Водонепроницаемость бетона - это способность искусственного камня не пропускать влагу под определенным давлением. Обозначается с помощью символа W и четных цифр в диапазоне от 2 до 20, которые обозначают давление в МПа 10 -1, при котором фрагменты бетона высотой и диаметром 0,15 м выдерживают напор воды и не пропускают ее через себя.

При возведении фундамента или подвала за счет высокой водонепроницаемости материала можно сэкономить на гидроизоляции или приобрести более дешевый ее тип.

Факторы, влияющие на показатель

На показатель водонепроницаемости оказывает влияние большое количество факторов. Данное свойство определяется специфичной капиллярно-пористой структурой материала. В более плотном бетоне содержится минимальное количество пор, поэтому водонепроницаемость в нем выше.

Причинами большого объема пор могут быть недостаточно уплотненный состав, усадка или лишняя вода. Усадка бетонной смеси и снижение ее объема происходят в процессе высыхания и затвердевания. Высокая интенсивность усадки может произойти от недостаточного армирования и испарения воды под действием факторов окружающей среды.

Характер пористости изменяют воздухововлекающие добавки. Поры закрываются и становятся более непроницаемыми.

Высокую водонепроницаемость имеет материал на глиноземистом и высокопрочном цементе. При гидратации эти разновидности присоединяют больше воды и образуют плотный камень.

Водонепроницаемость бетона зависит от добавок. Так сульфаты алюминия и железа повышают степень уплотнения смеси. Это достигается за счет вибрирования, прессования и удалением воды с помощью вакуума. Что касается пуццоланового портландцемента, то его высокий показатель непроницаемости зависит от наличия пуццолановых добавок и их набухания.

Следующим фактором, влияющим на показатель, является возраст искусственного камня. С возрастом повышается количество гидратных новообразований, что приводит к повышению водонепроницаемости.

Марки бетона

Марка бетона по водонепроницаемости говорит о степени устойчивости бетона к воздействию влаги. Чем выше коэффициент, тем лучше устойчивость.

Таблица 1 Примерное соответствие марки бетона по водонепроницаемости

Бетон W2 характеризуется большой проницаемостью, он способен поглощать большое количество воды. Использование его без гидроизоляции недопустимо. W4 также впитывает достаточное количество влаги. Несмотря на то, что его характеристики выше, чем W2 использовать без нанесения гидроизоляции не рекомендуется.

Материал W6 является смесью с пониженной проницаемостью. Он применяется в строительстве чаще всего, так как поглощает среднее количество влаги.

Бетон W8 впитывает всего 4,2% по массе материала. В дальнейшем с возрастанием по шкале проницаемость материала постепенно уменьшается. Бетон W20 является самым устойчивым к влаге, но на практике применяется редко.

Марки W10-W20 используются для строительства гидротехнических сооружений, резервуаров для воды, цокольных хранилищ или бункеров. При использовании бетонов этих марок гидроизоляция не нужна. Эти марки бетона помимо высоких показателей по водонепроницаемости обладают хорошей морозостойкостью. Из-за высокой стоимости (4500 -5300 рублей за 1 м³) такой материал практически не используется для нужд частного строительства.

Характеристики и показатели проницаемости материала

Проницаемость бетона характеризуется прямыми и косвенными (ориентировочными) показателями. К прямым показателям можно отнести марку материала по водонепроницаемости и коэффициент фильтрации. Косвенные параметры - это водопоглощение и водоцементное отношение.

Таблица 2 Показатели, влияющие на проницаемость бетона

Марка водонепроницаемости и коэффициент фильтрации определяется в соответствии с ГОСТ 12730.5-84.

Косвенные показатели относятся к тяжелому бетону. Чтобы рассчитать водопоглощение для легких бетонов, необходимо умножить значение из таблицы 2 на коэффициент, равный отношению плотности тяжелого материала к плотности легкого.

Водоцементное отношение для легких бетонов рассчитывается путем умножения значения из таблицы 2 на 1,3.

Cпособы определения водонепроницаемости

Методы определения водонепроницаемости бетона можно разделить на основные и вспомогательные. Чтобы испытать водонепроницаемый бетон, необходимо залить блоки стандартного размера.

Основные методы

Определение водонепроницаемости осуществляется в соответствии с ГОСТ. Этот стандарт устанавливает 2 метода определения сопротивляемости воде.

Первый метод — по «мокрому пятну». Для этого требуется специальная установка, имеющая не менее 6 гнезд. Подвод воды осуществляется к нижней торцевой части. Проводится визуальное наблюдение за сопротивляемостью воде при увеличении давления.

Второй — по коэффициенту фильтрации. Расчет осуществляется с помощью специальной установки с давлением 1,3 мПа. Дополнительно потребуются весы и селикагель.

Вспомогательные методы

Позволяют определить класс материала по водонепроницаемости опытным путем. К ним можно отнести:

1. По виду вяжущего вещества. Водонепроницаемый бетон содержит пуццолановый, гидрофобный цемент и портландцемент.
2. По содержанию в смеси химических добавок. Использование гидрофобных присадок, уплотнителей для снижения пористости и гидрофобизирующих элементов увеличивает водонепроницаемость бетона.
3. Структура пор материала. При уменьшении количества пор показатель увеличивается. Водонепроницаемость можно повысить за счет введения гравия, песка и щебня.

Как сделать водонепроницаемой бетонную смесь

Водонепроницаемый бетон можно получить в домашних условиях, своими руками. Актуальность процедуры вызвана тем, что использование высококлассного материала требует значительных финансовых вложений. Если бетонная смесь требуется в больших количествах, то полезно знать, как сделать бетон водонепроницаемым самостоятельно.

Разработано несколько способов увеличения показателя бетона, но обычно на практике используется два: устранение усадки материала и временное воздействие на бетонный состав.

Искоренение усадки состава

Материал средних марок имеет достаточное количество пор, через которые может свободно проникать влага. Это связано с его постепенной усадкой в процессе застывания.

Для уменьшения степени усадки бетонного состава рекомендуется проводить следующие мероприятия:

1. Использовать специальные составы. Их действие сводится к образованию специальной пленки на поверхности раствора, препятствующей усадке. Добавление составов важно осуществлять строго по инструкции, иначе возможен противоположный эффект.
2. Каждые 4 часа поливать материал водой. Такое мероприятие можно проводить всего 4 дня, в дальнейшем бетон должен высыхать естественным путем.
3. Накрыть материал после заливки пленкой. В результате образуется небольшой конденсат, который препятствует его усадке. Пленка не должна касаться раствора, а по бокам необходимо оставить зазоры.

Временное воздействие

Воздействие временем позволяет повысить водонепроницаемость бетона. Чем дольше материал хранится в сухом виде, тем со временем выше его качество. Важно правильно хранить бетон.

Материал следует поместить в темное, но теплое помещение, которое постоянно увлажняется. Качество искусственного камня увеличится в несколько раз уже за первые полгода.

Другие способы

Водонепроницаемый бетон своими руками можно получить путем нанесения на поверхность обмазочных материалов: горячего битума или мастики. Перед нанесением поверхность бетонной конструкции очищается и на нее наносится грунтовка. Она используется для лучшего сцепления бетона с обмазочными материалами. В конце наносится битум или мастика в несколько слоев толщиной 2 мм. Через 3-15 минут на поверхности образуется защитная корка.

Недостатками данного метода являются разрушение обмазочного слоя из-за деформации искусственного камня или стекание обмазки при неправильном выборе мастика.

Другим способом создания защитного слоя, повышающего водонепроницаемость бетонных конструкций, является окрасочная гидроизоляция. Ее суть сводится к нанесению на поверхность разогретого битума, мастики и эмульсии, а затем слоя краски и грунтовки.

Водонепроницаемость - важный показатель, определяющий качество бетона. По данной величине он подразделяется на марки. Чем выше марка, тем большую нагрузку способна выдержать залитая поверхность и меньше влаги пропустить. Увеличить данный показатель можно в домашних условиях путем использования специальных составов, покрытия залитой бетоном поверхности пленкой, а также нанесения обмазочных или окрасочных материалов.

Эксплуатационно-технические характеристики особенно важны, если речь идет о стройматериалах. Любой профессионал строительной сферы подтвердит, что от уровня качества продукции, используемой в процессе возведения архитектурно-функциональных сооружений, полностью зависит то, насколько длительным будет эксплуатационный период здания и комфортабельность осуществления решительно любой деятельности в стенах строения. Одним из наиболее распространенных строительных материалов, как показывает практика, является бетон. Данная продукция обладает высоким уровнем водостойкости. Эта характеристика даже лежит в основе определенной классификации этого товара – это марки бетона по водонепроницаемости.

Устойчивость к пагубному воздействию влаги – это едва ли не ключевое свойство стройматериала. Оно обусловлено специфической структурой вещества, которая практически лишена каких-либо пустот и является достаточно плотной. Расположенные между блоками материала швы тщательно заполняются специализированным составом, обладающим гидроизолирующими характеристиками. Говоря именно о водонепроницаемом бетоне, стоит сказать, что его структура является весьма специфичной, что, безусловно, придает ему немало достоинств и выделяет среди аналогов, в широком разнообразии предложенных на отечественном и мировом рынке.

Влагонепроницаемость – важное свойство для бетона

Возможность использования продукции такого типа определяется конструкционными особенностями будущего здания. К примеру, водонепроницаемые стройматериалы не стоит применять для строений, которые не относятся к монолитной категории. Дело в том, что в постройках, сооружение которых предполагает проведение преимущественно сборочных работ, слишком много швов. Большое количество швов практически исключает возможность достижения водонепроницаемости.

Предложенная классификация

Специалисты соответствующей сферы предлагают весьма удобную классификацию. Речь идет о разделении различных типов материала на марки по водонепроницаемости. Бетоны, которые обладают устойчивостью к влаге, в соответствующей литературе обознаются буквенно-цифровыми индексами. Такой индекс обязательно включает букву W, а также числовым диапазоном от 2 до 20, исключающим нечетные значения. В зависимости от давления, которое способен выдержать стройматериал, ему и присваивается тот или иной индексовый номер.

Факторы, влияющие на данное свойство

Описываемая характеристика подвергается влиянию широкого спектра разнообразных факторов, среди которых такие, как:

• Срок эксплуатации продукта. Конечно же, чем больше возраст материала, тем, естественно, он более надежно защищен от пагубного влияния влаги.
• Окружающая среда. Всем известно, что в окружающей среде функционирует огромное количество объектов, способных как поддерживать, так и приуменьшать водонепроницаемость.
• Дополнительные ингредиенты. Опытные работники строительной сферы путем проб и ошибок, а также следуя рекомендациям успешных специалистов, определяют,какие ингредиенты придают итоговому раствору максимальный набор положительных параметров. Данный фактор на практике имеет весьма солидное значение. К примеру, если вам необходимо достичь особенного уровня плотности раствора, необходимо дополнить стандартную рецептуру сульфатом алюминия. Предложенный подход намного проще воплотить в жизнь, чем достигать желаемых показателей за счет механического воздействия пресса, вибрирования, удаления воды за счет вакуумных методик.

Почему возникают поры?

Наличие пор в структуре продукта практически не оставляет ему шансов в борьбе с влагой. Таким образом, при замесе раствора, как ручном, так и механическом, а также в процессе затвердевания вещества необходимо создать все условия, благодаря которым пор в готовом продукте не возникнет. Однако, как ни старайся, порой все же не получается создать вещество соответствующего качества. Причиной тому в первую очередь является следующее:

• уровень плотности вещества не является достаточным;
• в процессе замешивания раствора использовано большее количество воды, чем это предполагает предложенная профессионалами рецептура;
• уменьшение итогового объема продукта вследствие произошедшей усадки.

Обратите внимание на усадку

В данном случае тщательного внимания, особенно это касается новичков, достойна усадка и последствия, которые она вызывает. Вне зависимости от марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости, его усадка обязана быть наименьшей. Для того, чтобы минимизировать риск возникновения проблем, связанных с чрезмерной усадкой стройматериала, необходимо произвести следующие типы работ:

• регулярное увлажнение стройматериала в течение трех суток после заливания, как правило, строители выдерживают промежуток около трех часов между процедурами;
• накрытие поверхности, залитой при помощи описываемого материала, влажной пленкой или даже мешковиной;
• использование специально разработанныхсредств, применение которых способствует образованию пленки.

Так или иначе, прежде, чем приступать к осуществлению мероприятий, каким-либо образом связанных с применением водонепроницаемого бетона, необходимо как следует изучить характеристики, свойственные конкретному классу товара.

Особенности отдельных марок продукта

Отечественные и зарубежные производители товаров данной категории предлагают нам широкое разнообразие вариантов. Новичку в строительной сфере, как правило, достаточно непросто определить, какая же марка необходима конкретно в его ситуации. Таким образом, прежде чем приступить к непосредственному выбору материала, стоит изучить информацию о существующих вариантах маркировки, а также о применении отдельных классов в процессе возведения архитектурно-функционального объекта.

Требования к продукту

В отношении водонепроницаемости ГОСТ, специально разработанный на государственном уровне, предъявляет определенные требования. Точность соответствия этим требованиям определяет марка бетона по водонепроницаемости. Предложенная классификация выделяет марки бетона по водонепроницаемости с индексом w2 и w4, а также w6, w8 и даже w12. Индексирование заканчивается номером w20. Опытные профессионалы советуют избегать применения продуктов, марка которых ниже w6. Между тем даже у наилучших категорий существуют некоторые ограничения. Тем не менее, маркирование помогает новичкам и даже более опытным работникам разобраться с тем, на какую величину давления будет рассчитана бетонная смесь.

Факторы влияния

Два типа факторов оказывают основную долю влияния на качество взаимодействия описываемого стройматериала с водой. Речь идет о таких, как:

• Прямые. Данная категория подразумевает стандартный коэффициент по фильтрации в перспективе и уровень устойчивости к влаге, который напрямую зависит от класса бетона.
• Косвенные. Здесь идет речь о соотношениив составе смеси цемента и воды, а также поглощении влаги относительно общей массы готового к эксплуатации вещества.

Насколько бы значимыми не казались косвенные факторы, в реальности, как правило, отталкиваются исключительно от воздействия прямых. На них по меньшей мере удобно ориентироваться неопытным работникам. Исходя из этого, можно выделить три наиболее популярные и широко используемые марки стройматериала:

• Раствор указанной категории пропускает воду в минимальных количествах. Однако, его стоимость так же является немалой, хоть и вполне соответствует преимуществам, которыми обладает вещество.
• Степень устойчивости к проникновению в структуру вещества немного ниже, чем у упомянутого выше аналога. Качество такого состава можно назвать средним, но благодаря демократичной, повсеместно доступной стоимости, его эксплуатация происходит в наиболее широком спектре работ.
• Вот этот продукт уже совершенно не подходит для специализированных сооружений, условия предстоящей эксплуатации которых требуют особенных гидроизоляционных свойств.

Марка по водонепроницаемости свыше индекса w8 является еще более гидрофобной. Таким образом, можно утверждать, что полностью надежное изделие с показателем w20 водонепроницаемости бетона, водонепроницаемость бетона в таком случае обойдется в немалую сумму денег, однако она же и обеспечит максимально продолжительный эксплуатационный срок архитектурного сооружения любого типа.

Сфера применения

Для того, чтобы расширить спектр работ, осуществление которых допускает эксплуатацию этого стройматериала, производители беспрестанно совершенствуют его рецептуру. Проводимые исследования и опыты позволили добавить к числу достоинств стройматериала еще одно положительное свойство, речь идет о морозостойкости. К примеру, изделия в диапазоне w8-w14 – основа строительства максимально прочных объектов, среди которых значатся гидротехнические строения, водохранилища и даже бункеры.

Как определить данное свойство самостоятельно?

Иногда случается так, что нам приходится сталкиваться с необходимостью самостоятельно измерить если и не марку по водонепроницаемости, то хотя бы эту характеристику в общих чертах. Специалисты разработали ряд методов, прибегнуть к которым можно в подобной ситуации. Их условно разделяют на:

• основные;
• вспомогательные.

Основные способы

Прежде чем приступить к рассмотрению вспомогательных методик, количество которых превышает их основные аналоги, необходимо рассмотреть основополагающие способы:

• Мокрое пятно. Этот способ предполагает измерение наивысшего уровня давления, при воздействии которого поверхность все так же не подвержена воздействию влаги.
• Вычисление фильтрационного коэффициента. Собственно, тут придется заняться алгебраическими вычислениями числа, которое определяется константой давления, а также периодом, в который происходит фильтрация.

Вспомогательные методики

Комплекс способов вспомогательной категории составляют:

• Основание выводов на данных о связующем компоненте, который добавлен в смесь. Этим веществом, как правило, является портланд- или гидрофобный цемент, придающие раствору массу достоинств и дополнительных параметров.
• Определение типа добавок химического происхождения, добавление которых значительно улучшает эксплуатационно-технические показатели стройматериала.
• Высчитывание пористости структуры вещества. Как известно, повышенное количество пор в структуре не способствует влагостойкости.

Дополнительные ингредиенты состава

Значение давления воды, которое измеряется в Мпа x 10 -1 – это фактор, который определяет условия предстоящей эксплуатации стройматериала. Конечно же, разрабатывая марки по водонепроницаемости, стараются придать своему продукту наилучшие свойства по всем существующим параметрам.

Производители не скрывают, сколько самых разнообразных добавок используют. Гидроизоляционные способности вещества напрямую связаны с тем, какова природа его дополнительных компонентов. Его можно сделать удивительно прочным и максимально влагостойким. Тем не менее, важно помнить, что применение таких продуктов актуально исключительно в горизонтальной плоскости. В противном случае раствор попросту стечет на строительную площадку. Между тем, если вы можете похвастаться большим количеством таких ресурсов, как время и силы, можно натянуть сдерживающую пленку, которая и зафиксирует смесь в вертикальном положении.

Что предлагают непрофессионалам?

Отечественный рынок изобилует добавками на любой вкус. Говоря о вкусе, стоит сказать, что здесь подразумевается в первую очередь стоимость. Наиболее востребованными товарами в данном рыночном сегменте называют:

• клей силикатного типа;
• нитрат кальция;
• хлорное железо;
• олеат натрия.

В целях экономии денежных средств многие предпочитают покупать именно нитрат кальция. Он действительно является наименее дорогостоящим вариантом, но в то же время его сопротивляемость пагубному воздействию влаге практически не уступает аналогам. Помимо этого, вам фактически не составит труда добавить данный ингредиент к раствору, так как он замечательно растворяется в воде и, что особенно важно, является полностью безопасным для здоровья человека.

Водонепроницаемый бетон: марки, характеристики и специфика применения обновлено: Январь 1, 2017 автором: Артём

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

Водонепроницаемостью бетона называют способность затвердевшего раствора противостоять проникновению воды под давлением. Проницаемость оценивается либо коэффициентом фильтрации (масса воды, прошедшая через образец материала при постоянном давлении), либо предельным давлением, которое может выдержать образец, подвергнутый воздействию воды под давлением в течение установленного периода времени.

Водонепроницаемость материалов в СИ измеряется в метрах (м) или паскалях (Па). Водонепроницаемость бетона и растворных смесей оценивается в кгс/см 2 или МПа и означает давление воды, при котором стандартные бетонные образцы.

Для обозначения водонепроницаемости бетона и растворных смесей используется коэффициент водонепроницаемости, обозначаемый буквой «W», который характеризует марку бетона по водонепроницаемости (W2 - W20).

Свойства

Водонепроницаемость бетона зависит от В/Ц (водоцементное соотношение), вида вяжущего, а также от содержания в бетоне тонкомолотых и химических добавок, условий твердения и возраста бетона. На водонепроницаемость бетона влияет также структура пор. Понизив В/Ц, мы уменьшаем макропористость и повышаем водонепроницаемость бетона. На рис. 1 изображена графическая зависимость константы проницаемости бетона от В/Ц. Чем больше В/Ц, тем больше проницаемость бетона и, соответственно, ниже марка бетона по водонепроницаемости.

Уменьшить В/Ц можно повышением расхода цемента при постоянном расходе воды, применением пластифицирующих добавок (например, КТ трон-5) и др. способами.

Повышению степени уплотнения бетонной смеси и увеличению водонепроницаемости способствуют различные виды механической обработки: вибрирование, прессование, центрифугирование и т. д. или же удаление воды вакуумированием.

Испытания бетона на водонепроницаемость

Определение водонепроницаемости бетонов проводят по ГОСТ 12730.5-84 следующими методами:

1. метод «мокрого пятна»
2. определение водонепроницаемости по коэффициенту фильтрации;
3. ускоренный метод определения коэффициента фильтрации (фильтратометром);
4. ускоренный метод определения водонепроницаемости бетона по его воздухопроницаемости.

Пример. Определение водонепроницаемости по методу «мокрого пятна»:

1. Готовят образцы в цилиндрических формах внутренним диаметром 150 мм и высотой 150; 100; 50 и 30 мм. Высоту образцов выбирают в зависимости от крупности зерен заполнителя.
2. Хранят изготовленные образцы в камере нормального твердения при температуре 20°С и относительной влажности воздуха не менее 95%. Перед испытанием образцы выдерживают в помещении лаборатории в течение суток.
3. Применяют 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.
4. Устанавливают в гнезда установки для испытания образцы в обойме и надежно закрепляют.
5. Повышают давление воды ступенями по 0,2 МПа и выдерживают на каждой ступени в течение 4-16 часов (в зависимости от высоты образцов).
6. Проводят испытания до тех пор, пока на верхней торцевой поверхности образца появятся признаки фильтрации воды в виде капель или мокрого пятна. Марку бетона по водонепроницаемости принимают для давления, при котором признаков фильтрации воды не наблюдалось, согласно таблице:

Технологии в строительстве позволяют нам сегодня реализовывать все более смелые проекты. Безопасность строящихся зданий и сооружений призван обеспечивать строительный контроль.

Одним из важных факторов определения качества готовой конструкции является оценка водонепроницаемости бетона при устройстве подземных частей зданий и отдельных конструкций, находящихся ниже уровня отметки горизонта в условиях повышенной влажности.

Долговечность монолитных железобетонных конструкций зависит от способности материала сопротивляться влиянию различных атмосферных факторов и агрессивных сред, в том числе увлажнению и замораживанию.

Проницаемость конструкций зависит от пористости бетона, структуры пор и свойств вяжущего и заполнителей. Мелкие поры и капилляры, к которым относятся поры цементного геля, практически непроницаемы для воды. В более крупных порах происходит фильтрация воды вследствие действия давления, градиента влажности или осмотического эффекта, по этим причинам в конструкциях наблюдается появление мокрых пятен и протечек.

Согласно ГОСТ 26633-2012 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия» к монолитным конструкциям предъявляются требования по ограничению проницаемости бетона и устанавливаются следующие марки по водонепроницаемости: W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18, W20.

Марка бетона по водонепроницаемости определяется давлением воды, при котором не наблюдается просачивание на четырех из шести образцов при испытаниях по методу «Мокрого пятна». Полученные значения определяют максимальное давление воды, при котором бетон является водонепроницаемым и не будет пропускать влагу.

Существуют несколько методов определения водонепроницаемости бетона:

Определение водонепроницаемости по методу «Мокрого пятна». В основе метода лежат измерения максимального давления, при котором через образец не проходит вода;

Определение водонепроницаемости по коэффициенту фильтрации. Метод основан на определении коэффициента фильтрации при постоянном давлении по измеренному количеству фильтрата и времени фильтрации;

Ускоренный метод определения водонепроницаемости бетона по величине сопротивления проникновению воздуха (воздухопроницаемости).

Широкое применение ускоренного метода связано с тем, что стандартные испытания занимают достаточно много времени, например, испытание бетона марки В10 по методу «мокрого пятна» длится более 10 дней, а при испытаниях ускоренным методом определения водонепроницаемости в конструкции займет не более 2 часов.

Также следует учитывать, что при твердении монолитных конструкций в воздушно-сухих условиях проницаемость бетона в 10 раз больше, чем при твердении контрольных образцов бетона в камере нормального хранения при влажности (95±5)% и температуре (20 ± 5) 0 C.

В большинстве случаев требования по водонепроницаемости бетона предъявляются к вертикальным конструкциям подземных сооружений, частям зданий, подверженным воздействию подземных вод, и конструкциям, находящимся в контакте с атмосферными осадками. При обследовании зданий и сооружений инженеры Лаборатории испытаний строительных материалов и конструкций проводят испытания по определению водонепроницаемости бетона в существующих конструкциях с применением ускоренного метода.

В четвертом квартале 2014 года в дополнение к имеющимся приборам «Агама 2РМ» для нужд Лаборатории испытаний строительных материалов и конструкций ГБУ «ЦЭИИС» был приобретен прибор ВИП 1.3, который на сегодняшний день является одной из самых современных разработок Научно-производственного предприятия «Интерприбор».

Применение в лаборатории прибора ВИП 1.3 обусловлено следующими объективными показателями:

Возможность проведения испытаний на вертикальных поверхностях и местах с ограниченным доступом;

Проведение испытаний на образцах-кубах 150х150 мм и кернах ø150 мм;

Простота проведения испытаний и автоматический расчет прибором марки водонепроницаемости бетона;

Прибор имеет две камеры: центральная является измерительной, внешняя служит охранной зоной для надежной изоляции измерительной камеры от окружающей среды;

Диапазон измерения марок водонепроницаемости до W20.

Испытания по определению марки водонепроницаемости бетона инженеры лаборатории проводят на строительных объектах в конструкции и в лаборатории на отобранных образцах-кернах.

Испытания выполняются в строгом соответствии с требованиями ГОСТ 12730.5-84 «Методы определения водонепроницаемости», инструкцией прибора и утвержденной методикой выполнения работы, разработанной Лабораторией испытаний строительных материалов и конструкций ГБУ «ЦЭИИС».