Как сделать бетон чтоб не пропускал воду

Какие нужно использовать добавки в бетон для водонепроницаемости (водоотталкивающие)

Специальные добавки для бетона для водонепроницаемости позволяют сделать монолит более плотным, уменьшив в его структуре количество пустот, через которые в камень попадает вода и разрушает его. Также высоких показателей стойкости к воде можно добиться благодаря покрытию материала разнообразными гидроизолирующими средствами.

Уровень водонепроницаемости бетона маркируется буквой W и четными числами в диапазоне от 2 до 20. Бетон с повышенными характеристиками стойкости к воде используют в самых разных сферах – при строительстве монолитных подземных/надземных конструкций, гидротехнических сооружений, различных изделий и элементов, на которые может негативно воздействовать влага.

Водонепроницаемый бетон – что это такое

Бетон водостойкий – это особый вид смеси, в котором нет разного типа пустот (капилляров, пор), через которые в структуру монолита может поступать влага. Уровень плотности такого материала значительно превышает нормативные показатели. Кроме того, монолит защищают внешними средствами, герметизируя швы.

• Наличие пор, которые появляются из-за большого объема воды, добавленного в раствор
• Наличие дефектов из-за неправильного либо недостаточного уплотнения залитой смеси
• Разного рода деформации, ведущие к распространению трещин по камню

Повысить водонепроницаемость составов можно двумя способами – подбором правильного соотношения и типа компонентов либо введением в раствор специальных добавок, позволяющих получить более плотный камень без пор и капилляров, за счет чего материал становится максимально стойким к воздействию воды (он ее просто не впитывает и не пропускает).

Классы водостойкости

При выборе добавок для бетона необходимо учитывать условия эксплуатации и требования по нагрузкам к будущей конструкции, в соответствии с чем выбирают нужный компонент и добавляют в определенном объеме. В случае с замесом водостойкого бетона самой главной характеристикой является его водонепроницаемость – маркируется символом W и четными цифрами 2-20.

В случае с замесом водонепроницаемого бетона основное внимание обращают на прямые показатели, а именно на класс водостойкости, так как косвенные не очень существенно влияют на окончательные характеристики раствора.

Зачем нужна гидроизоляция железобетона

Прежде, чем рассматривать, что добавляют в бетон для водонепроницаемости, необходимо понять, какие конструкции желательно защитить и почему. Так, железобетон в защите от влаги нуждается обязательно, так как от воздействия воды разрушается как бетон, так и арматура, что негативно сказывается на уровне прочности, способности выдерживать нагрузки, длительности службы и т.д.

Разрушается бетон не сразу, а постепенно и скорость зависит напрямую от соответствующего показателя. Обозначают буквой F и цифрой (F100, F200, F300 и т.д.), которая указывает на число циклов замораживания/оттаивания, что может пережить бетонный монолит.

Нуждается в защите от воды и арматура, которую заливают вовнутрь камня для повышения его прочностных характеристик и уровня стойкости к разного типа нагрузкам. Когда вода попадает в бетон и доходит до арматуры, металл окисляется: истончается (понижается несущая способность стержней), появляется окись металла (увеличивается объем, разрушается бетон).

Опасны для бетона и металла агрессивные виды воды – выщелачивающий, углекислотный, кислородный, сульфатный, общекислотный, магнезиальный. Для камня самыми вредными считаются воды с сернокислотными солями, которые провоцируют прохождение химических реакций и потерю прочности. Для металла любая вода может стать причиной разрушения.

Добавки в бетон для водонепроницаемости своими руками

Раздумывая о том, что добавить в бетон, чтобы он не пропускал воду, необходимо рассмотреть основные виды добавок. Обычно их делят на 3 группы: кольматирующие, полимерные, пластифицирующие.

Пластификаторы

Такие добавки предполагают единый принцип работы: при попадании в смесь они создают покрытие пленочного типа, обволакивающее частицы цемента и придающие им нужные свойства. Частички становятся более скользкими, бетон становится более подвижным. Некоторые пластификаторы могут создавать электрический заряд, за счет чего активируются частицы смеси и она становится более подвижной.

При повышении пластичности бетонного раствора снижается содержание лишней влаги в нем, понижается порообразование. Пластифицирующая добавка в бетон для водонепроницаемости вводится в смесь в объеме 0.1-3% общей массы. Выделяют три вида пластификаторов: высокоэффективные, сильнопластифицирующие и слабопластифицирующие.

Пластификатор С3

Материал используется в производстве монолитных/сборных конструкций с высокой степенью армирования. Объем вводимого в состав вещества рассчитывают, исходя из веса цемента в сухом виде – обычно это 0.3-0.8% его массы. Добавку вводят после разведения в воде с соблюдением технологии, указанной в инструкции.

Основные преимущества данного типа пластификатора: существенная экономия цемента, значительное повышение подвижности бетона без ущерба прочности, отсутствие необходимости вибрировать свежеуложенную смесь, высокий уровень плотности готового состава, улучшенные характеристики морозостойкости и водонепроницаемости, минимальная усадка.

Кольматирующие

Водоотталкивающие добавки для бетона данного типа могут производиться на базе разных веществ – часто используют сульфат/нитрат/хлорид железа, сульфат алюминия, нитрат кальция, битумную эмульсию.

Все они работают по одному и тому же принципу: уплотняют бетон, делают его непроницаемым для воды уже после застывания монолита. Такого эффекта удается добиться за счет прохождения химической реакции между водой, цементом и самой добавкой. Благодаря реакции появляются нерастворимые соединения, которые надежно заполняют все пустоты в структуре (поры и капилляры) застывшего камня.

Полимерные

Полимерные добавки в бетон водоотталкивающие гарантируют наиболее высокий уровень защиты материала от влаги. На всех частицах компонентов бетонного раствора формируется прочная полимерная пленка, надежно и качественно защищающая камень от воды. Такие добавки позволяют защищать даже разрушенные конструкции – покрытые трещинами, сколами, не позволив им деформироваться дальше.

Проникающая гидроизоляция

Состав смесей бывает разным, производители сегодня предлагают большой выбор. Те, в которых в преимуществе цемент и песок, просто создают корку на поверхности. Вещества с химическими соединениями гарантируют глубокое проникновение в монолит, намного эффективнее заполняя поры и пустоты.

Пенетрон

Очень популярная водоотталкивающая добавка для бетона. Обеспечивает водонепроницаемость железобетонных изделий в процессе их заливки, может применяться для сборных/монолитных конструкций, даже с порами и трещинами. Часто обрабатывают этим средством резервуары, бассейны, фундаменты, подвалы, септики.

Добавку растворяют в воде, смешивают с раствором в процессе его приготовления. Для обеспечения надежной гидроизоляции швов, примыканий, вводов коммуникаций и т.д. дополнительно монтируют гидроизоляционные прокладки.

Жидкое стекло

Раствор жидкого стекла работает на основе силиката натрия либо калия – оба вещества обладают повышенными характеристиками влагостойкости, формируют пленку. В строительных растворах добавка применяется в формате жидкой смеси вязкой, густой консистенции. Состав твердеет при контакте с углекислым газом (на воздухе, то есть), в процессе застывания образуются аморфные гидратированные оксиды кремния.

Формируется надежная водонепроницаемая пленка, расход вещества небольшой, независимо от выбранного способа использования (как один из компонентов бетонного раствора либо в составе гидроизоляционного материала для поверхностного нанесения).

Значительно улучшает свойства ЖБИ, не сильно повышает стоимость. Материал обеспечивает хороший уровень водонепроницаемости, стойкости к воде и высоким температурам, плесени и грибку. Актуально использование добавки при заливке фундаментов, особенно под котлы, камины, гидротехнику, печи, разные подземные сооружения.

В готовый раствор добавка не вводится: сначала смешивают все сухие ингредиенты бетонной смеси, потом вводят в разведенный с водой силикатный клей. Готовят небольшими порциями, так как бетон застывает быстро (силикат ускоряет процесс). Обычно для работы выбирают бетоны М200-М400. Готовят так: в ведро очищенной воды вливают стакан силиката, размешивают, переливают в корыто, туда добавляют все сухие компоненты бетонной смеси, смешивают.

Гидроизоляция подвала изнутри от грунтовых вод

Подвал защищают от воды в двух форматах: выполняют вертикальную гидроизоляцию стен (если нет дренажа и цокольная часть находится на уровне залегания грунтовых вод) и горизонтальную (обрабатывается основание, которое находится на уровне почвенных вод). Могут быть выбраны оба метода или один, все зависит от таких факторов, как качество изоляции и материал фундамента, уровень залегания грунтовых вод и осадков, условия эксплуатации и назначение помещения, наличие дренажа и т.д.

Стены подвала изнутри можно защитить несколькими способами – использовать вертикальные методы: мембраны, рулонные, обмазочные материалы, оштукатуривание, формирование заграждения из жидкого стекла или резины. Обычно такие варианты подходят там, где нет корректно смонтированной системы дренажа.

Горизонтальную защиту от воды выполняют по полу, предупреждая поднятие вод из грунта или просачивание влаги сквозь капилляры бетона. Такой тип защиты желателен в любом случае, независимо от типа конструкции и особенностей грунта, климата. Для защиты используют рулонные материалы либо бетон с водонепроницаемыми полимерными добавками. Водостойкость присадок должна быть очень высокой, чтобы защита получилась качественной.

Стоимость

Купить любой состав для цемента влагостойкий в Москве, области и других регионах не составит труда – их реализуют в строительных магазинах. На общую стоимость работ существенно использование добавок не повлияет. Вещества поставляются в таре разного веса, в очень широком диапазоне цен – наиболее дорогостоящие редко переходят рубеж в 300-350 рублей за килограмм. А с учетом объема введения присадок в цемент (до 1% в большинстве случаев), становится понятно, что использование подобных средств экономически выгодно.

Добавки в бетон для водонепроницаемости – прекрасная возможность создать прочную и надежную конструкцию, которая не будет бояться влаги и прослужит долгие годы. Выбор составов достаточно большой, поэтому можно выбрать максимально эффективный для выполнения тех или иных работ.

При условии правильного подбора вещества, соблюдения технологии, следования инструкции удастся добиться наилучшего результата.

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