Водонепроникність бетону: марки бетону по водонепроникності

Водонепроникність бетону – це одна з найважливіших характеристик, яка показує допустиму кількість води, що проникає всередину бетонної конструкції після повного висихання. Водонепроникність безпосередньо пов'язана з іншими властивостями бетону, наприклад, пористістю та морозостійкістю. Чим більш бетон пористий, тим вище ймовірність попадання води всередину.

А якщо до цього додати екстремальні умови експлуатації (температура нижче за нуль), то у формулу вбудовується показник морозостійкості, оскільки замерзла, всередині конструкції, вода фактично руйнує цілісність бетону, його структуру. Як ви вже зрозуміли, сьогодні мова піде про водостійкість, характеристики бетону, способи визначення показника «W» і добавки, що підвищують гідроізоляційні властивості бетонних конструкцій.

Марки бетону за водонепроникністю

Клас водонепроникності бетону (марка) позначається буквеним значенням «W» та цифровим показником від 2 до 20. Розрізняють кілька класів бетонів за його гідроізоляційними властивостями:

1. Бетони класу W2 мають найнижчий показник водонепроникності. При роботі з цими бетонами необхідно додатково проводити гідроізоляційні заходи, щоб обмежити доступ вологи до бетонної основи. Або використовувати бетон у сухих приміщеннях.
2. Клас W4 вважається середнім рівнем захисту від вологи, але недостатнім для більшості типів будівництва.
3. Бетони класу W6 найбільш поширені і найчастіше використовують у приватному, цивільному та промисловому будівництві.
4. Клас W8 необхідний у випадках, коли до майбутньої бетонної конструкції висуваються підвищені вимоги щодо водонепроникності.
5. Бетони класу W10 та вище використовуються для будівництва гідротехнічних споруд, мостів, маяків, тунелів тощо.

Часто водонепроникність бетону (W) не враховується, або ігнорується, особливо в індивідуальному будівництві (приватні будинки, господарські будівлі, склади тощо). Це очікувано призводить до значного зниження терміну експлуатації бетонної конструкції.

Методи визначення показника водонепроникності бетону

Показник W у бетоні визначається двома методами. Перший варіант – визначення марки бетону за методом «мокрої плями». Цей спосіб передбачає використання спеціального випробувального обладнання. В установці передбачено 6 гнізд для бетонних зразків, які за висотою можуть бути від 30 до 150 мм.

Через зразки в гніздах під тиском подається вода доти, доки на контрольній пластині не з'явиться мокра пляма. У цей момент фіксується навантаження, яке прикладалося до зразка, воно і визначатиме марку бетону за водонепроникністю. Вимірюється навантаження МПа і зазвичай ці значення коливаються від 0,2 до 1,2 МПа. Якщо точніше, то:

• 0,2 МПа дорівнює W2;
• 0,4 МПа – це W4;
• 0,8 МПа – це водонепроникність W8;
• 1,0 МПа – W10 тощо.

Другий метод – вимірювання коефіцієнта фільтрації. Для цього використовують випробувальну установку, яка подає воду до бетонних зразків під тиском 1,3 МПа. Після деякого часу проводиться вимірювання коефіцієнта фільтрації, вираженого см/с. Наприклад, бетон марки W8 (0,8 МПа) має коефіцієнт фільтрації 1*10-10…6*10-10.

Що впливає на показник водонепроникності

На гідроізоляційні властивості готової бетонної конструкції можуть впливати різні фактори. При цьому марка бетону за водонепроникністю не завжди відіграє першочергову роль. Що впливає на показник водонепроникності:

1. Марка в'яжучого матеріалу (портландцементу). Тут усе досить просто. Цемент марки М100, наприклад, за класом водонепроникності відповідатиме значенню W2. Відповідно, чим краща марка портландцементу, тим краще буде показник водонепроникності. Наприклад, цемент марки М400 відповідає показнику водонепроникності W8, що цілком достатньо для більшості напрямків будівництва.
2. Якість та «свіжість» цементу також відіграють велику роль. Купуючи цемент у білих мішках без маркування, або використовуючи товар, що застоявся, ви сильно ризикуєте. Разом з показником водонепроникності зменшиться і міцність, і морозостійкість та інші характеристики бетону.
3. Дотримання технології під час висихання бетонної конструкції. Відомо, що бетонна суміш повністю висихає за 28 діб, але це за умови дотримання технології. Якщо є порушення, можуть виникнути мікротріщини, непомітні для неозброєного ока. Ці мікротріщини легко пропускають вологу всередину, і бетон за водонепроникністю відразу втрачає кілька пунктів. Це варто враховувати.
4. Пористість – один із «ворогів» водонепроникності. Чим пористість бетону більша, тим вище ймовірність проникнення води всередину структури. Пористість знижується за допомогою ущільнення бетонної суміші та/або використанням спеціальних добавок.
5. Швидкість затвердіння бетонної суміші. Це опосередковано відноситься до пункту про дотримання технології. Бетон повинен сохнути за певних умов при постійній плюсовій температурі. При цьому температурні рамки для кожного виду бетону дещо відрізняються. Важливо, щоб бетон не сох надто швидко. Рівномірність висихання протягом 28 днів – найоптимальніший варіант.

Частково або повністю усунути ці проблеми можна чітким дотриманням технології приготування бетонної суміші, вакуумними або вібраційними установками або спеціальними добавками.

Які добавки використовуються для підвищення водонепроникності

Підвищити гідроізоляційні властивості бетону можна за допомогою зовнішньої гідроізоляції або, використовуючи спеціальні добавки на стадії приготування бетонної суміші. Зовнішню гідроізоляцію не розглядатимемо, це тема для окремої статті, зараз важливіші добавки, здатні підвищити показник водонепроникності.

Сьогодні найбільш поширені добавки – гідрофобізуючі. Вони підвищують водонепроникність і частково морозостійкість, збільшують щільність, що впливає і на міцність, злегка покращується пластичність. Ці добавки можуть бути рідкими, так і сухими. Але гідрофобізуючі добавки мають свої недоліки:

• знижують теплоізоляційні властивості бетону;
• їх не рекомендують використовувати під час будівництва взимку;
• можуть впливати на термін висихання бетонної суміші;
• не усувають проблему усадки бетону, що змушує використовувати додаткові добавки.

Проте нещодавно на ринку з'явилися досконаліші добавки, які не тільки підвищують водонепроникність, але й інші характеристики бетону. І це поліпропіленове фіброволокно – універсальні армуючі добавки з первинного полімеру, які створюють у бетонній суміші об'ємну матричну структуру, підвищуючи всі характеристики бетону.

Найбільш популярна марка фібри – MicroArm (особливо міцні екструдовані поліпропіленові мікроволокна завдовжки 2-18 мм). Крім підвищення основних характеристик - міцність на розтяг при вигині, ударна міцність, запобігання розшарування бетонної суміші, зниження ймовірності утворення тріщин на 70% - MicroArm також значно підвищує показник водонепроникності, що очікувано впливає і на морозостійкість.

Відповідно до останніх випробувань, водонепроникність бетонного зразка з фіброволокном підвищилася на 4 пункти, з W2 до W6. При цьому морозостійкість також зросла з 30 МПа до 35 МПа. Це говорить про те, що навіть невелика кількість фібри значно впливає як на стандартні показники бетону, так і водонепроникність. Витрата фібри на м³ від 0,6 до 2,5 кг залежить від призначення майбутньої конструкції. Якщо вам потрібен водонепроникний бетон, не обов'язково купувати цемент вищої марки або використовувати гідрофобізуючі присадки, додавайте фібру.

Поліпропіленове фіброволокно – сучасна армуюча будівельна добавка, що має великий потенціал. Сьогодні фібра широко використовується у приватному та промисловому будівництві. А в деяких напрямках будівництва вона просто незамінна.