Водонепроницаемость бетона — W2, W4, W6, W8, W12

Водонепроницаемость бетона — один из основных показателей его качества. Он характеризует способность материала противостоять проникновению воды под давлением вглубь структуры. Водонепроницаемость имеет непосредственную связь с другим ключевым свойством — морозостойкостью, которая характеризует способность бетона выдерживать многократные попеременные циклы замораживания-оттаивания. Подбор бетонных смесей в зависимости от условий эксплуатации возводимых из него конструкций обязательно осуществляется с учетом этого параметра.

Водонепроницаемость бетона — W2, W4, W6, W8, W12

Марки бетона по водонепроницаемости

Показатель водонепроницаемости обозначается буквой «W» с числом от 2 до 20, которое указывает на максимальное значение давления в кгс/см2, при котором бетон не пропускает воду. Так, класс бетона по водонепроницаемости W4 говорит о том, что после полного затвердевания материал гарантированно не должен пропускать воды при давлении до 4 кгс/см2. Выбор бетонной смеси с учетом этого критерия повышает срок службы конструкций, дает экономию на дополнительной гидроизоляции поверхности.

Наиболее распространенные марки бетона по водонепроницаемости:

  • W Низкий уровень водостойкости. Составы этого класса применяют для условий, в которых конструкции не подвергаются постоянному воздействию воды. При необходимости выполняется дополнительная гидроизоляция.
  • W Невысокий показатель водонепроницаемости бетона. Материал этой марки используют для устройства стяжек, стен, перекрытий, лестниц. Строительство фундаментов выполняется в грунтах с малой влажностью. При использовании дополнительной гидроизоляции возможно строительство фундамента во влажных грунтах.
  • W Средний уровень водонепроницаемости. Бетон этого класса наиболее широко применяется в строительстве. Его используют для возведения фундаментов всех видов, монолитных ЖБ конструкций, плит перекрытия. Возможно использование для строительства бассейнов.
  • W Высокий показатель водостойкости. К этой марке относят составы, которые подходят для строительства конструкций, регулярно подвергающихся воздействию воды.
  • W10, W12 и выше. Бетон значительной водонепроницаемости, который используется для возведения гидротехнических сооружений, банковских хранилищ, бункеров, подземных объектов, других ответственных сооружений, которые эксплуатируются в тяжелых условиях.

Основные характеристики бетонных смесей в зависимости от марки по водонепроницаемости по ГОСТ 12730.5-84 приведены в таблице:

Марка водонепроницаемости

Предельное давление воды, МПа

Коэффициент фильтрации, см/с

Водопоглощение,

%

Соотношение воды и цемента

W2

0,2

7*10-9…2*10-8

4,7-5,7

до 0,6

W4

0,4

2*10-9…7*10-9

до 0,55

W6

0,6

6*10-10…2*10-9

4,2-4,7

W8

0,8

1*10-10…6*10-10

до 4,2

до 0,45

W10

1

6*10-11…1*10-10

W12

1,2

6*10-11 и меньше

 

Водонепроницаемость бетона соотносится с его классом и маркой прочности. Например, бетон В25 имеет показатель W6. Водонепроницаемость бетона В30 составляет W8.

Таблица отношения водонепроницаемости к классу прочности и марке бетона:

Класс прочности

Марка

Водонепроницаемость

В7,5

М100

W2

В10-В12,5

М150

W2

В15

М200

W2 –W4

В20

М250

W4

В22,5

М300

W4

В25

М350

W6

В30

М400

W8

 

Способы определения водонепроницаемости бетона

В соответствии с ГОСТ предусмотрены 2 метода определения водонепроницаемости бетона: испытание по «мокрому пятну» и определение по коэффициенту фильтрации.

Испытание бетона на водонепроницаемость проводится в специальной установке, в которую помещают образцы материала разной высоты. На эти образцы подается вода под заданным давлением. Метод испытания по ГОСТ предусматривает повышение давления с шагом 0,2 МПа через заданные промежутки времени в зависимости от высоты образца. Интервалы повышения давления приведены в таблице:

Высота образца бетона

Интервал повышения давления

30 мм

каждые 4 минуты

50 мм

каждые 6 минут

100 мм

каждые 12 минут

150 мм

каждые 16 минут

 

Испытание считают завершенным после появления на поверхности цилиндрического образца мокрого пятна. В зависимости от того, при каком давлении воды оно появилось, бетону присваивается соответствующий класс водонепроницаемости. Например, если пятно появилось при давлении 0,8 МПа, присваивается класс W8.

Для определения водонепроницаемости бетона методом по коэффициенту фильтрации используют специальный лабораторный прибор, высокоточные лабораторные весы, силикагель. В качестве образцов также используются цилиндры бетона. Их помещают в прибор для определения водонепроницаемости. Далее подается вода под давлением. Метод предусматривает повышение давление на 0,2 МПа через каждый час. Просочившаяся вода собирается в специальную емкость и взвешивается каждые 30 минут. Для определения объема воды, не проступившей через образец, используют силикагель. На основании этих объемов проступившей и не проступившей воды рассчитывается коэффициент фильтрации. Далее метод испытания по ГОСТ предусматривает определение показателя водостойкости в зависимости от коэффициента фильтрации с помощью таблиц соотношения параметров.

Что влияет на водонепроницаемость бетона

Водонепроницаемость бетона определяется рядом факторов. В том числе основными являются такие критерии:

  • Возраст материала. При его увеличении до определенного предела растет и сопротивляемость проникновению воды. Это справедливо только для тех случаев, когда при бетонировании соблюдались условия твердения раствора.
  • Пористость. Чем выше пористость, тем легче материал пропускает воду вглубь своей структуры. Наиболее высокую водостойкость демонстрируют бетонные смеси высокой плотности.
  • Скорость твердения. При быстром схватывании раствора в структуре материала образуются пустоты и микротрещины. Это приводит к уменьшению водостойкости.
  • Тип используемого вяжущего. Высокие показатели W имеют составы на основе качественного портландцемента и глиноземного цемента, которые дают наиболее плотный искусственный камень.

Повышение водонепроницаемости бетона

Повышение устойчивости бетона к воздействию воды достигается путем введения в раствор специальных модифицирующих добавок. Они могут поставляться в жидкой форме. Также выпускаются сухие присадки, которые добавляются непосредственно в пластичную бетонную смесь, или предварительно растворяются в воде.

Введение таких добавок, кроме повышения водонепроницаемости бетона, дает такие эффекты:

  • повышение морозостойкости;
  • повышение прочности благодаря уплотнению состава;
  • улучшение пластичности, удобоукладываемости раствора;
  • улучшение антикоррозионной защиты арматуры в железобетонных конструкциях.

При использовании гидрофобизирующих добавок нужно учитывать, что при их введении в раствор удаляются воздушные пузырьки. Это вызывает снижение теплоизоляционных характеристик материала, что для некоторых случаев может быть недостатком.

Гидроизоляция бетонной поверхности

Недостаточную водонепроницаемость бетонной конструкции можно компенсировать при помощи гидроизоляции ее поверхности. Это позволит предотвратить доступ воды и исключить ее проникновение в структуру материала.

Традиционные методы предполагают использование обмазочной или рулонной гидроизоляции. При обработке этими способами гидроизоляционный материал наносится и фиксируется на поверхности. Эффективность изоляции сохраняется ограниченное время. При этом она уязвима перед механическими воздействиями, что может приводить к повреждениям слоя, особенно для подземных конструкций и требует дополнительных мер по защите.

Более эффективный метод предполагает использование проникающей гидроизоляции. Она поставляется в виде жидкой пропитки или порошка, который предварительно растворяется в воде. Жидкость наносится на поверхность и быстро проникает в структуру бетона, вступая в реакцию с его компонентами. В результате протекания этой реакции образуются нерастворимые в воде кристаллы. Они образуют сплошной слой, прочно связанный с материалом, и надежно защищающий его поверхность от проникновения воды. Такая гидроизоляция демонстрирует высокую стойкость к механическим воздействиям и сохраняет эффективность даже при повреждениях поверхностного слоя. Она подходит для защиты надземных и подземных конструкций.