Будет ли цемент пропускать воду

Как сделать своими руками цементный раствор водостойким (водонепроницаемым)

Цемент водостойкий используется для строительства объектов, которые постоянно либо периодически находятся под воздействием воды и повышенного уровня влажности. Несмотря на то, что на рынке сегодня представлено множество строительных материалов с разнообразными свойствами, цемент по-прежнему остается одним из наиболее востребованных и актуальных. И необходимость сделать его водостойким может появиться в самых разных ситуациях.

Водонепроницаемый цемент в ряде случаев позволяет сэкономить деньги, время и силы на обеспечении сложных влагозащитных систем, сокращая объем гидроизоляционных мероприятий.

Объясняются такие свойства структурой материала: если при затвердении в обычном растворе остаются воздушные микроскопические полости, куда может попасть вода и разрушить материал, то в водостойком цементе их практически нет, поэтому монолит не боится воздействия влаги и воды.

В водонепроницаемом цементе нет воздушных включений благодаря расширению материала либо заполнению их специальными веществами. Обычно из влагостойкого цемента строят фундаменты на влажных почвах, разные конструкции при условии низкого пролегания грунтовых вод, погреба, подвалы, стяжки пола, смотровые ямы, стенки колодцев, бассейнов, резервуаров и т.д.

Виды водостойких цементов

Цемент влагостойкий бывает нескольких видов, которые отличаются по принципу взаимодействия веществ с составе, структуре, эксплуатационным характеристиками.

Водонепроницаемый цемент демонстрирует меньшую пористость, не позволяя влаге попадать в структуру материала.

Не боится снега и влажного воздуха, не пропускает воду вовнутрь верхних слоев бетона, выдерживает воду под большим напором. Водостойкий цемент отталкивает воду – не пропускает вовнутрь, но напор воды не выдерживает.

Производство цемента с водостойкими качествами и его состав

В составе бетонной смеси с высокими показателями влагостойкости основным вяжущим веществом является цемент (производится из гипса, высококачественного глиноземистого цемента, гидроилюмината кальция. В частном строительстве редко делят цемент данного типа на водонепроницаемый и влагостойкий, но при возведении серьезных масштабных проектов состав и особенности материала нужно изучать тщательно.

В производстве водонепроницаемой бетонной смеси используют цемент тонкого помола (обычно портландцемент М500) со специальными добавками, вид и объем которых может быть разным. Мелким наполнителем выступает песок, крупным – щебень или гравий.

Связующее и наполнитель используют в пропорциях от 1:3.6 (М450) до 1:11.6 (М100). Песок с щебнем берут в объемах 1:1.5 (не очень прочные составы) и 1:2.2 (высокопрочные бетоны).

Область применения

Водонепроницаемый цемент используется обычно в условиях повышенной влажности, риска разрушения бетона водой, там, где мероприятия по гидроизоляции не могут быть проведены или обойдутся слишком дорого.

Сфера применения водостойкого цемента:

• Условия повышенной влажности от 75% и выше – в сухих условиях после использования раствора с такими свойствами он даст сильную усадку
• Строительство фундаментов, цоколей, несущих конструкций
• Сооружение колодцев, различных конструкций на большой глубине
• Цемент водонепроницаемый расширяющийся активно используют при восстановлении разрушенных железобетонных и бетонных объектов
• Гидроизоляция стволов шахт, тоннелей
• Подземное и подводное строительство, обустройство водонепроницаемых швов
• Устройство изоляционных оболочек в разнообразных конструкциях железобетонных сооружений
• Цемент для бассейнов водонепроницаемый применяют при укладке плитки на дне чаши
• Устройство стяжки пола в подвале, погребе, гараже
• Заливка дна и стен септиков
• Сооружение водоводов, декоративных прудов
• Создание водонепроницаемой стяжки на крыше подземных гаражей

Применение материала актуально везде, где есть необходимость повысить стойкость бетонной конструкции ко влаге и защитить от разрушений.

Безусадочный

Безусадочный водонепроницаемый цемент создают с использованием алюмината в небольшом объеме. Создается кристаллический цементный камень, упрочняющий и уплотняющий структуру. Состав смеси: глиноземистые портландцементы (около 85% объема), асбест (до 5%), полуводный гипс и алюминат кальция (до 10%).

Материал используется для возведения сооружений, которые постоянно находятся под воздействием воды. Поэтому в раствор часто добавляют смесь азотнокислого кальция, алюминиевой пудры и ферросилиция для антикоррозийного эффекта и защиты армирования от влаги.

Расширяющийся

ВРЦ расширяющегося типа изготавливают посредством добавления в состав гидроалюмината. Чаще всего состав такой: 70% глиноземистого цемента, 20% полуводного гипса, 10% гидроалюмината кальция. Смесь готовят так: смешивают сухие компоненты, измельчают. Благодаря активной реакции между компонентами масса расширяется в процессе быстрого твердения, схватывается уже через несколько минут после укладки, завершается процесс через 10 минут.

Влагостойкий расширяющийся цемент расширяется тем больше, чем выше влажность. Процесс внутреннего расширения проходит долго. Через 3 дня цемент соответствует прочности марки М300, через 28 – марки М500. Раствор обладает высокими гидроизоляционными свойствами, улучшающимися в воде. Данная характеристика позволяет использовать бетон в строительстве бассейнов, плотин, дамб.

Быстротвердеющий

Цемент водонепроницаемый быстротвердеющий застывает быстрее всех остальных. Его состав способствует повышению прочности уже на третьи сутки после заливки. В состав вводят трехкальциевый силикат в объеме, равном минимум 50% общей массы раствора.

Быстротвердеющий водостойкий цемент используется в создании сверхпрочных бетонов, для ускорения времени кладки, в производстве не боящихся влаги железобетонных конструкций, для создания тротуарной плитки и бордюров.

Как сделать цемент водонепроницаемым своими руками

До того, как сделать раствор водонепроницаемым своими руками, нужно тщательно изучить все пропорции. Так, в обычный цемент можно добавить

Сначала разводят водой добавку, потом смешивают сухие компоненты, в них доливают жидкость. В процессе приготовления нужно исключить возможность попадания в раствор песка с содержанием глины или самой глины. Если используется бетономешалка, то сначала в нее вливают воду, потом Дегидрол, далее постепенно всыпают сухие субстанции. Смесь готова через 5 минут после замеса.

Важно не только соблюдать пропорцию сухих материалов и правильно выбирать добавки: изготовление бетона предполагает еще некоторые нюансы. Так, нужно удостовериться, чтобы объем воды не превышал 40% общего объема раствора. То есть, для мешка цемента в 50 килограммов берут воды не больше 20 литров. Нужно следить за тем, чтобы в составе песка не было глины. На один кубический метр смеси берут минимум 350 килограммов цемента.

Виды добавок

Можно произвести водостойкий цементный раствор своими руками, зная, какие добавки нужны и в каких объемах их нужно добавлять. В составе бетонной смеси, стойкой к воде, могут быть такие добавки: Дегидрол, Працтин, Церезин Нормал, Бетфикс, Трицосал Н. Эти добавки призваны повышать прочность материала, плотность, уменьшать число пор в структуре, в которые может попадать вода.

Пластификаторы могут добавляться в объеме 0.1-3% общей массы. Это преимущественно ПАВы, которые могут быть высокоэффективными, сильнопластифицирующими и слабопластифицирующими.

Вибрирование

Вибрирование позволяет удалить воздух, который мог появиться в структуре материала и значительно уплотнить бетон. Лучше всего данный этап работ выполнять с использованием специального оборудования – обычно для этих целей берут наружные глубинные вибраторы планетарного, маятникового, электромеханического типов.

Уход за бетонными конструкциями

На протяжении трех суток после заливки бетона его поверхность регулярно сбрызгивают водой – с интервалом несколько часов. Также обязательно укутывают полиэтиленовой пленкой, которая защищает бетон от быстрого испарения влаги. Такой специальный уход позволит уменьшить усадку и защитить будущую конструкцию от появления трещин, деформаций, разрушений.

Водостойкий цемент – материал, использование которого актуально в самых разных сферах, на тех или иных этапах ремонтно-строительных работ. Создать водонепроницаемую бетонную смесь можно своими руками, при условии соблюдения пропорции и выбора правильных добавок.

Источник

Водонепроницаемость бетона: что это, и от чего она зависит

Бетон — один из самых распространенных в строительных работах материалов.

Поскольку он используется для изготовления объектов, которые напрямую контактируют с неблагоприятными условиями окружающей среды, большое значение имеет способность бетона не пропускать воду.

Почему бетон может пропускать воду, и чем это грозит?

Дело в том, что, хотя бетон выглядит очень плотным и неуязвимым, он имеет большое количество пор и капилляров в своей структуре.

По капиллярам в толщу бетона попадает вода. В результате там может развиться жизнедеятельность бактерий и грибков, споры которых всегда есть в воздухе и воде. Эти микроорганизмы и микрофлора способны серьезно навредить бетону, поскольку продукты их жизнедеятельности содержат губительные для него кислоты и щелочи.

В холодные сезоны, когда температура воздуха опускается ниже нуля, вода в порах бетона замерзает и, согласно законам физики, расширяется. Повторные циклы замораживания и оттаивания приводят к появлению микротрещин, в которые попадает еще больше воды. Так постепенно прочный и крепкий материал разрушается.

Водонепроницаемость бетона имеет особенно большое значение для конструкций, которые в процессе эксплуатации будут намокать: фасады зданий, которые намокают от осадков и могут впитывать влагу из воздуха; фундаменты, особенно на влажных грунтах, в которых вода легко перемещается как вниз так и вверх по грунту возле стен и под полом подвала; гидротехнические сооружения; полы в производственных помещениях и т.д.

Факторы, влияющие на водонепроницаемость бетона

На количество и размер пор и капилляров в толще бетона напрямую влияет его плотность, поскольку, чем выше плотность, тем меньше в бетоне пор, и меньше их диаметр.

Факторы, которые приводят к снижению плотности бетона:

1. некачественное перемешивание смеси;
2. плохое уплотнение бетона;
3. излишек или недостаток воды затворения;
4. несоблюдение условий, необходимых для отвердевания бетона.

Эти факторы связаны друг с другом.

Для получения бетона вяжущее вещество водного твердения — цемент — смешивают с водой и заполнителями. Чтобы запустить реакции гидратации, продуктом которых и является прочный материал с кристаллической структурой (бетон), достаточно водоцементного соотношения, равного 0,3.

На практике такое в/ц обычно не используется; нужно 0,45–0,55, чтобы у бетонной смеси была нормальная для работы консистенция. Тем не менее, чем ниже в/ц, тем плотнее будет бетон, но низкое водоцеменное соотношение приводит к снижению подвижности бетона (смесь становится «жесткой»), и укладка его становится очень трудоемкой. Без виброобработки при укладке бетона в нем возможно появление каверн и полостей, что впоследствии плохо скажется на плотности и водонепроницаемости.

Казалось бы, проблему легко решить, добавив воды. Но это ошибочный ход мыслей; при излишнем добавлении воды в смесь не вся вода вступает в реакцию с цементом. Излишки воды впоследствии высыхают, но они оставляют полости, из-за чего прочность бетона снижается.

Трудоемкие процедуры по уплотнению бетона можно заменить добавлением в бетонную смесь пластификаторов. Эти добавки разработаны таким образом, чтобы минимизировать размер пор и улучшить удобоукладываемость бетона, вследствие чего бетонное изделие получится более плотным, а значит, и менее проницаемым для воды.

Дополнительные преимущества использования пластификаторов:

1. экономия цемента и воды;
2. экономия времени и электроэнергии благодаря отсутствию виброобработки;
3. увеличение срока жизни бетонной смеси.

Советуем изучить: Пластификаторы

Еще один фактор снижения водонепроницаемости бетона — большая усадка, из-за которой появляются трещины.

Причины усадки:

1. отсутствие или недостаток армирования;
2. неправильные условия, в которых бетон отвердевает.

Оптимальные условия твердения бетона — температура около 18° С и почти стопроцентная влажность. При снижении температуры скорость набора прочности снижается вплоть до полной остановки при температуре ниже +5° С. С другой стороны, при повышении температуры воздуха появляется риск высыхания бетона, а поскольку цемент — это вяжущее водного твердения, высыхание приводит к снижению прочности.

Чтобы набор прочности происходил оптимально, используются специальные химические противоморозные добавки, которые позволяют вести бетонные работы даже в морозы, а также используют другие методы (укрывание и обогрев бетона). В жаркую погоду бетон укрывают и поливают водой. Для предотвращения усадки бетон армируют не только металлической арматурой, но и специальными волокнами, к примеру, фиброволокном.

Советуем изучить: Фиброволокно

Как возраст бетона влияет на его водонепроницаемость

Как известно, скорость набора прочности бетона неравномерна. Сразу после укладки она очень высокая, затем постепенно замедляется. Бетон созревает на 28-е сутки. Именно тогда его показатели достигают расчетных значений. Однако набор прочности, пусть и в очень медленном темпе, продолжается в течение многих месяцев.

Вот почему водонепроницаемость бетона с возрастом увеличивается, особенно в тех случаях, когда набор прочности происходил в условиях повышенной влажности.

Способы определения водонепроницаемости

Водонепроницаемость бетона имеет большое значение для конструкций, которые эксплуатируются в условиях высокой влажности, а также при низких температурах. Вот почему необходимы критерии ее оценки и способы определения.

ГОСТ 12730.5-84 рекомендует следующие методы оценки водонепроницаемости бетона:

1. По «мокрому пятну». На образец в специальной установке под давлением подается вода, пока она не просочится на обратную сторону. Давление постепенно повышают и регистрируют ту его величину, при которой вода просочится сквозь бетон.
2. По коэффициенту фильтрации. Через образец пропускают воду и измеряют количество фильтрата и время фильтрации.

Оба этих метода очень длительные, поэтому разработаны ускоренные способы, которые применяются чаще:

1. По воздухопроницаемости.
2. Измерение коэффициента фильтрации фильтратометром.

Характеристика марок бетона по водонепроницаемости

Водонепроницаемость в маркировке бетонов обозначается литерой W с числовым показателем от 2 до 20 в соответствии с ГОСТ 26633 и обозначает максимальное давление воды, которое выдерживает бетонный образец цилиндрической формы высотой 150 мм в ходе стандартных испытаний (в МПА*10 -1 ).

Повышенная водонепроницаемость начинается с W6 и выше. Для большинства конструкций такой водонепроницаемости бетона достаточно.

Способы повышения водонепроницаемости бетона

Водонепроницаемость бетона можно повысить различными способами, выбор оптимального метода или их комбинаций зависит от конкретных целей и требований:

1. Применение пластифицирующих добавок с одновременным снижением водоцементного соотнощения с целью получить более плотный, а значит, более водонепроницаемый бетон.
2. Использование глиноземистого цемента.
3. Добавление сульфатов железа или алюминия в бетонную смесь.
4. Добавление в смесь гидрофобизаторов (объемный метод гидрофобизации).
5. Использование пропиток и обмазочных материалов.

Гидрофобизаторы делятся на группы по типу активного вещества:

1. кремнийорганические полимеры (силоксаны);
2. кремнийорганические олигомеры (силиконы);
3. алкинсиликонаты калия;
4. алкилалкоксисиланы и силоксаны;
5. алюминат натрия.

Если старые гидрофобизаторы отличались токсичностью, современные добавки достаточно безопасны.

Преимущества гидрофобизаторов:

1. повышают прочности бетона;
2. в некоторых случаях увеличивают подвижность бетонной смеси, позволяя обойтись без пластификатора;
3. повышают морозостойкость;
4. защищают арматуру;
5. безопасны.

Основной их недостаток — повышение теплопроводности бетона и снижение его теплоизолирующих свойств.

Какой бетон использовать для фундамента

Для фундамента прежде всего выбирают бетон по прочности. Дома бывают разные: легкие деревянные, более тяжелые кирпичные или из других материалов, одно-, двух и многоэтажные. Соответственно, они требуют разных показателей прочности бетона. Бетон низкой прочности не выдержит нагрузку, что может закончиться фатально, а избыточная прочность приведет к нерациональному расходованию средств.

При выборе бетона учитывается и характер грунта. Большое значение имеет водонепроницаемость бетона, поскольку он будет контактировать с грунтом.

Если дом строится в местности с высоким залеганием грунтовых вод, выбирают более высокий класс бетона и используют гидрофобизирующие добавки.

Для строительства зданий не выше двух этажей, а также бань, деревянных домов применяют бетон В15. Для многоэтажных кирпичных домов — В22,5.

В20 считается универсальным классом бетона для фундаментов в частном строительстве.

Чтобы обеспечить необходимую прочность, подвижность П3—П4, морозостойкость F150 и водостойкость W6, используют, как минимум, 310 кг цемента на 1 куб бетонной смеси.

Принимаясь за самостоятельные строительные работы, следует понимать их объем и трудоемкость. Возможно, имеет смысл закупать готовый бетон. Если же бетонная смесь замешивается и укладывается собственными силами, огромным подспорьем в работе будут специальные добавки для бетона, такие, как пластификаторы и гидрофобизаторы. Они позволяют экономить средства на оплату цемента, воды, электроэнергии, затраты времени и труда на замес, укладку и обработку бетона и при этом получать изделия безупречного качества.

Источник