Одна из основных характеристик монолитной бетонной конструкции – это водонепроницаемость бетона. Данное свойство отражает способность образца к сопротивлению фильтрации воды при воздействии определенным давлением. Обозначается свойство латинской буквой W, за ней идет марка в цифрах (от 2 до 20 с шагом 2). Маркировка в цифрах – это показатели давления в МПа, при котором цилиндры не пропускают воду под напором.
Самые водостойкие – плотные бетонные смеси тяжелого типа. В объеме материала нет места для свободной влаги, она может циркулировать только по микропорам. Менее устойчивые пористые газо- и пеноблоки. Испытание бетона на водонепроницаемость проводится в полевых условиях и в лаборатории несколькими методами. Это:
- Исследование по мокрому пятну.
- Тестирование по коэффициенту фильтрации.
- Контроль по глубине проникания воды под давлением (фильтратометрия).
- Исследование по воздухопроницаемости.
Выполняют испытания бетона по регламенту ГОСТ 12730.5-2018. От значения показателя зависит, нужно ли сооружению усиление гидроизоляционных характеристик, есть ли необходимость в разбавлении смеси пластификатором, и пригоден ли бетон для возведения.
Испытания бетона на водонепроницаемость по мокрому пятну
Контроль по мокрому пятну проводится на опытном образце в виде цилиндрического блока с внутренним диаметром до 15 см. Исследования выполняют в устройстве с нишами, в которые вставляют цилиндры. Под давлением в оборудование поступает вода. Давление постепенно увеличивают через определенный временной интервал на 0,2 МПа. Промежуток времени определяет диаметр образца. Например, давление для блоков диаметром 15 см увеличивают каждые 16 минут, 10 см – 12 минут, 5 см – 6 минут и 3 см – 4 минуты. Как только на поверхности цилиндра начинает появляться мокрое пятно, опыт завершают.
Далее бетон классифицируют в соответствии с меньшим уровнем давления, используемым при испытании, когда поверхность 4-х из 6-и проб была сухой.
Испытание бетона на водонепроницаемость методом фильтрации
Этот метод исследования подразумевает вычисление коэффициента фильтрации. В ходе контроля применяют комплекс специализированных инструментов, в числе которых:
- Оборудование для вычисления влагонепроницаемости с давлением больше 1,3 МПа.
- Лабораторные весы с минимальной погрешностью.
- Силикатный гель.
Проводится тестирование поэтапно. Оно включает:
- Изъятие из камер готовых затвердевших образцов (6 шт.). Выдерживание проб в лабораторных условиях до момента фиксации изменения массы меньше чем на 0,1%.
- Проверка целостности образцов, отсутствия дефектов и механических повреждений.
- Размещение 6 образцов в установке, куда подается вода под давлением. Показатели давления ежечасно увеличивают на 0,2 МПа.
- Сбор частиц проступившей воды в емкость для последующего взвешивания.
- Цикличное повторение процесса каждые 30 минут, минимум 6 раз, с постоянным взвешиванием жидкости.
Силикатный гель используют для замеров жидкости, которая при проведении испытаний бетона на водонепроницаемость так и не проступила через пробы. Коэффициент фильтрации рассчитывают по специальной формуле.
Испытания по воздухопроницаемости
Экспресс-метод основан на наличии экспериментально установленной статистической зависимости между воздухопроницаемостью и водонепроницаемостью материала, определенной по мокрому пятну. Параметр, характеризующий воздухопроницаемость, исчисляют с учетом значения времени, за которое давление в цилиндрической камере устройства «Агама-2Р» падает на конкретное значение. Устройство устанавливают на бетонный образец или изделие. При исследовании применяют секундомер. Воздухопроницаемость определяют по результатам тестирования 6 образцов кубической или цилиндрической формы. Марку бетону присваивают по таблице, приведенной в ГОСТ.
Фильтрамометрия
Применяется ручной инструмент – фильтратометр. В ходе тестирования, вращая ручку насоса, в камере прибора создают давление воды 10 МПа и оценивают скорость падения давления. Проверяют не меньше 6 образцов, вычисляя среднее значение. Если давление слишком быстро падает и не поддерживается за счет вращения ручки насоса, коэффициент принимают больше, чем 10-8 см/с. Такой показатель соответствует марке материала W2 и меньше. При медленном падении давления запоминают положение ручки, а соответствующее моменту время отмечают за начало испытания. Ручкой насоса делают 6 полных оборотов, поддерживая давление на уровне 10±0,5 МПа, после испытание прекращают и фиксируют время окончания. Водонепроницаемость рассчитывают по диаметру затемнённого мокрого пятна после испытания в соответствии с руководством пользования прибором.
Факторы, которые влияют на показатели
На показатели водонепроницаемости бетонной смеси влияет ряд факторов. Это:
- Капиллярная структура материала. От количества пор в бетоне зависит устойчивость к влаге. Поэтому, чем плотнее структура, тем меньше вода проникает через объем образца. Тяжелые и плотные бетоны меньше нуждаются в дополнительной защите, чем пористые.
- Компоненты структуры. Бетон на портландцементном вяжущем менее плотный, чем смесь, замешанная на суперпрочном цементе или глиноземе.
- Возраст строительного материала. Чем дольше используется бетон, тем больше его водонепроницаемость.
- Условия эксплуатации. Если конструкции дали усадку, сооружения используются в суровых климатических условиях, качество материала под большим вопросом.
- Наличие в составе добавок, увеличивающих влагостойкость материала. Если они есть, вода не просачивается в структуру камня.
Отбор и проверка проб бетона проводится на основе серии государственных стандартов ГОСТ 12730. Стандарты применимы ко всем категориям материала, используемого в промышленности, энергетическом и гражданском строительстве.
Как увеличивают водонепроницаемость бетона
Чтобы материал стал менее восприимчив к воде, его водопропускная способность снизилась, нужно сделать раствор более плотным. Для этого выполняют следующие мероприятия:
- Тщательно утрамбовывают смесь при укладке в опалубке. За счет этого не образуются и не оседают пузыри, воздух уходит из монтажного объема.
- Добавляют добавки – пластификаторы комплексного или специального воздействия, кольматирующие добавки. Они заполняют капилляры водонерастворимыми продуктами и уплотняют структуру бетона.
- Снижают количество воды при разбавлении раствора до технологического либо заменяют часть воды суперпластификаторами комплексного воздействия. В итоге вода в излишке не вступает в реакцию гидратации – она остается в теле сооружения в свободной форме, а затем испаряется и оставляет пустую полость.
