оценивают по максимальному давлению воды, при котором на 4-х образцах не было инфильтрации влаги, а класс бетона по водонепроницаемости принимают по следующей таблице:
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.
- . 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. , 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 |
Способы повышения водонепроницаемости бетона
Учитывая сказанное, технология увеличения водонепроницаемости бетона заключается в минимизации числа пор и капилляров следующими способами:
Актуальность увеличения водонепроницаемости бетонных конструкций для частных застройщиков заключается в возможности сэкономить на дорогостоящей гидроизоляции фундамента, подвала или погреба. В зависимости от выбранного способа увеличения водонепроницаемости можно либо вообще отказаться от гидроизоляции, либо использовать самый бюджетный вариант.
Водонепроницаемость бетона – способность, препятствующая проникновению влаги, даже когда показатели давления избыточны. Нам нужно выяснить, чему равна водонепроницаемость при обозначении, к примеру W8. Также интересно будет узнать, что способствует повышению этого параметра.
Влияющие факторы
Влияние на водонепроницаемость оказывается со стороны большого количества факторов, включающих:
- Добавки. Например, уровень уплотнения раствора может увеличиваться из-за сульфата алюминия. Строители достигают соответствующих эффектов благодаря вакуумному удалению влаги, воздействию пресса или вибрации.
- Влияние от окружающей среды. Даже водонепроницаемый бетон ему подвергается.
- Возраст самого бетона. Чем он больше – тем лучше материал защищен от негативных эффектов, в том числе – в процессе высыхания.
У бетона появляются поры, пока идет затвердение основания. Это происходит по нескольким причинам:
- Уменьшение объемов строительного материала.
- Большое количество воды.
- Смесь имеет недостаточную степень уплотнения.
Для стандартных видов растворов без усадки состава не обойтись, но в минимальном объеме. Для избежания проблем рекомендуется предпринимать следующие действия:
- Увлажнять поверхность материала каждые 3 часа. Это требуется на протяжении первых трех дней.
- Накрывать конструкции, пока они еще влажные.
- Не забывать об использовании средств дополнительной защиты.
Это не зависит от объема пор.
Методы определения
Существуют основные и вспомогательные способы, чтобы выяснить, на каком уровне находится водонепроницаемость бетона. Основные методы:
- Коэффициент фильтрации. Предполагает, что вычисляются значения, которые привязаны к времени процесса фильтрации, а также наличию постоянного давления.
- Метод «мокрого пятна». Измеряется максимум по давлению, при сохранении которого вода не попадает внутрь. Также помогает определить водостойкость, класс бетона .
Последний вариант используется чаще, ведь он связан с меньшими временными и трудовыми затратами.
Вспомогательные методы определения водонепроницаемости:
- На основе структуры материалов. Если пор становится меньше, то показатель начинает увеличиваться. Песок и гравий помогают также повысить защиту от воздействия воды.
- Химические добавки. Благодаря их свойствам характеристики основной смеси становятся лучше.
- В зависимости от вида вещества, связывающего раствор. Гидрофобный цемент и портландцемент – основные вещества, способствующие изменению уровеня фильтрации, фильтратометром его легко определить.
Прибор для измерения водонепроницаемости чаще всего имеет минимум шесть гнезд, куда крепятся образцы, размер которых зафиксирован. К нижней границе установки подводится вода и ступенчато поднимается давление.
Классификация
Любые марки бетона по водонепроницаемости имеют ограничения по уровню выдерживаемого давления.
Следующие показатели важны при взаимодействии бетона с водой:
- Косвенные. Речь идет о поглощении в зависимости от массы, соотношения между цементом и водой.
- Прямые. Например, уровень водонепроницаемости, соответствующий той или иной марке, вместе с коэффициентом фильтрации.
Согласно ГОСТу, бетон разделен на основные марки по водонепроницаемости:
- W4 — характеристика находится на нормальном уровне. Не подходит для сооружений, где предъявляются жесткие требования к гидроизоляции.
- W6 — с пониженным показателем проницаемости. Составы среднего качества.
- W8 — отличается низким уровнем водопроницаемости. Влага проходит внутрь в небольших количествах. Смесь намного дороже по сравнению с аналогами.
Главное – заранее правильно определять марку бетона с уровнем гидроизоляции в зависимости от назначения в конкретной ситуации. Например, W8 подходит для заливки фундамента только с дополнительной гидроизоляцией. W8, W10, W12, W14 допускается применять при оштукатуривании стен в помещении с нормальной влажностью. Маркировки W18, W20 используется для гидротехнических сооружений.
Как сделать водонепроницаемый бетон
Пропорция между водой и цементом – показатель, которому следует уделять больше всего внимания, когда важна водонепроницаемость бетона. Чем свежее будет цемент – тем лучше. Оптимальная маркировка – М300-М400. М200 (B15) тоже допустима, но ее применяют реже остальных. Класс B15 считается неплохим вариантом со средними характеристиками. Если изменять количество песка и гравия, то становится легче добиться появления нужного уровня гидрофобности. Гравия должно быть больше в два раза по сравнению с песком, когда готовятся водоотталкивающие составы.
Можно использовать следующие пропорции между цементом, гравием и песком:
- 1:4:1;
- 1:3:2;
- 1:5:2,5.
Оптимальное водо-цементное соотношение (В/Ц) должно быть, равно 0,4. Водонепроницаемость улучшается при добавлении пластификаторов.
Повышение водонепроницаемости
Добавки способствуют улучшению гидроизоляционных свойств. Бетон становится прочнее и надежнее. Но такие смеси разрешено применять только совместно с поверхностями горизонтального типа. На вертикальных — состав просто сползает. Но этого легко избежать, воспользовавшись специальной защитной пленкой. Хотя это и потребует дополнительных усилий и денежных расходов. Легче создать своими руками простой водонепроницаемый бетон.
На рынке выпускается множество добавок, обладающих различными характеристиками. Чаще выбирают следующие вещества:
- Олеат натрия.
- Нитрат кальция. Самый дешевый вариант, способный похвастаться высокой сопротивляемостью к любым количествам влаги. Не является ядовитым веществом, во влажной массе растворяется хорошо.
- Хлорное железо.
- Силикатный клей.
Важно четко следовать инструкции, когда добавляется компонент.
До сих пор не найдено единого ответа на вопрос какие типы водостойких добавок лучше использовать – отечественные, или зарубежные. У каждого производителя найдется вариант с приличными характеристиками.
Заключение и дополнительная информация
Показатели водонепроницаемости можно улучшить уже после набора бетоном определенной прочности.
Отличное решение в подобных ситуациях – натриевое стекло. Его достаточно развести с водой, в пропорциях 1:1. Останется только использовать состав в качестве грунтовки. Глубина проникновения пор для такого грунта ограничивается всего парой миллиметров.
Силиконовые гидрофобизаторы – составы с большей эффективностью. Такие вещества заполняют поры на 10 сантиметров и больше. Поступление воды в конструкцию блокируется полностью.
Глубиной проникновения до 1 метра, могут похвастаться проникающие гидроизоляции , вроде марки Пенетрон. Закупорка пор активируется при использовании извести, которая содержится в самом бетоне.
По сравнению с другими видами материалов, у водостойкого бетона имеются свои тонкости. Главное – выбирать марку состава по водонепроницаемости в зависимости от особенностей объекта, будущей эксплуатации.