Бетон багато років продовжує утримувати провідну позицію серед основних будівельних матеріалів. За головними якісними характеристиками – міцністю, морозостійкістю та водонепроникністю – бетони поділяють на марки, що дозволяє вибирати склади, що повністю відповідають конкретним експлуатаційним умовам.
Марки бетону за міцністю
Найважливішим якісним показником бетонів є його міцність. Згідно з показниками міцності при стисканні відповідно до ГОСТу розрізняють марки бетонів в діапазоні М50-М800. Найбільш поширеними є марки М100-М500.
Умовно бетони можна розділити так:
- важкі склади на цементах та традиційних щільних заповнювачах відносяться до марок М50-М800;
- легкі бетони з пористими заповнювачами - М50-М450;
- бетони комірчасті, які є різновидом легких і особливо легких сумішей, - мають марки М50-М150.
Під час створення проектної документації для будівництва об'єкта встановлюється проектна марка бетону. Цю характеристику визначають за опором осьового стиску, виміряного на еталонних зразках-кубах.
Якщо головним у конструкції, що будується, буде осьове розтягування, то марка бетону призначається по опору на осьове розтягування.
Межа міцності бетону на розтяг збільшується зі збільшенням марки за міцністю на стиск, але в області високоміцного бетону зростання опору розтягуванню суттєво уповільнюється.
Визначення марки бетону залежить від його застосування та означає клас його міцності. Найменші числові значення (М50, М75, М100) є найменш міцними і, відповідно, застосовуються для найменш відповідальних конструкцій (наприклад, для будівництва вимощення).
Для конструкцій, що вимагають більшої міцності, наприклад, залізничних перекриттів або для стяжки підлог, використовується бетон марки М200. Бетон марки М550 і вище входить до класифікації як найміцніший.
Різниця в міцності різних марок бетону забезпечується різним складом, тобто пропорціями цементу, піску та щебеню (велика міцність забезпечується більшою часткою цементу). Таким чином, при розрахунку обсягу складових для бетону слід враховувати марку бетону, а також необхідні якості: морозостійкість, водонепроникність, зручність.
Існує універсальна формула переведення марки бетону до класу:
В = [М * 0,787)] / 10,
де М – марка бетону, а В – клас. Відповідність класів та марок бетону можна побачити в наступній таблиці:
| Клас бетону |
Середня міцність даного класу, кгс/кв |
Найближча марка бетон |
| В3,5 | 46 | М50 |
| В 5 | 65 | М75 |
| В7,5 | 98 | М100 |
| В 10 | 131 | М150 |
| В12,5 | 164 | М150 |
| В15 | 196 | М200 |
| В20 | 262 | М250 |
| В25 | 327 | М400 |
| В30 | 393 | М450 |
| В35 | 458 | М550 |
| В40 | 524 | М550 |
| В45 | 589 | М600 |
| В50 | 655 | М600 |
| В55 | 720 | М700 |
| В60 | 786 | М800 |
Способи випробування бетонів на міцність
Проектна марка бетонів за міцністю на стиск визначається на стандартних зразках:
- у віці 28 діб – для монолітів;
- у віці, встановленому стандартами чи ТУ, — для збірних конструкцій.
Твердіння еталонних зразків відбувається при нормальних умовах: температурі +18 - +22 o С та відносній вологості 90-100%. Для випробувань відливають куби із гранями 10, 15 або 30 мм.
Випробування міцності бетону при стиску безпосередньо в місцях спорудження конструкцій проводять за допомогою методів неруйнівного контролю.
- Метод пружного відскоку. На цьому принципі створено прилад "Склерометр ОМШ-1", яким можна досліджувати бетони марок 50-500. Пристрій складається з циліндричного корпусу зі шкалою, в якому розташовані ударний механізм із пружинами та індикатор у вигляді стрілки. Приставлений до бетону склерометр натискають, за величиною відскоку, зафіксованого індикатором, за допомогою супутніх приладу графіків градуювання визначають міцність бетону. Графіки побудовані за наслідками численних випробувань на еталонних кубах.
- Метод відриву зі сколюванням. За цим принципом сконструйовано прилад «ПІБ».
Для досліджень, що проводяться способом відриву зі сколюванням, в конструкції вибирають ділянки, що зазнають найменшої напруги, спровоковані експлуатаційними навантаженнями або обтисканням попередньо напруженої арматури. Коротка суть методу: на рівній квадратній ділянці зі стороною 200 мм шлямбур з оправкою або електромеханічним інструментом пробивають отвір глибиною 55 мм за нормаллю до випробуваної поверхні. В отвір вставляється анкерний пристрій, що включає конус і три сегменти. Накручування гайки-тяги запобігає прослизу анкерного пристрою при руйнуванні зразка. За допомогою приладу виривають анкерний пристрій. На момент руйнування бетону візуально фіксують на манометрі максимальний тиск. Результати випробувань вважаються не дійсними при прослизі анкерного пристрою більше 5 мм.
Для повторних досліджень отвір використовувати заборонено, оскільки це призведе до отримання занижених свідчень. Глибина руйнування бетону вимірюється за допомогою двох лінійок. Одна з них встановлюється ребром на поверхню, що досліджується, а другий вимірюють глибину виривання бетонного елемента.
- Ультразвуковий метод заснований на залежності швидкості поширення високочастотних ультразвукових коливань у бетоні від його міцності. Шукана характеристика визначається за експериментально складеними графіками: "Швидкість поширення хвиль - Міцність", "Час поширення хвиль - Міцність".
Класи бетону - відображення однорідності його властивостей
Однією з найважливіших технічних вимог, що висуваються до бетонів, є однорідність їх властивостей. Для об'єктивної оцінки однорідності міцності матеріалу відчувають зразки, що тверділи в однакових умовах протягом певного часу. При цьому показники міцності коливатимуться і в позитивну, і негативну сторони.
Чинники, що позначаються на показниках міцності бетону:
- якість цементу та заповнювачів;
- точність дозування компонентів суміші;
- дотримання технології під час приготування бетону та інші фактори.
Для гарантії наявності в бетоні заданої міцності з урахуванням можливості її коливання було створено стандартну числову характеристику - клас бетону.
Ця характеристика гарантує 95% забезпеченості якостей. Це означає, що обумовлена цим класом властивість бетону буде виконуватися в 95 випадках зі 100. Позначається клас міцності літерою і знаходиться в діапазоні В3,5 - В60. Співвідношення між класами та марками бетонів - величина неоднозначна і залежить від однорідності бетону, яка оцінюється коефіцієнтом варіації. Чим нижче величина коефіцієнта варіації, тим вища однорідність суміші.
Марки бетону за морозостійкістю
У реальних умовах експлуатації будівель у середніх та північних широтах довговічність бетонних та залізобетонних конструкцій багато в чому визначається морозостійкістю бетону. Морозостійкість - це здатність матеріалу до збереження фізико-механічних властивостей при змінному, багаторазово повторюваному заморожуванні та відтаванні. Найбільш важливою є ця характеристика для бетонів, що використовуються для влаштування дорожніх та аеродромних покриттів, мостових опор, гідротехнічних споруд. Стандартом визначено базові та прискорені способи визначення морозостійкості бетону.
При розбіжності результатів випробувань, проведеними цими двома способами, як остаточні беруться результати базового методу.
Марка за морозостійкістю в останніх редакціях ГОСТ позначається буквою F, раніше застосовувалося маркування МРЗ. Дану величину характеризує найбільшу кількість змінного заморожування та розморожування, яке витримують зразки 28-денного (або іншого проектного) віку зі зниженням межі міцності та зі втратою маси на величину, встановлену нормативною документацією. Випробування здійснюють на контрольних та основних зразках. Зразки виготовляють та досліджують серійно. На контрольних зразках визначають міцність бетону при стисканні перед початком досліджень основних зразків, призначених для заморожування та відтавання. Встановлено марки бетону за морозостійкістю від F25 до F1000.
Вибір марки бетону за морозостійкістю здійснюється залежно від клімату місцевості, кількості змін заморожування та розморожування за холодний період року. Найбільш морозостійкими є, як правило, щільніші бетони.
Марки бетону з водонепроникності
Водонепроникність бетону - це його здатність не пропускати воду, що надходить під тиском. Марки водонепроникності - W2, W4, W6, W8, W12. Раніше для позначення цієї характеристики застосовувалася російська літера В. Марка відповідає тиску водяного стовпа (кгс/см 2), за якого циліндричний зразок стандартної висоти не пропускає воду в нормативних випробувальних умовах. Наприклад, для чаші бетону марка бетону водонепроникністю повинна бути не менше W4.
ДЕРЖСТАНДАРТ передбачає випробування на водонепроникність методом «мокрої плями» на зразках з відкритою торцевою поверхнею діаметром не менше 130 мм. Тиск води на зразки збільшується східчасто. Тимчасові інтервали між стрибками тиску нормуються за таблицею, що міститься у ГОСТ. Випробування здійснюється до появи на торці зразка мокрої плями або краплі води.
На практиці проектувальники використовують дві нормативні характеристики водонепроникності:
- Максимальний тиск води (МПа), який витримує стандартний зразок без появи на його торцевій поверхні ознак просочування води.
- Коефіцієнт фільтрації бетону. Ця величина характеризує кількість води, яка проникає крізь одиницю перерізу в одиницю часу, за умови, що градієнт - відношення напору в метрах водного стовпа до товщини конструкції в метрах дорівнює одиниці.
Марка бетону водонепроникністю є величиною досить умовною. Фактично споруди мають запас, що у десятки разів перевищує певну нормативами величину. Як правило, марка водонепроникності встановлюється, спираючись на практичний досвід експлуатації подібного типу споруд, і є непрямим показником щільності бетонів.
Поряд із зниженням водонепроникності в деяких об'єктах актуальним є зменшення проникності бетону по відношенню до нафтопродуктів. З цією метою як добавку застосовують хлорне залізо.
Окремим різновидом бетонів, що мають підвищену водонепроникність і водостійкість, є гідротехнічний бетон. Для виготовлення такого бетону використовують портландцемент, а також його модифікації — пластифікований, гідрофобний портландцемент і шлакопортландцемент. До природних заповнювачів для бетонів цієї групи висувають більш високі вимоги, ніж до заповнювачів звичайних бетонів. Вони нормується зміст: мулу, пилоподібних фракцій, органічних домішок. Величина зерна піску має бути не менше 5 мм. Як великі заповнювачі застосовують гравій або щебінь з гравію, або їх поєднання. Суміш для гідротехнічного бетону повинна укладатися з максимально можливим ущільненням за дотримання нормативного вологого та температурного режиму.
| Режим експлуатації | Марка з морозостійкості | Марка з водонепроникності | Підходящі марки товарного бетону, не нижче ніж: |
| Поперемінне заморожування і відтавання в умовах водонасичення (наприклад, при вічній мерзлоті, що сезонно відтає, або при дуже високому рівні ґрунтових вод) при температурах | |||
| F150 | W2 | БСГ 20 П3 F150 W4 (M-250) | |
| F100 | не нормується | БСГ 15 П3 F100 W4 (M-200) | |
| F75 | не нормується | БСГ 15 П3 F100 W4 (M-200) | |
| F50 | не нормується | БСГ 15 П3 F100 W4 (M-200) | |
| Поперемінне заморожування та розморожування в умовах водонасичення при впливі атмосферних факторів | |||
| Зимова температура нижче -40°С | F100 | не нормується | БСГ 15 П3 F100 W4 (M-200) |
| Зимова температура від -20 до -40°С | F50 | не нормується | БСГ 15 П3 F100 W4 (M-200) |
| Зимова температура від -5 до -20°С | не нормується | не нормується | БСГ 15 П3 F100 W4 (M-200) |
| Зимова температура -5°С і вище | не нормується | не нормується | БСГ 15 П3 F100 W4 (M-200) |
| Поперемінне заморожування та відтавання в умовах відсутності періодичного водонасичення (захищений від опадів та ґрунтових вод бетон) | |||
| Зимова температура нижче -40°С | F75 | не нормується | БСГ 15 П3 F100 W4 (M-200) |
| Зимова температура від -20 до -40°С | не нормується | не нормується | БСГ 15 П3 F100 W4 (M-200) |
| Зимова температура від -5 до -20°С | не нормується | не нормується | БСГ 15 П3 F100 W4 (M-200) |
| Зимова температура -5°С і вище | не нормується | не нормується | БСГ 15 П3 F100 W4 (M-200) |
Марки бетону, що використовуються для спорудження фундаменту
Фундамент — основа будь-якої споруди та від правильного вибору матеріалів для її влаштування багато в чому залежать експлуатаційні характеристики будівлі.
Головним параметром, від якого залежить вибір марки бетонної суміші для фундаментної плити, є величина передбачуваного навантаження.
- Міцність та довговічність використання збірно-щитової будови може забезпечити бетон марки 200, дерев'яного будинку чи лазні – М250.
- Якщо планується спорудження будівлі з керамзитобетонних або газосилікатних блоків, для його фундаменту достатньо придбати бетон марки М300.
- Зведення цегляних стін або залізобетонних стінових панелей вимагає вже бетонну суміш із вищим показником міцності - марки М350.
На вибір виду бетону для фундаменту впливає не тільки прогнозоване навантаження стінових конструкцій та перекриттів, але й характер ґрунту.
- Скельні та піщані ґрунти створюють ідеальні умови для спорудження будь-якого типу фундаменту. При таких ґрунтах вибирається марка бетону, що відповідає проектному навантаженню.
- Однак набагато частіше можна зустріти глинисті та суглинисті типи ґрунту. У цьому випадку бетонна суміш повинна бути на марку вищою за ту, яка підходить для проектного навантаження на фундамент.
Додатковим фактором, що впливає на марку бетону, що вибирається, є відсутність або наявність підвалу в майбутній будові. Під час планування підвалу необхідно забезпечити максимальну водонепроникність стін будинку. Цього можна досягти кількома способами:
- збільшенням марки бетону - М350 і вище;
- використанням середніх марок та двокомпонентних кольматуючих бетонних просочень;
- будовою ефективної гідроізоляції фундаменту.
При спорудженні фундаментів, які мають стикатися з агресивними середовищами, наприклад, підземними водами з високим вмістом солей, необхідно вибирати сульфатостійкі види бетонів. Однак найбільш доступним варіантом у цьому випадку є придбання модифікуючих добавок та самостійне введення їх у бетонну суміш.
Вибір марки бетону для перекриттів
Існує безліч видів перекриттів будинку: міжповерхові, цокольні, підвальні, мансардні. Якщо ви плануєте спорудження мансардного або повноцінного другого поверху, вибирається, як правило, один з традиційних варіантів.
Якщо неподалік місця будівництва є завод залізобетонних виробів, то доцільно влаштувати збірне перекриття, що складається з круглопустотних плит. Переваги цього виду перекриття - висока швидкість монтажу, гарантована якість, розумна вартість. Якщо в будинку є місця, де розміщення плит неможливе через обмеженість у розмірах — виготовляють монолітні ділянки з бетону марки 200 з армуванням стрижнями.
Варіант з монолітним перекриттям кращий завдяки можливості створення будь-яких конфігурацій. Потреба у матеріалах у разі повинна визначатися спеціальними розрахунками. Товщина перекриття може коливатися від 140 мм до 200 мм, діаметр гарячекатаних арматурних стрижнів періодичного профілю - від 8 мм до 16 мм, клас міцності бетонної суміші, однозначно, повинен бути не нижчим за клас В15. Бетонування перекриття та його твердіння повинно здійснюватися виключно за позитивних температур. Навантаження на моноліт протягом 28 днів потрібно повністю виключити.
Прайс-лист на всі найпопулярніші марки бетону.
Слід пам'ятати, що бетонні конструкції після заливання потребують догляду. У теплий період року бетонну поверхню, що застигає, поливають водою і вкривають поліетиленовими плівками, зберігаючи в суміші вологу. Застосовують нанесення на поверхню свіжоукладеного бетону бітумних емульсій.
GD Star Rating
a WordPress rating system
Враховується багато факторів: очікуване навантаження, вага будівлі, наявність підвалу та тип цоколя, геологічні умови. Надійність і довговічність конструкції, що зводиться, сильно залежать від таких характеристик ґрунту, як: рухливість, глибина промерзання і рівень підземних вод. Як наслідок, при покупці або приготуванні бетону звертається увага на його водонепроникність та організовується комплекс заходів із гідрозахисту фундаменту. Дана властивість матеріалу означає його здатність не пропускати всередину своєї структури вологу, вона входить до обов'язкових позначень бетонної суміші (цифрами від 2 до 20) і маркується латинською літерою «W».
Точне значення цього показника визначається згідно з методами, зазначеними у ГОСТ 12730.5-84. Він відповідає максимально витримуваному тиску води для стандартного бетонного зразка, висотою 15 см. Так, марка W2 при стандартному випробуванні в кліматичній камері не повинна пропускати воду при 2 атм (0,2 МПа). Чим краще водонепроникність бетону, тим сильніше його гідрозахист та стійкість до промерзання ґрунту, що актуально при заливанні фундаменту.
Побічно цей показник пов'язаний із водоцементним співвідношенням, марка W4 відповідає 0,6 В/Ц, W8 – 0,45. На практиці це означає, що бетони з низькою проникністю швидко схоплюються, особливо за наявності гідрофобних добавок, але за всіх переваг такого розчину він незручний у укладанні. Характеристика безпосередньо залежить від пористості штучного каменю та його структури. Тобто, щільні марки з мінімальною кількістю пор та капілярів мають високі водовідштовхувальні властивості. І навпаки, пухкі низькоякісні склади не тільки пропускають вологу, а й затримують її в собі, для заливання фундаменту їх не слід використовувати, хіба що в ролі підкладки.
Маркування бетону
За рівнем водонепроникності розрізняють сорти від W2 до W20. Кожен характеризує пряму взаємодію матеріалу з водою та відповідає певному процентному ступеню її поглинання по масі, під впливом навантажень. Перші дві марки відносяться до бетонів з нормальною проникністю, W6 – зі зниженою, W8 і вище – з особливо низькою. W2 та W4 не рекомендується використовувати у будівельних роботах за відсутності додаткової надійної гідроізоляції.
Марка W6 поглинає значно менше вологи, це бетон середньої якості, цілком придатний для заливання фундаменту та зведення щодо водостійких конструкцій. Склад W8 вважається оптимальним, але це позначається на його вартості, він сорбує не більше 4,2% вологи по масі та використовується на ділянках із високим рівнем ґрунтових вод. Всі сорти, що йдуть далі за шкалою від 8 до 20, відносяться до водостійких, W20 має мінімальну водонепроникність і не поступається за якістю ніякою іншою.
Залежно від призначення вибирається бетон відповідної марки, наприклад, для оштукатурювання підходять суміші від W8 до W14, чим сиріше приміщення, тим істотніші вимоги до їх гідрофобних властивостей. Для облицювання фасадів або заливання тротуарних доріжок вибирається максимально висока марка з урахуванням запланованого бюджету. При підготовці фундаменту багато залежить від параметрів ґрунту, ваги майбутньої споруди або матеріалу, що застосовується. Мінімально допустимі марки водонепроникності:
- Для каркасних будівель – W4.
- Для дерев'яних будинків - W4 на слабопучинистих ґрунтах, W46 - на рухомих.
- При використанні піноблоків або газобетону – W46 та W48, відповідно.
- Для цегли та монолітних стін - W8.
Оптимальною для заливання фундаменту вважається суміш із водонепроникністю від W8, незалежно від обраної марки проводяться гідроізоляційні роботи.
Способи підвищення водостійкості
Розрізняють первинний та вторинний захист бетону від впливу вологи. У першому випадку приділяється увага конструкційним особливостям споруди, матеріалам, що додаються в розчин, виключенню тріщин. Сюди ж входить обробка ґрунтовкою глибокого проникнення. Наприклад, для отримання водостійкого бетону для фундаменту вводять в нього силікатні добавки або гідрофобну фібру. Вторинний захист передбачає створення бар'єру між матеріалом та агресивним середовищем, ізоляцію поверхні та ущільнення зовнішнього шару. З цією метою застосовується водовідштовхувальне просочення, тонкошарові покриття або технологія наливної підлоги. Ці матеріали найчастіше мають полімерну, епоксидну чи поліуретанову основу.
Однією з причин поганої водостійкості бетону є висока пористість, що виникає через недотримання технології його приготування та заливання. Наприклад: недостатня ущільненість, порушення пропорцій при замішуванні розчину, зменшення обсягу конструкції внаслідок усадки. Фундамент знаходиться під постійним впливом вологи, навіть при виборі правильної марки існує ризик його руйнування та просідання всієї будівлі. Для запобігання подібним випадкам крім обов'язкової гідроізоляції (насипу щебеню та настилу з руберойду) використовуються такі способи впливу на водонепроникність, як:
- вирішення проблем усадки;
- витримка часом;
- обробка водовідштовхувальними складами.
1. Контроль за усадкою.
Насамперед продумується співвідношення навантажень і розмірів фундаменту, робиться все можливе для запобігання тріщинам. Однією з умов неправильної усадки є недостатньо надійне армування чи помилка у товщині конструкції. Для покращення водонепроникності бетону необхідно контролювати процес випаровування води з розчину, особливо для марок із мінімальним співвідношенням В/Ц. Для цього свіжоукладений фундамент зволожують кожні 3 години протягом 3 діб. У спеку процедури проводяться частіше, рекомендується закривати поверхню мішковиною або плівкою. Для захисту від утворення капілярів бетон обробляється плівкоутворюючими складами, які вимагають обережного поводження, залежно від марки, вони наносяться на різних етапах гідратації цементу.
2. Тривалий вологий догляд.
Особливістю цементних сумішей є поліпшення експлуатаційних характеристик зі збільшенням терміну твердіння за певних умов. Тому для отримання водостійкого бетону для фундаменту рекомендується організувати якомога триваліший догляд, в ідеалі - до 180 днів. Чим повільніше випаровуватиметься рідина з поверхні, тим краще. Після розпалубки бажано забезпечити вологість повітря не нижче 60%, при висиханні в сухості бетон втрачає початковий об'єм. Якщо тріщини запобігти не вдалося, слід обробити водостійким герметиком.
3. Гідроізоляційні склади.
Цей вид захисту необхідний не тільки для посилення водостійкості, але і для збереження фундаменту під час промерзання ґрунту. Після зняття опалубки на основу наноситься водонепроникне покриття для бетону проникаючого або плівкового типу.
Існує безліч різновидів водовідштовхувальних складів, вони можуть мати мінеральну або синтетичну основу, для посилення ефективності додаються армуючі фіброволокна або інші модифікуючі речовини. Кращими вважаються багатокомпонентні полімерні суміші дисперсійного типу, вони зручні у нанесенні, швидко висихають та підсилюють водонепроникність у кілька разів.
Водонепроникність бетону - це одна з найважливіших технічних характеристик даного будівельного матеріалу, що "повідомляє" забудовнику про здатність або нездатність застиглого бетону пропускати крізь себе вологу під певною величиною надлишкового тиску.
Величина водонепроникності є важливим фактором при зведенні гідротехнічних споруд та бетонних споруд, що працюють в умовах підвищеної вологості: резервуари для води, тунелі метрополітенів, фундаменти, підвали, погреби та ін.
Позначення та метод визначення водонепроникності
Відповідно до вимог ГОСТ 12730.5-84 «Бетони. Методи визначення водонепроникності», позначення водонепроникності конкретної марки будівельного матеріалу складається з літери «W» та парних цифр: 2,4,6,8…20. Цифра наступна за літерою «W» означає величину надлишкового тиску води в кгс/см2 при якому випробуваний зразок протягом певного часу не пропускає воду. Наприклад, водонепроникність бетону w6 становить 6 кгс/см2 або 0,6 МПа, водонепроникність бетону w4 – 4 кгс/см2, 0,4 МПа тощо.
Відповідно до вимог ГОСТ, визначення водонепроникності бетону виробляють на серії зразків діаметром 150 мм та висотою: 150, 100, 50 та 30 мм. Зразки у кількості 6 шт. кожного типорозміру поміщають у спеціальний «шестизарядний» пристрій визначення водонепроникності бетону, і поступово збільшуючи тиск води, по «мокрому» плямі, що з'явився, визначають при якому тиску води бетон починає пропускати вологу. Загальний час випробування серії зразків кожного типорозміру становить – 4, 6, 12 та 16 годин, залежно від висоти (30, 50,100 та 150 відповідно).
Водонепроникність серії зразків оцінюють за максимальним тиском води, при якому на 4-х зразках не було інфільтрації вологи, а клас бетону з водонепроникності приймають за таблицею:
Чинники, що впливають на водонепроникність бетону
Розмір проникності вологи залежить і визначається пористою структурою будівельного матеріалу.
Відповідно на водонепроникність конкретної партії бетону впливають такі фактори:
- Густина. Тут існує пряма залежність – що вище щільність, то вище коефіцієнт водонепроникності бетону.
- . Шкідливий фактор, що веде до підвищення проникності конструкції для вологи.
- Зайва кількість затворника. Перевищення оптимального водоцементного співвідношення веде до значного утворення пір, що в свою чергу веде до зменшення коефіцієнта водонепроникності.
- Наявність чи відсутність спеціальних присадок. Полімерні, пластифікуючі, кольматуючі або гідрофобізуючі значно збільшують здатність конструкції протистояти тиску води.
- Вид цементу. , або високоміцний цемент у процесі гідратації пов'язують більше затворника. Тому бетон, приготований на їх основі, має більш щільну структуру, отже, більш високий рівень водонепроникності.
- Вік конструкції. У процесі набору міцності в товщі бетону збільшується кількість гідратних новоутворень, що заповнюють пори та капіляри – водонепроникність зростає.
- Марка бетону. Тут існує пряма залежність – що вище марка матеріалу, то вище здатність протистояти волозі. Цю залежність наочно ілюструє таблиця водонепроникність бетону:
| Марка бетону | Клас бетону з водонепроникності, W |
| М100 | 2 |
| М150 | 2 |
| М200 | 4 |
| М250 | 4 |
| М300 | 6 |
| М350 | 8 |
| М400 | 10 |
| М450 | 8-14 |
| М500 | 10-16 |
| М600 | 12-18 |
Способи підвищення водонепроникності бетону
Враховуючи сказане, технологія збільшення водонепроникності бетону полягає в мінімізації числа пор та капілярів такими способами:
Актуальність збільшення водонепроникності бетонних конструкцій для приватних забудовників полягає у можливості заощадити на дорогій гідроізоляції фундаменту, підвалу чи льоху. Залежно від обраного способу збільшення водонепроникності можна або взагалі відмовитися від гідроізоляції, або використовувати бюджетний варіант.
Водонепроникність бетону - здатність, що перешкоджає проникненню вологи, навіть коли показники тиску надмірні. Нам необхідно дізнатися, чому дорівнює водонепроникність при позначенні, наприклад W8. Також цікаво дізнатись, що сприяє підвищенню цього параметра.
фактори, що впливають
Вплив на водонепроникність виявляється з боку великої кількості факторів, що включають:
- Добавки. Наприклад, рівень ущільнення розчину може збільшуватися через сульфат алюмінію. Будівельники досягають відповідних ефектів завдяки вакуумному видаленню вологи, дії преса або вібрації.
- Вплив від довкілля. Навіть водонепроникний бетон йому піддається.
- Вік бетону. Чим він більший – тим краще матеріал захищений від негативних ефектів, у тому числі – у процесі висихання.
У бетону з'являються пори, поки йде затвердіння основи. Це відбувається з кількох причин:
- Зменшення обсягів будівельного матеріалу.
- Велика кількість води.
- Суміш має недостатній ступінь ущільнення.
Для стандартних видів розчинів без усадки складу не обійтися, але у мінімальному обсязі. Для уникнення проблем рекомендується вживати наступних дій:
- Зволожувати поверхню матеріалу кожні 3:00. Це потрібно протягом перших трьох днів.
- Накривати конструкції, поки вони ще вологі.
- Не забувайте про використання засобів додаткового захисту.
Це не залежить від обсягу пір.
Методи визначення
Існують основні та допоміжні способи, щоб з'ясувати, на якому рівні знаходиться водонепроникність бетону. Основні методи:
- Коефіцієнт фільтрації. Передбачає, що обчислюються значення, прив'язані до часу процесу фільтрації, а також постійного тиску.
- Метод «мокрої плями». Вимірюється максимум тиску, при збереженні якого вода не потрапляє всередину. Також допомагає визначити водостійкість, клас бетону.
Останній варіант використовується частіше, адже він пов'язаний із меншими тимчасовими та трудовими витратами.
Допоміжні методи визначення водонепроникності:
- За підсумками структури матеріалів. Якщо пір стає менше, то показник починає збільшуватися. Пісок та гравій допомагають також підвищити захист від впливу води.
- Хімічні домішки. Завдяки їх властивостям характеристики основної суміші стають кращими.
- Залежно від виду речовини, яка зв'язує розчин. Гідрофобний цемент та портландцемент – основні речовини, що сприяють зміні рівня фільтрації, фільтратометром його легко визначити.
Прилад для вимірювання водонепроникності найчастіше має щонайменше шість гнізд, куди кріпляться зразки, розмір яких зафіксований. До нижньої межі установки підводиться вода і поступово піднімається тиск.
Класифікація
Будь-які марки бетону водонепроникності мають обмеження за рівнем витримуваного тиску.
Наступні показники важливі при взаємодії бетону з водою:
- Непрямі. Йдеться про поглинання залежно від маси, співвідношення між цементом та водою.
- Прямі. Наприклад, рівень водонепроникності, що відповідає тій чи іншій марці, разом із коефіцієнтом фільтрації.
Згідно з ГОСТом, бетон розділений на основні марки водонепроникності:
- W4 – характеристика знаходиться на нормальному рівні. Не підходить для споруд, де висуваються жорсткі вимоги до гідроізоляції.
- W6 - зі зниженим показником проникності. Склади середньої якості.
- W8 - відрізняється низьким рівнем водопроникності. Волога проходить усередину в невеликих кількостях. Суміш набагато дорожча порівняно з аналогами.
Головне – заздалегідь правильно визначати марку бетону з рівнем гідроізоляції залежно від призначення конкретної ситуації. Наприклад, W8 підходить для заливання фундаменту лише з додатковою гідроізоляцією. W8, W10, W12, W14 допускається застосовувати при оштукатурюванні стін у приміщенні з нормальною вологістю. Маркування W18, W20 використовується для гідротехнічних споруд.
Як зробити водонепроникний бетон
Пропорція між водою та цементом – показник, якому слід приділяти найбільшу увагу, коли важлива водонепроникність бетону. Чим свіжішим буде цемент – тим краще. Оптимальне маркування – М300-М400. М200 (B15) теж допустима, але її застосовують рідше за інших. Клас B15 вважається непоганим варіантом із середніми характеристиками. Якщо змінювати кількість піску і гравію, то легше досягти появи потрібного рівня гідрофобності. Гравія має бути більшою вдвічі в порівнянні з піском, коли готуються водовідштовхувальні склади.
Можна використовувати такі пропорції між цементом, гравієм та піском:
- 1:4:1;
- 1:3:2;
- 1:5:2,5.
Оптимальне водо-цементне співвідношення (В/Ц) повинно бути 0,4. Водонепроникність покращується при додаванні пластифікаторів.
Підвищення водонепроникності
Добавки сприяють покращенню гідроізоляційних властивостей. Бетон стає міцнішим і надійнішим. Але такі суміші можна використовувати тільки разом з поверхнями горизонтального типу. На вертикальних склад просто сповзає. Але це легко уникнути, скориставшись спеціальною захисною плівкою. Хоча це і вимагатиме додаткових зусиль та грошових витрат. Легше створити своїми руками простий водонепроникний бетон.
На ринку випускається безліч добавок, що мають різні характеристики. Найчастіше вибирають такі речовини:
- Олеат натрію.
- Нітрат кальцію. Найдешевший варіант, здатний похвалитися високою опірністю до будь-яких кількостей вологи. Не є отруйною речовиною, у вологій масі добре розчиняється.
- Хлорне залізо.
- Силікатний клей.
Важливо чітко дотримуватись інструкції, коли додається компонент.
До цих пір не знайдено єдиної відповіді на питання, які типи водостійких добавок краще використовувати - вітчизняні, або зарубіжні. У кожного виробника знайдеться варіант із пристойними характеристиками.
Висновок та додаткова інформація
Показники водонепроникності можна поліпшити після набору бетоном певної міцності.
Відмінне рішення у подібних ситуаціях – натрієве скло. Його достатньо розвести із водою, у пропорціях 1:1. Залишиться тільки використовувати склад як ґрунтовку. Глибина проникнення пір для такого ґрунту обмежується лише парою міліметрів.
Силіконові гідрофобізатори – склади з більшою ефективністю. Такі речовини заповнюють пори на 10 сантиметрів та більше. Надходження води в конструкцію повністю блокується.
Глибиною проникнення до 1 метра можуть похвалитися проникаючі гідроізоляції, на зразок марки Пенетрон. Закупорка пір активується при використанні вапна, що міститься в самому бетоні.
Порівняно з іншими видами матеріалів, водостійкий бетон має свої тонкощі. Головне – вибирати марку складу водонепроникності залежно від особливостей об'єкта, майбутньої експлуатації.
Водонепроникність бетону – одна з основних якостей будівельного матеріалу. Він не має порожнеч у своїй будові, щільний. Шви між ділянками заповнюють гідроізолюючою речовиною. У бетону специфічні характеристики, що відрізняються рядом переваг і широким застосуванням. Водонепроникний бетон використовують тільки в монолітних конструкціях (для фундаменту), тому що в збірних спорудах багато швів, через що досягти непроникності вологи неможливо.
Водонепроникні бетони позначають буквою W, парними цифрами від двох до двадцяти. Під ними мається на увазі рівень тиску (вимірюється в МПа х 10 -1 ступеня), при ньому водонепроникний бетон витримує водяний напір і запобігає проходженню вологи.
Що впливає на показник водонепроникності?
Водонепроникність бетону – специфічна характеристика, що має бетонний розчин. На неї впливає велика кількість факторів, серед яких:
- вік бетону. Чим більше йому років, тим краще він захищений від впливу вологи, що руйнує;
- вплив довкілля;
- . Наприклад, сульфат алюмінію підвищує . Цього будівельники досягають за допомогою вібрування, дії преса, вакуумного видалення вологи.
У процесі затвердіння бетону можуть утворюватись пори. Причини цього:
- недостатня щільність суміші;
- наявність зайвої води;
- зменшення обсягу будматеріалу у процесі усадки.
Важливо вміти підбирати клас бетону та його призначення.Так, щоб зробити заливку фундаменту, необхідно зробити W8, при цьому зробити додаткову гідроізоляцію. Штукатурити стіни у приміщенні з нормальною вологістю можна за допомогою W8-W14. Коли приміщення холодне та сире, краще використовувати вищі маркування, при цьому роблячи додаткову обробку спеціальним ґрунтовим складом.
Обробляючи зовнішні стіни будинку необхідно застосовувати вищі марки, щоб забезпечити найкращий рівень водонепроникності. Це важливо тому, що будуть постійні зміни в навколишньому середовищі і вогкість не повинна проникати в будинок.
Пропорції для бетонної суміші
Щоб створити необхідну бетонну суміш, потрібно суворо дотримуватися пропорцій, адже відхилення в бік погіршить характеристики. Це запобігатиме зайвому перекладу матеріалу. Можна приготувати своїми руками, так і за допомогою спеціального міксера.
Основна увага приділяється пропорції між водою та цементом. Цемент необхідно купувати новий, з маркуванням М300-М400, рідше М200 (b15). Клас в15 - непоганий середній варіант. Перед використанням необхідно обов'язково просіяти в15 через сито. Гідрофобний ефект можна отримати, варіюючи з кількістю піску та гравію.Так, піску має бути у 2 рази менше, ніж гравію.
Можливі пропорції гравію, цементу, піску виглядають так: 4:1:1, 3:1:2, 5:1:2,5. Маса води має бути десь 0,5-0,7. Завдяки таким пропорціям суміш добре застигає. Також застосовують різні добавки, що дозволяють досягти водонепроникності.
Способи визначення водонепроникності
Щоб визначити рівень водонепроникного показника, застосовують основні та допоміжні методи. До основних відносяться:
- метод «мокрої плями» (вимір максимального тиску, під час дії якого зразок не пропускає воду);
- коефіцієнт фільтрації (обчислення коефіцієнта, пов'язаного з постійним тиском та тимчасовим відрізком процесу фільтрації).
До допоміжних способів належать:
- визначення за видом речовини, що зв'язує розчин (зміст водонепроникним розчином гідрофобного цементу, портландцементу);
- за вмістом хімічних добавок (використання спеціальних насадок робить суміші водонепроникнішими);
- по структурі пір матеріалів (кількість пір зменшується - показник збільшується, підвищення вологостійкої якості за допомогою піску, гравію).