Бетон водопроницаемость: Водонепроницаемость бетона. Бетон (W) — характеристики.

Содержание

Водонепроницаемость бетона W2-W12 по маркам М50-М600 ✅

Влагостойкость (влагостойкость, влагоустойчивость) – это сопротивляемость материала давлению жидкости. Обозначается буквой W с четным числом от 2 до 20. Чем выше цифра, тем влагоустойчивее материал. В строительстве фундаментов рекомендуют использовать бетон с хорошей водонепроницаемостью, чтобы сэкономить на гидроизоляции.
Водопроницаемость – характеристика бетона, которая по важности стоит на ряду с остальными свойствами: прочностью, морозостойкостью и так далее.

Каждой марке смеси соответствует класс водонепроницаемости. Это можно увидеть в таблице водонепроницаемости бетона:

Водонепроницаемость бетона w2 w4 w6 w8 w12

Класс водонепроницаемости бетона (w2 w4 w6 w8 w12) выбирают в зависимости от того, как и где будет эксплуатироваться материал.
W2 – самый низкий показатель влагостойкости. Использование бетона данного класса требует дополнительных гидроизоляционных мер. Такой бетон используют для подготовительных работ перед заливкой фундамента или в дорожном строительстве в качестве бетонной подушки.

W4 – материал этого класса применяют при заливке фундаментов в почвах с низкой влажностью. Но может быть использован и во влажных грунтах с укладкой гидроизоляции. Из бетонов соответствующих марок производят фундаменты, стяжки, лестницы, заборы, стены, перекрытия.

W6 – наиболее распространенный класс в частном и капитальном строительствах. Обладает достаточной прочностью и водонепроницаемостью для возведения любых видов фундаментов, монолитных стен, плит перекрытий и даже бассейнов.

W8 – влагоустойчивые бетоны. Этот класс используется в строительстве конструкций с повышенными требования к влагостойкости материала.

Бетоны классов W10-W20 применяются в строительстве объектов особого назначения: бункеров, банковских хранилищ, плотин, дамб.

Что влияет на влагоустойчивость бетона?

  • Чем лучше качество используемого цемента, тем выше показатель водопроницаемости. Самый плотный бетонный камень формируется с использованием портландцементов или глиноземистых цементов с повышенной прочностью.
  • Пористый материал впитывает больше влаги, нежели плотный. Газобетоны, пенобетоны менее устойчивы к проникновению жидкости, нежели тяжелые бетоны.
  • Схватывание и твердение раствора также влияют на показатели водопроницаемости. Если эти процессы протекают слишком быстро, то образовываются поры и трещины, которые снижают влагоустойчивость.
  • Возраст материала. Бетон твердеет несколько лет и со временем становиться плотнее, прочнее и, соответственно, влагоустойчивее.

Как определяют водопроницаемость бетона?

По ГОСТ существует 2 способа определения влагостойкости цементного камня:

  • Определение по «мокрому пятну». В специальную установку помещают 6 цилиндрических образцов, на которые подают воду под давлением. Давление увеличивают на 0.2 МПа:
  1. для цилиндров высотой 30мм – каждые 4 минут;
  2. 50мм – 6 минут;
  3. 100мм – 12 минут
  4. 150мм – 16 минут.

Когда на поверхности цилиндра появляется мокрое пятно, опыт считается завершенным. Индекс присваивается в зависимости от давления воды. Пример: W6 – 0.6 Мпа.

  • Метод определения по коэффициенту фильтрации. Метод также требует специального оборудования, плюс лабораторных весов и силикагеля.

Цилиндры из бетона помещают в прибор определения влагостойкости. Затем запускают воду под давлением, увеличивая его каждый час на 0.2 МПа. Просочившуюся воду собирают в отдельный сосуд и взвешивают каждые полчаса. А с помощью силикагеля измеряют влагу, которая не проступила сквозь образец.

Как повысить устойчивость бетона к влаге?

Для увеличения устойчивости материала к воде, могут применяться специальные добавки еще на моменте замешивания раствора или наружная гидроизоляция после высыхания: различные покрытия, прокладки, порошки и т.д.

Водонепроницаемость бетона, определение по марке бетона

Водонепроницаемость бетона

Для гидротехнических сооружений, подвальных и полуподвальных помещений, подземных хранилищ и других объектов зоны постоянного или переменного уровня воды, водонепроницаемость бетона является ключевым условием обеспечения нормальной эксплуатации подобных сооружений.  Под водонепроницаемостью бетона понимается способность материала не пропускать влагу под давлением.

На показатель водонепроницаемости бетона влияет несколько факторов:

  • Вид вяжущего вещества

Наибольшую водонепроницаемость бетону обеспечивают смеси с использованием портландцемента, сульфатостойкого и пуццоланового цемента, а также пластифицированного и гидрофобного цементов.

  • Содержание в бетонной смеси химических добавок (присадок)

Водонепроницаемость бетона во многом зависит от специальных добавков, в числе которых: уплотнители для повышения плотности материала и снижения его пористости  (хлорное железо, силикаты натрия и калия, нитрат кальция), гидрофобные присадки (битумные эмульсии, церезит), набухающие добавки (бентонит), гидрофобизирующие компоненты (олеат натрия, кремнийорганические гидрофобизаторы).

  • Структура пор

При сокращении пористости материала водонепроницаемость бетона усиливается. Обеспечить бетонной смеси минимальную пористость можно, вводя в состав бетона соответствующие заполнители: кварцевый песок, щебень и гравий осадочных пород.

Определение водонепроницаемости бетона

Определение водонепроницаемости бетона проводится по ГОСТ 12730.5-84. Стандартом предусмотрены два классических метода определения водонепроницаемости бетона и ряд ускоренных вспомогательных методик, позволяющих опытным путем определить марку бетона по водонепроницаемости.

Марка бетона по водонепроницаемости

Марки бетона по водонепроницаемости делятся на W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18 и W20.  В обозначении марки бетона по водонепроницаемости цифровые символы определяют давление (в кг/ см2), при котором бетонные образцы не пропускают воду. В качестве образцов для определения водонепроницаемости бетона используются стандартные блоки диаметром и высотой 15 см. W10 — W20 — марки бетона по водонепроницаемости, обеспечивающие возможность сооружения подвальных помещений и резервуаров для хранения воды, подземных бункеров и цокольных этажей в районах с высоким уровнем грунтовых вод без необходимости устройства дополнительно гидроизоляции. Более того, марки бетона по водонепроницаемости с W10 по W20 отличаются еще и отличными показателями по морозостойкости, так как благодаря составу смеси, наряду с водонепроницаемостью, бетон данных марок обладает и хорошей устойчивостью к многократным циклам замерзания/оттаивания. Бетон с повышенной водонепроницаемостью отличается высоким содержанием цемента, а значит и высокой скоростью схватывания. Транспортировка такого бетона требует максимальной оперативности и использования в качестве транспортного средства специальной автотехники. Компания «Гарант-Бетон»  реализует непосредственно с завода гидротехнический (водонепроницаемый) бетон с доставкой на объект. Вы можете оформить заказ на любую марку бетона требуемой водонепроницаемости, указав целевое назначение бетонной смеси и необходимый коэффициент водонепроницаемости. Мы доставим бетон на стройплощадку, гарантируя не только высокое качество материала, но и сохранность физико-механических свойств бетонной смеси.

 

Является ли бетон водонепроницаемым? | Динамический бетононасос

Является ли бетон водонепроницаемым?

Автор:Динамический бетононасос,
Дата: 23 октября 2020 г.

Хотя вы можете увидеть дождевую лужу на бетонной дороге, это не означает, что она водонепроницаема. На самом деле далеко не так. Традиционный бетон представляет собой пористый материал с небольшими отверстиями, через которые может всасываться вода. Он не блокирует жидкости, но есть несколько способов сделать бетон водонепроницаемым или водостойким.

При обсуждении бетона и гидроизоляции вы часто будете слышать следующие термины, используемые в сходных контекстах, но они не означают одно и то же. Итак, давайте уточним их:

  • Пористый: Пористый материал — это материал с порами или отверстиями, через которые может проходить вода или газ. Пористость бетона варьируется в зависимости от смеси, но его отвержденная форма по-прежнему остается пористой. Когда бетон затвердевает, он образует перекрещивающуюся сеть небольших туннелей, называемую капиллярной системой, по всему бетону. Отверстия в этих туннелях выглядят на поверхности как поры.
  • Проницаемость:  Проницаемость означает, насколько хорошо жидкости или газы могут проходить через материал. Так как бетон пористый, в нем много отверстий для прохождения воды. Проницаем ли бетон? Ответ положительный, потому что вода может течь через поры и туннели.

Итак, теперь мы знаем, что вода может проникать сквозь бетон. Но что это значит для структуры и прочности бетона?

Вредит ли вода бетону?

Короче говоря, вода повреждает бетон, часто изнашивая внутренние каналы в бетонном блоке. Он также может создавать пятна или способствовать повреждению от замерзания/оттаивания.

Вы, наверное, помните из уроков географии, что вода обладает мощными разрушающими свойствами, что позволяет ей прорезать скалы, как в Гранд-Каньоне. Тот же принцип применим и к бетону. По мере того, как вода течет по капиллярной системе, она может стираться в туннелях, в конечном итоге создавая все большие и большие карманы, через которые они проходят и вызывают большую эрозию.

Помимо разрушения, вода может также окрашивать поверхность вашего бетона в результате многократного или постоянного воздействия.

Наконец, замораживание-оттаивание — это процесс, при котором эрозия и лед работают вместе, создавая большие, разрушающие трещины в бетоне. В холодную погоду вода проникает в поры бетона, где замерзает. По мере замерзания он расширяется, увеличивая давление в капиллярной системе и бетоне или породе в целом. Этот процесс повторяется снова и снова по мере повышения и понижения температуры и может быстро привести к ухудшению состояния.

Как сделать бетон водонепроницаемым или водостойким

К счастью, это не означает, что вы не можете получить непористую поверхность из бетона. Есть несколько различных способов сделать ваш бетон водонепроницаемым или водостойким:

  • Используйте меньше воды в смеси: Чем больше воды в бетонной смеси, тем больше воздушных карманов вы получите, которые высохнут в капиллярных порах. Конечно, вам все равно придется соблюдать минимальные требования для сохранения структуры бетона.
  • Продукты для смешивания с бетоном:  Некоторые продукты, называемые добавками, могут быть добавлены для повышения водостойкости.
  • Добавьте водонепроницаемое или водоотталкивающее покрытие:  С помощью определенных типов поверхностных покрытий для отделки бетона можно сделать бетон более устойчивым к воде. В качестве дополнительного бонуса некоторые из них также могут обеспечивать защиту от ультрафиолета.

свяжитесь с нами

Мы можем помочь с последним. Компания Dynamic Concrete Pumping, Inc. предлагает широкий спектр услуг по отделке бетона и может помочь в установке и подготовке бетона, который прослужит долгие годы.

Характеристики водопроницаемости бетона нормальной прочности из глиняного щебня в виде крупного заполнителя

На этой странице

АннотацияВведениеРезультаты и обсуждениеЗаключениеКонфликты интересовСсылкиАвторское правоСтатьи по теме

Исследована характеристика водопроницаемости бетона, изготовленного из дробленого глиняного кирпича в качестве крупного заполнителя, и проведено сравнение с бетоном, изготовленным из природного каменного заполнителя. Для этого были выбраны шесть разных образцов кирпича и пять разных образцов натурального камня. Также измеряли прочность на раздавливание образцов кирпича и водопоглощение полученного из них заполнителя. Образцы бетона с тремя различными значениями прочности на сжатие были приготовлены в соответствии с методом расчета состава смеси ACI из каждого из этих образцов заполнителя. Прочность бетона на сжатие, которую можно было получить с кирпичным заполнителем, варьировалась в пределах 19и 28 МПа, тогда как для каменного заполнителя прочность на сжатие варьировалась от 24 до 46 МПа. Затем эти образцы были испытаны на водопроницаемость с использованием машины AT 315 в соответствии с EN 12390-8: «Глубина проникновения воды под давлением». Результаты экспериментов и последующий анализ показывают, что водопроницаемость бетона с кирпичным заполнителем на 225–550 % выше, чем у бетона, изготовленного из заполнителя природного камня с одинаковой прочностью на сжатие. Установлено, что водопроницаемость напрямую связана с прочностью на сжатие, водопоглощением и пористостью затвердевшего бетона. Также было замечено, что на водопроницаемость бетона влияет водопоглощение кирпичного заполнителя и прочность кирпича на раздавливание.

1. Введение

Бетон является основным компонентом постоянно растущей строительной отрасли Бангладеш. Поскольку природного камня не хватает и, следовательно, он дорог, дробленый обожженный глиняный кирпич широко используется в качестве экономичной альтернативы крупнозернистому заполнителю при приготовлении бетона в Бангладеш для строительства жилых и заводских зданий средней этажности, жестких тротуаров, а также мостов и водопропускных труб с малыми и средними пролетами. [1]. Свойства заполнителя из кирпича заметно отличаются от заполнителя из природного камня в отношении прочности, ударной вязкости и других связанных показателей [2]. Поскольку крупный заполнитель занимает большую долю объема бетона, можно предположить, что свойства бетона, изготовленного из кирпичного заполнителя, будут заметно отличаться от свойств бетона, изготовленного из каменного заполнителя. Хотя прочность бетона на сжатие в нормальном диапазоне может быть достигнута удовлетворительно, именно свойства долговечности, такие как водопроницаемость, ползучесть и усадка, всегда вызывали озабоченность у бетона с кирпичным заполнителем. Водопроницаемость является важным вопросом для бетона, изготовленного из дробленого глиняного кирпича, поскольку кирпичный заполнитель гораздо более пористый и, следовательно, проницаемый, чем гранит и другие заполнители природного камня [3]. На сегодняшний день имеется ряд работ, посвященных свойствам бетонов из кирпичного заполнителя [1–8]. Однако никто из них не исследовал водопроницаемость бетона с кирпичным заполнителем, за исключением Дебейба, который показал, что можно производить бетон, содержащий кирпичный щебень (крупный и мелкий), с характеристиками водопроницаемости, аналогичными характеристикам бетона с природным заполнителем, при условии, что процентное содержание кирпичный заполнитель ограничивается 25% и 50% для крупных и мелких заполнителей соответственно [5]. Тем не менее, авторы этой работы считают, что систематическое и сравнительное исследование как природного камня, так и бетона на щебне из глиняного кирпича поможет понять характерные особенности характеристик водопроницаемости бетона с кирпичным заполнителем. Это также поможет проектировщикам и инженерам, использующим бетон с кирпичным заполнителем, прогнозировать ожидаемое поведение водопроницаемости. Результат этого исследования станет значительным дополнением к существующим знаниям в этой области, поскольку проницаемость является одним из основных параметров, ответственных за разрушение бетона. Информация об ожидаемом значении коэффициента водопроницаемости армированного бетона поможет инженерам-практикам проектировать более прочные и устойчивые конструкции с использованием армированного бетона. Это также может помочь изменить существующие строительные нормы и правила для бетона с кирпичным заполнителем в таких областях, как прозрачное покрытие над арматурными стержнями из бетона, а также положения о строительстве водоудерживающих конструкций с использованием бетона с кирпичным заполнителем. Для этого в Бангладешском инженерно-технологическом университете, Дакка, Бангладеш, была проведена экспериментальная программа по изучению характеристик водопроницаемости бетона, изготовленного из дробленого глиняного кирпича. Для этого были выбраны шесть разных кирпичей и пять разных заполнителей природного камня. В экспериментальной программе были приготовлены образцы бетона с тремя различными значениями прочности на сжатие из природного камня и дробленого заполнителя глиняного кирпича. Затем эти образцы были подвергнуты испытанию на водопроницаемость с использованием машины европейского стандарта AT 315 в соответствии с BS EN 1239.0-8: «Глубина проникновения воды под давлением» [9]. Результаты испытаний были проанализированы для изучения увеличения водопроницаемости бетона с кирпичным заполнителем по сравнению с соответствующим бетоном, изготовленным из заполнителя из природного камня. Также были измерены некоторые свойства кирпича, кирпичного заполнителя и бетона, в том числе прочность кирпича на раздавливание, водопоглощение кирпичного заполнителя, водопоглощение и пористость в затвердевшем бетоне. Также было исследовано влияние этих свойств на водопроницаемость соответствующего бетона.

2. Используемые материалы
2.1. Цемент

Обыкновенный портландцемент (тип 1) с прочностью на сжатие через 28 дней 46 МПа по ASTM C 150 [10] использовали для приготовления всех образцов бетона. При использовании одного типа цемента было исследовано влияние различных типов крупного заполнителя в бетоне.

2.2. Мелкий заполнитель

Один тип природного крупнозернистого песка использовался на протяжении всей экспериментальной работы, чтобы поддерживать постоянный параметр мелкого заполнителя. Ситовой анализ проводили в соответствии с ASTM C136 [11]. Результаты этого анализа показали, что используемый песок соответствует ограничениям, установленным в ASTM C33 [12]. Удельный вес заполнителей также определяли в соответствии со стандартом ASTM C29./C29M [13], тогда как водопоглощение и удельный вес мелкого заполнителя были определены в соответствии с ASTM C128 [14]. В результате этих процедур испытаний модуль крупности, удельный вес, водопоглощение и удельный вес мелкого заполнителя были определены как 2,70, 1630  кг/м 3 , 1,26% и 2,66 соответственно.

2.3. Глиняные кирпичи

В этой работе шесть различных типов образцов кирпича, пронумерованных от 1 до 6, были собраны с разных заводов по производству кирпича. Эти фабрики используют два типа печей, широко используемых в Бангладеш, а именно: траншейную печь Bulls и печь с неподвижной дымовой трубой. Перед дроблением этих кирпичей до заполнителя было проведено испытание на прочность на сжатие (раздавливание) в соответствии со стандартом ASTM C 67 [15]. Результаты испытаний представлены в таблице 1, из которой видно, что прочность кирпича на раздавливание варьировалась от 14 до 29.МПа. Большой разброс прочности кирпича на раздавливание был выбран таким образом, чтобы можно было наблюдать его влияние на водопроницаемость бетона.

2.4. Кирпич и каменный заполнитель

Кирпичный заполнитель был получен путем разбивания целых новых кирпичей на твердую бетонную поверхность с помощью молотка. В качестве каменного заполнителя использовались валуны природного щебня из песчаника. В этой работе из разных источников было собрано пять различных типов природных каменных валунов. Для целей сравнения кирпичи и каменные валуны были раздроблены таким образом, чтобы они имели одинаковую градацию и примерно одинаковый модуль крупности, чтобы свести на нет влияние размера и формы на характеристики водопроницаемости бетона, если таковое имеется. Кроме того, было также обеспечено строгое соблюдение пределов классификации, установленных в ASTM C33 [12]. Перед приготовлением бетона были измерены различные свойства как кирпичных, так и каменных заполнителей. Это включает водопоглощение и удельный вес в соответствии с ASTM C127 [16] и испытание на истирание в Лос-Анджелесе (Лос-Анджелес) в соответствии с ASTM C131 [17]. Результаты испытаний представлены в таблицах 1 и 2. Наблюдение за этими результатами показывает, что более прочные кирпичи имеют более высокую плотность и более низкий показатель истираемости LA. Кроме того, все кирпичные заполнители имеют меньшую плотность, чем плотность щебеночного заполнителя. Следовательно, бетон с меньшей плотностью может быть получен за счет использования кирпичного заполнителя. С другой стороны, водопоглощение кирпичного заполнителя оказалось в несколько раз выше, чем у каменного заполнителя.

3. Схема испытаний
3.1. Состав смесей и способ смешивания

Методика расчета бетонных смесей с обычным заполнителем может быть использована для расчета смесей с использованием щебня из кирпичного заполнителя [3]. В этой работе расчетные соотношения смесей для бетона с каменным и кирпичным заполнителем с целевой прочностью на сжатие 20,0, 30,0 и 40,0 МПа были оценены по методу ACI [18] с водоцементным отношением () 0,4, 0,5 и 0,6 соответственно. , учитывая величину осадки в диапазоне от 25 до 50 мм. Требуемое количество цемента, воды, крупного и мелкого заполнителя для всех кирпичных и каменных заполнителей представлено в таблице 3. Поскольку водопоглощение кирпичного заполнителя намного выше, рекомендуется замочить кирпичные заполнители в воде перед добавлением в бетон. смесь [2, 3, 6]. В противном случае большая часть воды из расчета состава смеси будет пропитана заполнителем и не сможет реагировать с цементом, изменяя водоцементное соотношение. Следовательно, как камень, так и кирпичный заполнитель замачивали в воде на 48 часов и добавляли в смесь в состоянии насыщения поверхности сухим. Вода, поглощенная заполнителем, является дополнением к потребности в воде из расчета конструкции смеси, как показано в таблице 1. Мелкий заполнитель сушили в течение 48 часов в печи при 110°C и давали остыть до комнатной температуры перед добавлением в смесь. Потребность в воде в процессе разработки смеси была скорректирована с учетом эффекта водопоглощения мелких заполнителей. Затем заполнители, цемент и воду соединили и смешали в машинном смесителе в соответствии с ASTM C 19.2 [19]. Испытания на осадку были также проведены для свежего бетона в соответствии с ASTM C143 [20], и соответствующие значения приведены в Таблице 3. Бетонные смеси, для которых значение осадки превышало расчетный диапазон от 25 до 50  мм, отбраковывались и повторно перемешивались.

Для каждой партии бетона с определенной заданной прочностью на сжатие было отлито в общей сложности три цилиндрических образца размером 300 мм × 150 мм и шесть кубов размером 150 мм × 150 мм. Образцы цилиндров подвергали испытанию на прочность при сжатии в соответствии со стандартом ASTM C39 [21], поддерживая скорость нагружения от 0,25 до 0,30 МПа/с. Три кубических образца были подвергнуты испытанию на водопроницаемость. Остальные три куба использовались для определения плотности, водопоглощения и пористости затвердевшего бетона в соответствии с ASTM C642 [22].

3.2. Испытание на водопроницаемость

Прибор европейского стандарта AT 315 использовался для определения водопроницаемости бетона в соответствии с EN 12390-8 [9]. Аппарат был подключен к обычному воздушному компрессору, способному постоянно обеспечивать сжатый воздух давлением не менее 5 бар, и оборудован осушителем и масляным фильтром. Затем было выполнено подключение к водопроводу лаборатории и к дренажной системе. Образец подвергали испытанию, когда его возраст составлял не менее 28 дней. Для испытаний образец помещали на прибор таким образом, чтобы давление воды действовало на испытательную площадку, которая фактически представляет собой участок диаметром 75 мм в центре нижней поверхности куба размером 150 на 150 мм. К этой поверхности применяли давление воды () кПа в течение () часов. После приложения давления в течение заданного времени образец извлекали из аппарата. Лицо, на которое оказывалось давление воды, протирали для удаления лишней воды. Затем образец был разделен пополам перпендикулярно поверхности, на которую воздействовало давление воды. Как только поверхность щели высыхала до такой степени, что можно было ясно видеть фронт проникновения воды, регистрировали и измеряли с точностью до миллиметра максимальную глубину проникновения под испытуемым участком. На рис. 1 показан пример такой области проникновения и отмеченного фронта проникновения в образце бетона с кирпичным заполнителем.

Глубину проникновения воды внутрь образца можно преобразовать в эквивалентный ему коэффициент водопроницаемости с помощью уравнения Валента [23]: где – глубина проникновения бетона в метрах, – гидравлический напор в метрах, – время под давлением в секундах, и – доля объема бетона, занятая порами.

Значение представляет дискретные поры, такие как пузырьки воздуха, которые не заполняются водой, кроме как под давлением, и может быть рассчитано по увеличению массы бетона во время испытания.

4. Результаты и обсуждение
4.1. Прочность бетона, водопоглощение и пористость

В таблице 4 приведены результаты испытаний на прочность на сжатие подготовленных образцов бетона. Как видно, прочность на сжатие, достигаемая при использовании бетона с каменным заполнителем, довольно близка и находится в пределах 15% от заданной прочности на сжатие. С другой стороны, прочность на сжатие, достигнутая с использованием кирпичного заполнителя, была намного меньше, чем целевая прочность. Например, для бетона с расчетной прочностью 40 МПа достигнутая прочность на сжатие варьировалась от 21 до 27,9.МПа, то есть примерно на 30-47,5% ниже заданной прочности. Однако для бетона 20 МПа разница меньше. Как видно из таблицы 4, наблюдается явная разница в водопоглощении и пористости между бетоном из кирпича и каменного заполнителя. В действующей схеме испытаний водопоглощение и пористость бетона с каменным заполнителем колеблются от 1,5 до 4% и от 3,8 до 8,9% соответственно, тогда как водопоглощение и пористость бетона с кирпичным заполнителем колеблются от 5,9 до 9.0,9% и от 7,6 до 15,8% соответственно. То есть при эквивалентной прочности на сжатие водопоглощение и пористость бетона с кирпичным заполнителем были на 60-80% выше. Аналогичная тенденция наблюдалась и для арболитобетона другими исследователями [5, 8].

4.2. Прочность бетона на сжатие и водопроницаемость

Водопроницаемость бетона из природного камня и кирпичного заполнителя в зависимости от его прочности на сжатие представлены на рисунках 2 и 3 соответственно. Установлено, что коэффициент водопроницаемости по данной схеме испытаний бетона на природном заполнителе колеблется в пределах 0,02 × 10 −11 и 1,2 × 10 −11  м/с. Эти значения согласуются с имеющимися результатами по бетону с заполнителем из природного камня [24–26]. Для бетона с кирпичным заполнителем коэффициент водопроницаемости варьировал от 2,2 х 10 -11 до 6 х 10 -11 м/с для диапазона прочности на сжатие испытанного бетона (от 16,7 до 27,9 МПа). Для определенного соотношения между коэффициентом водопроницаемости и прочностью на сжатие щебеночного бетона наблюдалась хорошо подобранная прямолинейная зависимость (рис. 2). Хотя это и не совсем правильно, для бетона с кирпичным заполнителем можно определить приблизительную прямолинейную зависимость между прочностью на сжатие и коэффициентом водопроницаемости для определенного соотношения (рис. 3). Наблюдение за рисунками 2 и 3 показывает, что как для каменного, так и для кирпичного бетона увеличение доли в бетонной смеси приводит к соответствующему увеличению коэффициента водопроницаемости. Кроме того, более крутые кривые предполагают, что процентное увеличение коэффициента водопроницаемости по отношению к увеличению прочности на сжатие является более значительным в бетоне с каменным заполнителем.

Затем сравнили коэффициент водопроницаемости бетона с кирпичным заполнителем и бетона с каменным заполнителем той же прочности на сжатие. Линейное изменение наблюдалось между коэффициентом водопроницаемости и прочностью на сжатие как для кирпича, так и для бетона с каменным заполнителем. Соответственно коэффициент водопроницаемости оценивался путем линейной экстраполяции полученных данных испытаний в диапазоне прочности на сжатие, для которого данные испытаний отсутствовали. Сравнение показывает, что коэффициент водопроницаемости кирпичного заполнителя в несколько раз превышает соответствующий коэффициент водопроницаемости каменного заполнителя той же прочности на сжатие. Такое сравнение показано на рис. 4, где показано процентное увеличение водопроницаемости кирпичного заполнителя по сравнению с водопроницаемостью каменного заполнителя бетона с одинаковой прочностью на сжатие. На этом рисунке нанесены три набора данных, по одному для каждого отношения, то есть 0,4, 0,5 и 0,6. Для коэффициента 0,4 и для бетона эквивалентной прочности на сжатие коэффициент водопроницаемости арболитобетона в 225-350% раз выше. При коэффициенте 0,5 увеличение коэффициента водопроницаемости кирпичобетона составляет от 300 до 425%, тогда как при коэффициенте 0,6 коэффициент водопроницаемости кирпичобетона на 350-550% выше, чем у щебнебетона одинаковая прочность на сжатие. Таким образом, в зависимости от прочности на сжатие и коэффициента водопроницаемость бетона с глиняным щебнем в качестве крупного заполнителя на 225-550 % выше, чем у соответствующего бетона с природным камнем в качестве крупного заполнителя.

4.3. Водопроницаемость, связанная с водопоглощением и пористостью в затвердевшем бетоне

Было обнаружено, что как пористость, так и водопоглощение бетона с кирпичным заполнителем на 60-80% выше (таблица 4), что делает его намного более водопроницаемым, чем бетон из природного камня эквивалентной прочности. Пористость и водопоглощение указывают на поры или пустоты в бетоне, через которые проникает вода. Следовательно, увеличение этих параметров приводит к соответствующему увеличению водопроницаемости [23]. Коэффициенты водопроницаемости по отношению к водопоглощению и пористости в затвердевшем кирпичобетоне показаны на рисунках 5 и 6 соответственно. Наблюдение за этими цифрами показывает, что существует линейная зависимость между этими параметрами и коэффициентом водопроницаемости для определенного соотношения. Также, как видно, относительно пологий наклон этих прямых свидетельствует о том, что коэффициент водопроницаемости армированного бетона очень чувствителен к этим параметрам. Подобное линейное поведение между пористостью и водопроницаемостью наблюдалось и для водопроницаемого бетона [26].

4.4. Водопроницаемость, связанная со свойствами кирпича и заполнителя кирпича

Двумя важными ориентировочными свойствами кирпича и заполнителя кирпича являются прочность кирпича на раздавливание и водопоглощение заполнителя кирпича. Наблюдение за таблицей 2 показывает, что кирпичи с более высокой прочностью на сжатие образуют заполнители, которые имеют более высокий удельный вес и плотность, а также более низкие значения водопоглощения и истирания LA. Следовательно, бетон, изготовленный из кирпича с более высокой прочностью на сжатие, имеет меньшую пористость (табл. 4) и, следовательно, менее проницаемую. Это отражено на рисунках 7 и 8, где прочность кирпича на раздавливание и водопоглощение кирпичного заполнителя коррелируют с коэффициентом водопроницаемости бетона, изготовленного из этих заполнителей, соответственно. Из этих рисунков видно, что для определенного соотношения существует приблизительно линейная зависимость между водопроницаемостью бетона с кирпичным заполнителем и этими двумя параметрами. Понятно, что увеличение прочности кирпича на раздавливание связано с уменьшением водопроницаемости. С другой стороны, увеличение водопоглощения кирпичного заполнителя приводит к соответствующему увеличению водопроницаемости бетона. Например, при увеличении прочности кирпича на раздавливание с 15 до 25 МПа водопроницаемость бетона снижается с 4,75×10 9 .0076 −11  м/с до 2,75 × 10 −11  м/с; то есть увеличение прочности кирпича на раздавливание на 66% снижает водопроницаемость соответствующего бетона примерно на 42%. 1 × 10 −11  м/с увеличение коэффициента водопроницаемости армированного бетона наблюдается при увеличении водопоглощения армированного заполнителя на 2–3 %, тогда как при увеличении или уменьшении водопоглощения армированного заполнителя на 2 % , коэффициент проницаемости соответствующего бетона увеличивается или уменьшается соответственно в диапазоне 0,8 × 10 −11   м/с до 1,1 × 10 −11   м/с.

5. Заключение

В данной статье были изучены водопроницаемые свойства бетона с заполнителем из дробленого глиняного кирпича и проведено сравнение с бетоном, изготовленным из заполнителя из природного камня. На основании экспериментальных результатов, полученных в данном исследовании, можно сделать вывод, что коэффициент водопроницаемости армированного бетона всегда выше, чем у природного каменного заполнителя аналогичной прочности. В зависимости от прочности на сжатие и соотношения коэффициент водопроницаемости армированного бетона может быть на 225-550 % выше, чем у каменного заполнителя.

Кроме того, на основе наблюдений и результатов экспериментов в этом исследовании можно сделать следующие выводы: (i) При эквивалентной прочности на сжатие водопоглощение и пористость в бетоне с затвердевшим кирпичным заполнителем на 60–80 % выше, чем у каменного заполнителя. бетон. (ii) При определенном соотношении прочность на сжатие и водопроницаемость бетона с кирпичным заполнителем связаны линейной зависимостью. Увеличение прочности показывает соответствующее снижение коэффициента водопроницаемости и наоборот. (iii) Для определенного соотношения существует линейная зависимость между водопоглощением и пористостью бетона с затвердевшим кирпичным заполнителем и его коэффициентом водопроницаемости. Кроме того, коэффициент водопроницаемости очень чувствителен к этим параметрам. (iv) Коэффициент водопроницаемости бетона с кирпичным заполнителем линейно связан с прочностью кирпича на раздавливание. Повышение прочности кирпича на раздавливание на 66% снижает водопроницаемость соответствующего бетона примерно на 42%. (v) Коэффициент водопроницаемости бетона с кирпичным заполнителем линейно связан с водопоглощением кирпичного заполнителя. Установлено, что при увеличении или уменьшении водопоглощения кирпичного заполнителя на 2 % коэффициент водопроницаемости соответствующего бетона увеличивается или уменьшается соответственно в пределах 0,8·10 −11   м/с до 1,1 × 10 −11   м/с.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ссылки

  1. М. А. Мансур, Т. Х. Ви и Л. С. Черан, «Кирпичная крошка в качестве крупного заполнителя для бетона», ACI Materials Journal , vol. 96, нет. 4, pp. 478–484, 1999.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  2. Ф. М. Халаф и А. С. ДеВенни, «Свойства новых и переработанных заполнителей глиняного кирпича для использования в бетоне», Журнал материалов гражданского строительства , том. 17, нет. 4, статья 456, 2005 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  3. Ф. М. Халаф, «Использование дробленого глиняного кирпича в качестве крупного заполнителя в бетоне», Journal of Materials in Civil Engineering , vol. 18, нет. 4, стр. 518–526, 2006 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  4. Ахатаруззаман А.А., Хаснат А. Свойства бетона с использованием в качестве заполнителя кирпичного щебня. С. 9.0160 ACI Concrete International , vol. 5, стр. 58–63, 1983.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  5. Ф. Дебиб и С. Кенай, «Использование крупного и мелкого дробленого кирпича в качестве заполнителя в бетоне», Строительство и строительство Материалы , вып. 22, нет. 5, стр. 886–893, 2008 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  6. П. Б. Кахим, «Механические свойства бетона с кирпичным заполнителем», Строительство и строительные материалы , том. 23, нет. 3, стр. 1292–1297, 2009.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  7. С. И. Ахмад и С. Рой, «Поведение ползучести и его прогнозирование для бетона нормальной прочности, изготовленного из дробленого глиняного кирпича в качестве крупного заполнителя», Journal of Materials in Civil Engineering , vol. 24, нет. 3, стр. 308–314, 2012 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  8. Адамсон М., Размджоо А. и Пурсаи А. Долговечность бетона, содержащего кирпичный щебень в качестве крупного заполнителя, стр. 9.0160 Строительство и строительные материалы , вып. 94, стр. 426–432, 2015.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  9. BSI, «Затвердевший бетон — часть 8: глубина проникновения воды под давлением», BS EN 12390-8 , BSI, Лондон, Великобритания, 2009 г.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  10. ASTM, «Спецификация портландцемента», ASTM C 150 , ASTM, West Conshohocken, Pa, USA, 2007.

    Просмотр:

    Google Scholar

  11. ASTM, «Стандартный метод испытаний для ситового анализа мелкого заполнителя», ASTM C 136 , ASTM, West Conshohocken, Pa, USA, 2014.

    Посмотреть по адресу:

    0 Google Scholar

  12. ASTM, «Стандартная спецификация для бетонных заполнителей», ASTM C 33 , ASTM, West Conshohocken, Pa, USA, 2011.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar плотности («удельный вес») и пустот в совокупности», ASTM C29/C29M , ASTM, West Conshohocken, Pa, USA, 2009.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar мелкий заполнитель», ASTM C 128 , ASTM, West Conshohocken, Pa, USA, 2015.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  13. ASTM, ASTM C67 , ASTM, West Conshohocken, Pa, USA, 2014.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  14. ASTM, «Стандартный метод испытаний плотности, относительной плотности (удельного веса) и поглощения крупного заполнителя», ASTM C 127 , ASTM, West Conshohocken, Pa, USA, 2015.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

  15. ASTM, «Стандартный метод испытаний на стойкость к разрушению мелкозернистого крупного заполнителя при истирании и ударе в лос-анджелесская машина» ASTM C 131 , ASTM, West Conshohocken, Pa, USA, 2014.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  16. Американский институт бетона (ACI), «Стандартная практика выбора пропорций для обычного, тяжелого и массивного бетона» », ACI 211.1-91 , Американский институт бетона, Фамингтон-Хиллз, штат Мичиган, США, 2002 г.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar », ASTM C 192/C192M , ASTM, West Conshohocken, Pa, USA, 2007.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar 39 , ASTM, West Conshohocken, Pa, USA, 2015.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  17. ASTM, «Стандартный метод испытаний на осадку гидравлического цементного бетона», ASTM C 143 , West Коншохокен, Пенсильвания, США, 2015 г.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  18. ASTM, «Стандартный метод испытаний плотности, поглощения и пустот в затвердевшем бетоне», ASTM C 642 , ASTM, West Conshohocken, Pa, USA, 2013.