Соотношение марки бетона и водонепроницаемости. Водонепроницаемый бетон. Требования к продукту

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

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

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

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

________________

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

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

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

________________
* 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
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

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

8.3. По уравнению (1) соответствующая градуировочная зависимость имеет вид:

Таблица 9

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

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.

Водонепроницаемость бетона – одно из основных качеств строительного материала. Он не имеет пустот в своем строении, плотный. Швы между участками заполняют гидроизолирующим веществом. У бетона специфические характеристики, отличается рядом преимуществ и широким применением. Водонепроницаемый бетон используют только в монолитных конструкциях (для фундамента), потому что в сборных постройках много швов, из-за чего достичь непроницаемости влаги нереально.

Водонепроницаемые бетоны обозначают буквой W, четными цифрами от двух до двадцати. Под ними подразумевается уровень давления (измеряется в МПа х 10 -1 степени), при нем водонепроницаемый бетон выдерживает водный напор и предотвращает прохождение влаги.

Что влияет на показатель водонепроницаемости?

Водонепроницаемость бетона – специфическая характеристика, которую имеет бетонный раствор. На нее влияет большое количество факторов, среди которых:

• возраст самого бетона. Чем больше ему лет, тем лучше он защищен от разрушающего воздействия влаги;
• влияние окружающей среды;
• . К примеру, сульфат алюминия увеличивает . Этого строители достигают при помощи вибрирования, действия пресса, вакуумного удаления влаги.

В процессе затвердевания бетона могут образовываться поры. Причины этого:

• недостаточная плотность смеси;
• наличие излишней воды;
• уменьшение объема стройматериала в процессе усадки.

Важно уметь подбирать класс бетона и его назначение. Так, чтобы произвести заливку фундаменту, необходимо сделать W8, при этом сделать дополнительную гидроизоляцию. Штукатурить стены в помещении с нормальной влажностью можно с помощью W8-W14. Когда помещение холодное и сырое, лучше использовать более высокие маркировки, при этом делая дополнительную обработку специальным грунтовым составом.

Отделывая внешние стены дома, необходимо применять высшие марки, чтобы обеспечить самый лучший уровень водонепроницаемости. Это важно потому, что будут постоянные изменения в окружающей среде, и сырость не должна проникать в дом.

Пропорции для бетонной смеси

Чтобы сделать нужную бетонную смесь, необходимо строго придерживать пропорций, ведь отклонение в сторону ухудшит свойства. Это предотвратит лишний перевод материала. Можно приготовить как своими руками, так и с помощью специального миксера.

Основное внимание уделяется пропорции между водой и цементом. Цемент нужно брать свежий, с маркировкой М300-М400, реже М200 (b15). Класс в15 — неплохой средний вариант. Перед использованием необходимо в обязательном порядке просеять в15 через сито. Гидрофобный эффект можно получить, варьируя с количеством песка и гравия. Так, песка должно быть в 2 раза меньше, чем гравия.

Возможные пропорции гравия, цемента, песка выглядят следующим образом: 4:1:1, 3:1:2, 5:1:2,5. Масса воды должна быть где-то 0,5-0,7. Благодаря таким пропорциям смесь хорошо застывает. Также применяют различные добавки, позволяющие добиться водонепроницаемости.

Способы определения водонепроницаемости

Чтобы определить уровень водонепроницаемого показателя, применяют основные и вспомогательные методы. К основным относятся:

• метод «мокрого пятна» (измерение максимального давления, во время действия которого образец не пропускает воду);
• коэффициент фильтрации (вычисление коэффициента, связанного с постоянным давлением и временным отрезком процесса фильтрации).

К вспомогательным способам принадлежат:

• определение по виду вещества, связывающего раствор (содержание водонепроницаемым раствором гидрофобного цемента, портландцемента);
• по содержанию химических добавок (использование специальных насадок делает смеси более водонепроницаемыми);
• по структуре пор материалов (количество пор уменьшается – показатель увеличивается, повышение влагостойкого качества при помощи песка, гравия).

Водонепроницаемость бетона – это одна из ключевых характеристик строительного камня. От нее зависит, требуются ли для конструкции дополнительные гидроизолирующие мероприятия, понадобится ли пластификатор для рабочей смеси, и вообще подходит ли бетон с таким показателем для применения в конкретном случае. Значение параметра определяется лабораторно в соответствии с требованиями, изложенными в ГОСТ 12730.5-84.

Определение

Что такое водонепроницаемость бетона? – это характеристика материала, отражающая способность испытуемого образца сопротивляться пропусканию влаги при определенном давлении. Обозначение – латинская буква W, за которой следует марка с цифровым обозначением от 2 до 20 с шагом 2. Цифры указывают давление в МПа∙10 -1 , при котором сформованные цилиндры не пропускают напор воды сквозь свое тело.

Наибольшей водостойкостью обладают бетоны плотной структуры, относящиеся к тяжелому типу. В их объеме практически нет места для свободной воды, но она может циркулировать по микрокапиллярам камня. Менее устойчивы пористые блоки пено- и газоблоков.

Определить проницаемость бетона можно только в лабораторных условиях посредством специального оборудования несколькими способами. Испытания проводят согласно специализированного ГОСТ 12730.5-84 «Бетоны. Методы определения водонепроницаемости». Рассмотрим его основные положения.

Размеры образцов

Достоверно измерить водоустойчивость бетона можно испытанием цилиндрических образцов, высота которых определяется фракцией используемого крупного заполнителя. Их соответствие отслеживается в таблице №1:

Готовят бетонный раствор и укладывают его в формы с подходящим размером высоты, тщательно уплотняют на вибростоле для приведения в рабочее состояние. Оставляют застывать в камере нормального твердения на 28 суток, после чего оставляют на 1 сутки в условиях окружающей среды. После этого приступают к испытаниям.

Методы испытания

Госстандарт определяет несколько способов определения водонепроницаемости бетонного камня.

По мокрому пятну

Это метод №1 в стандарте. Для испытания берут готовый бетонный образец с внутренним диаметром 150 мм и соответствующей фракции щебня высоты.

Опыт проводят в специальной установке. В гнезда (6 штук) вставляют каменные цилиндры и подают воду под давлением, увеличивая его значение на 0,2 МПа через установленный промежуток времени, зависящий от внутреннего диаметра образца:

• 150 мм – 16 мин.;
• 100 мм – 12 мин.;
• 50 мм – 6 мин.;
• 30 мм – 4 мин.

Опыт считается оконченным, когда на верхней поверхности цилиндра появится просочившаяся влага.

В результате бетону одной партии присваивают марку по водонепроницаемости, соответствующую меньшему значению давления, когда верхний торец четырех из шести образцов был сухим.

Маркировка соответствует давлению воды в МПа∙10 -1 , например, W2 – 0,2 МПа, W4 – 0,4 МПа, W6 – 0,6 МПа и так далее.

По коэффициенту фильтрации

Метод определения по коэффициенту фильтрации предполагает использование набора инструментов:

• прибор для определения водонепроницаемости бетона, испытательное давление которого составляет более 1,3 МПа;
• весы лабораторные высокой точности;
• силикагель.

Сформованные и затвердевшие образцы изымают из камеры для принятия условий лабораторной комнаты, пока изменение массы образца не будет меньше 0,1%. Затем их проверяют на целостность и отсутствие дефектов пропусканием инертного газа под давлением. Его выход определяют по воде, налитой на верхний торец бетонного образца. Если пузырение равномерное мелкое, бетон пригоден для испытания.

Выкорчеванный из конструкции бетонный образец испытывают независимо от наличия дефектов, чего не происходит с искусственно созданными цилиндрами.

Порядок испытания:

• в установку вставляют 6 цилиндров и запускают дезаэрированную воду под давлением, постоянно увеличивая его на 0,2 МПа с интервалом 1 час на каждом уровне. Действия повторяют до первых пузырьков проступившей влаги.
• Проступившую воду собирают в отдельный сосуд и взвешивают его.
• Отфильтрованную воду собирают через каждые 30 минут не менее 6 раз, постоянно измеряя массу жидкости.

Силикагель и другие сорбенты используются для измерения количества влаги, которая так и не проступила сквозь цилиндр за указанное время (96 часов).

Вес просочившейся воды определяют как среднее арифметическое значение наибольших показателей массы, а сам коэффициент по формуле:

Ƞ — коэффициент вязкости воды при заданной температуре;
Q – вес влаги в Ньютонах (Н);
δ – толщина испытуемого образца, мм;
S – общая площадь поверхности цилиндра, см 2 ;
Ϯ – время испытания тестеров, пока с них снималась вода;
P – номинальное давление, МПа.

К ф измеряется в см/с. Чтобы определить водонепроницаемость бетона, полученное значение сопоставляют с табличными данными соответствия величин (таб. №6 ГОСТа):

Что влияет на показатель

Марка бетона по водонепроницаемости зависит от нескольких факторов:

• Капиллярная структура камня. Чем больше пор в бетоне, тем проще воде по ним проходить. Соответственно, чем плотнее структура материала, тем меньше шансов у воды проникнуть сквозь объем. Бетоны более высокого класса менее нуждаются в дополнительной защите, чем слабые.
• Основообразующие компоненты, определяющие структуру. Камень на цементном вяжущем менее плотный, чем замешенный на основе глинозема или суперпрочного цемента.
• Возраст материала. Чем старше бетон, тем более он водонепроницаемый.
• Окружающая среда и условия эксплуатации. Если раствор был замешен с нарушением пропорций и технологии, конструкции дали большую усадку, качество камня остается под вопросом.
• добавки для бетона для увеличения водонепроницаемости повышают плотность материала и запечатывают капилляры, лишая возможности воды просачиваться в структуру.

Повышение водонепроницаемости бетона

Чтобы сделать бетон менее восприимчивым к воде и снизить его пропускную способность, необходимо любыми способами уплотнить раствор. Как это можно сделать:

• тщательно утрамбовать раствор при укладке в опалубку. Это предотвратит образование и оседание пузырей, изгонит из монтажного объема максимальное количество воздуха;
• повысить водонепроницаемость бетона добавками – пластификаторами специального или комплексного действия. Они делают структуру более плотной, заполняют капилляры;
• снизить количество воды при замешивании раствора до технологического или заменить ее часть суперпластификатором комплексного действия. Вода в избытке не уступает в реакцию гидратации, а остается в теле конструкции в свободной форме, после чего испаряется, оставляя пустую полость.

Марки бетона и морозостойкости, и водонепроницаемости неразрывно связаны: они пропорциональны друг другу. Чем плотнее структура камня, тем меньше воды в него проникнет и застынет при морозе, вызывая разрушительное действие. Соответственно, чем выше марка водонепроницаемости, тем больше циклов замораживания-оттаивания выдержит испытуемый образец.

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:

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.