W в бетоне что это: Водонепроницаемость бетона — определение, обозначение и методы

Водонепроницаемость бетона — определение, обозначение и методы

Водонепроницаемость — способность бетона не пропускать воду под давлением.

Как обозначается водонепроницаемость?

Водонепроницаемость обозначается латинской буквой W и числом. Это число показывается наибольшее давление, которое выдерживает образец бетона определенных размеров не пропуская влагу через себя. Едица измерения кгс/см2 (килограмм-сила на сантиметр квадратный). Т.е. например бетон W12 не будет пропукать воду, если она под давлением менее 12 кгс/см2.

На заводе ЛенБетон вы найдете бетон водонепроницаемостью:

• W2 — для всех марок по прочности
• W4 и W6 — для всех, кроме В 7,5 (М100) и В10 (М150)
• W8 — для всех, кроме В 7,5 (М100), В10 (М150), В 15 (М200) и В 20 (М250)
• W10 и W12 — только для В 30 (М400) и В 35 (М450)

От чего зависит водонепроницаемость бетона?

Водонепроницаемость бетона в первую очередь засвисит от количества пор и каналов в его структуре. Для минимизации их количества необходимо хорошее размешивание и тщательная вибрация бетона при укладке.

Возраст бетона. При правильном уходе водонепроницаемость бетона со временем увеличивается, причём очень значительно в первые 6 месяцев, а затем стабилизируется.

Наконец, водонепроницаемость зависит от качества цемента и наличия уплотняющих добавок. Эти параметры контролируются на заводе.

Методы определения водонепроницаемости в лаборатории

Методы определения водонепроницаемости подразделяют на обычные и ускоренные.

Обычные методы

Обычные методы занимают много времени и проводятся на образцах бетона определенного возраста и размера.

По «мокрому пятну» — самый достоверный и длительный по времени метод. С одной стороны закрепленного образца под давлением подается вода. Давление увеличивают раз в 10-16 часов (в зависимости от толщины образца) пока на другой стороне не появятся капли воды или «мокрое пятно».

По коэффициенту фильтрации — быстрее, чем предыдущий метод. В аналогичной установке давление воды за несколько часов доводят до порогового, т.е. вода начинает просачиваться. Такую воду собирают и взвешивают. Чем меньше воды прошло, тем выше марка бетона по водонепроницаемости.

Ускоренные методы

Ускоренные методы дают чуть менее точный результат, но зато измерение проводится значительно быстрее.

Ускоренный метод определения коэффициента фильтрации (с помощью фильтрометра) — фильтрометром давление поднимают сразу на 10МПа и поддерживают его, пока через образец не пройдет определенное количество воды, и фиксируют время. По времени и некоторым другим характеристикам вычисляют коэффициент фильтрации и согласно таблице присваивают марку.

По воздухопроницаемости — проводится портативными приборами, с помощью которых измерить водонепроницаемость можно прямо на объекте. Идея проста — если бетон плохо пропускает воздух, то воду будет пропускать ещё хуже. Для определния воздухопроницаемости необходимо лишь плотно прижать прибор к образцу и провести измерение. Затем по таблице можно пересчитать воздухопроницаемость в водонепроницаемость.

Также важно обратить внимание на другие характеристики бетона:

• Марка (класс)
• Морозостойкость
• Подвижность

Марки (классы), выпускаемые заводами ЛенБетон:

М100 (В7,5)М150 (В10)М150 (В12,5)М200 (В15)М250 (В20)М300 (В22,5)М350 (В25)М400 (В30)М450 (В35)М500 (В40)

марка, класс, показатель водонепроницаемости бетона

Водонепроницаемость – важная характеристика бетона, характеризующая способность материала сохранять устойчивость к проникновению воды вглубь бетонной конструкции. Это свойство напрямую связано с еще одним важным параметром – морозостойкостью, то есть способностью бетонных элементов переносить циклы замерзания-оттаивания. Этот параметр обозначается буквой W и четными цифрами в диапазоне – 2-20. Использование бетона с хорошей водонепроницаемостью позволяет сэкономить на дополнительных гидроизоляционных мероприятиях.

Характеристики бетонов разных марок водонепроницаемости

Марка материала по водонепроницаемости выбирается, в зависимости от условий эксплуатации:

• W2. Низкий показатель. Конструкции из этого строительного материала требуют проведения дополнительных гидроизоляционных мероприятий.
• W4. Нормальный уровень водонепроницаемости. Такой материал применяется при строительстве фундаментов в грунтах невысокой влажности. Во влажных местах – с использованием наружной гидроизоляции.
• W6. Материал наиболее применяем в индивидуальном и массовом строительстве.
• W8. Водонепроницаемые бетоны используются при строительстве конструкций или объектов с повышенными требованиями к устойчивости к проникновению влаги.

Бетоны высокой водонепроницаемости марок W10-W20 используются при строительстве гидротехнических объектов, водохранилищ, бункеров.

Способы определения стойкости бетонов к проникновению влаги

Водонепроницаемость характеризуется прямыми и косвенными показателями. К основным показателям относятся:

• Марка, определенная по технологии «мокрого пятна». При этом определяется максимальное давление, под воздействием которого образец остается непроницаемым для воды. Испытания осуществляются на специальной установке с гнездами для 6 образцов, которые могут иметь высоту 30, 50, 100, 150 мм. Нагрузку, прилагаемую к образцам, постепенно увеличивают до появления «мокрого пятна». Максимальным считается давление, при котором «мокрое пятно» появляется на двух образцах из шести.
• Коэффициент фильтрации. Расчет коэффициента фильтрации бетона различных марок водонепроницаемости осуществляется с помощью специальной установки, подающей воду к образцам под давлением 1,3 МПа.

Таблица прямых и косвенных показателей водопроницаемости бетона

Характеристики, влияющие на водонепроницаемость бетона

На эту характеристику влияет комплекс факторов:

• Возраст бетона. Чем он больше (до определенных пределов), тем выше устойчивость материала к проникновению воды. Это правило выполняется при соблюдении условий твердения смеси. При увлажнении поверхность твердеющего бетона быстрее набирает нормативную прочность, по сравнению с поверхностью, находящейся на воздухе с относительной влажностью 50-70%. В условиях редкой смачиваемости максимальная водонепроницаемость наступает через полгода-год после заливки смеси. Увлажнение поверхности при твердении смеси особенно актуально для бетонов с низким водоцементным соотношением.
• Пористость материала. Чем она больше, тем менее устойчив искусственный камень к проникновению воды вглубь бетонной конструкции. Наиболее устойчивы к проникновению влаги плотные бетоны. Наиболее влагопроницаемы пено- и газобетоны, особенно последние, для которых характерна открытая форма воздушных ячеек. У пенобетонов такие ячейки имеют закрытую структуру.
• Скорость схватывания и твердения смеси. Слишком быстрое протекание этого процесса провоцирует появление трещин и воздушных пузырьков, снижающих влагоустойчивость материала.
• Применяемое вяжущее. Лучшие показатели водонепроницаемости показывают бетоны на высокопрочном портландцементе и глиноземистом цементе. В период гидратации компоненты таких цементов формируют наиболее плотный цементный камень. Чем выше класс прочности бетона, тем выше марка его водонепроницаемости.
• Наличие или отсутствие специализированных присадок – сульфатов железа и алюминия.

Удалить из смеси лишнюю воду, сделав затвердевший продукт более плотным, помогут рациональные технологии замеса, вакуумные установки, тщательное вибрирование вибраторами поверхностного и глубинного воздействия, прессование, вибропрессование.

Таблица соотношения классов прочности и марок водонепроницаемости бетонов

Добавки для повышения водонепроницаемости

Повысить устойчивость бетона к воздействию воды можно как на стадии его изготовления путем введения специальных присадок, так и после – с помощью различных технологий наружной гидроизоляции.

Сейчас предлагается широкий перечень добавок, повышающих водонепроницаемость бетона, разной эффективности, способа воздействия, стоимости. Присадки нового типа не только заполняют пустоты, но и способны расширяться при контакте с водой. К таким составам относятся Penetron Admix и его отечественный аналог «Кристалл».

Преимущества гидрофобизирующих добавок:

• повышение водонепроницаемости и морозостойкости;
• повышение прочности бетонного камня за счет роста плотности;
• улучшение пластичности смеси, что избавляет застройщика от необходимости использовать пластифицирующие добавки;
• организация защиты стальной арматуры от возникновения и развития коррозионных процессов.

Недостатком использования таких добавок является снижение теплоизоляционных характеристик бетонной конструкции. Это связано с тем, что присадки ликвидируют воздушные пузырьки, положительно влияющие на теплоизоляционные свойства бетона.

Гидрофобизирующие добавки могут быть:

• жидкими;
• сухими, добавляемыми в пластичную бетонную смесь;
• сухими, растворяемыми предварительно в воде.

В строительстве наиболее часто используются составы на основе:

• алкоксисиланов;
• гидросодержащих силоксанов;
• алкилсиликанов калия – наиболее дешевый высокощелочной раствор, при работе с которым необходимо соблюдать меры предосторожности.

Наружная гидроизоляционная обработка готовой бетонной поверхности

Способы создания наружной гидроизоляции бетонных элементов и конструкций:

• Традиционные варианты – оклеечная и обмазочная гидроизоляция фундаментов и стен. Это затратный и мало эффективный метод предотвращения проникновения влаги вглубь бетонной конструкции. При использовании рулонных гидроизоляционных материалов для обработки фундаментов необходимо устроить защитный экран, иначе при засыпке котлована на полотнищах могут возникнуть разрывы.
• Проникающая гидроизоляция. Наиболее известным представителем этой группы является Penetron, разные виды которого используются для объемной (внесение в пластичную смесь) и поверхностной гидроизоляции. Проникающая гидроизоляция поступает в продажу в виде сухого порошка или готового жидкого пропиточного продукта. В ее состав входят: портландцемент, наполнитель и активные химприсадки, функции которых выполняют полимеры или щелочные элементы.

Действие проникающей гидроизоляции основано на ее проникновении вглубь бетонной конструкции и вступлении в реакцию с составными компонентами цементного камня. В результате реакции в порах образуются водонерастворимые кристаллы, предотвращающие проникновение воды. Такой материал, наносимый на влажные основания, предназначен для наземных и подземных объектов. При нарушении целостности поверхности эффективность гидроизоляции не снижается. Для ликвидации фонтанирующих течей предназначены быстросхватывающиеся составы «Пенеплаг».

• Гидроизоляционные материалы для защиты швов от проникновения воды. Комплекс из прокладки «Пенебар» и раствора «Пенекрит» позволяет защитить бетонные конструкции от проникновения воды через швы.

Способ повышения водонепроницаемости бетонного элемента или конструкции выбирается, в зависимости от уровня влажности окружающей среди, напора воды, воздействующего на объект, ответственности объекта.

Что такое соотношение Вт/см? — MCM Sales & Consultants

Нет никаких сомнений в том, что, за исключением механических повреждений (таких как удары или падения), все проблемы с долговечностью бетонных изделий могут быть связаны с переносом жидкостей через бетон. Это напрямую связано с водоцементным соотношением бетонных смесей и проницаемостью. Чем плотнее бетон, тем сложнее жидкости проникнуть в него и повредить бетон. Чем ниже соотношение W/Cm, тем критичнее отверждение. Но как все это сочетается?

Соотношение W/Cm – это просто отношение веса воды в смеси к весу вяжущих материалов, входящих в состав смеси. Вяжущие ингредиенты включают вес цемента и пуццоланов, таких как летучая зола, шлак и микрокремнезем. Всякий раз, когда вы видите отношение, выраженное как W/Cm, становится очевидным, что в составе смеси присутствуют пуццоланы. Однако для простоты в этой статье мы будем использовать выражение w/c для обозначения всех вяжущих материалов.

Наиболее важным назначением воды является гидратация вяжущего порошка с образованием геля, связывающего все ингредиенты смеси вместе. Думайте об этом геле как о клее, который окружает все частицы заполнителя и плотно склеивает их вместе. Хорошая конструкция смеси с низким содержанием воды и цемента использует почти всю воду в процессе гидратации, поэтому остается мало лишней воды для испарения и создания пустот в готовом бетонном изделии.

В конструкциях с высоким содержанием в/ц смеси вода также обеспечивает текучесть, так что бетон может перемещаться вокруг арматурной стали и в углах опалубки. Однако проблема с этими смесями заключается в том, что в смеси содержится гораздо больше воды, чем требуется для гидратации цемента. Избыток воды испаряется, в результате чего в изделии остаются пустоты, повышающие водопроницаемость. Поскольку бетон пористый, жидкости могут проникнуть в изделие и повредить его.

Использование минимально возможного количества воды при приготовлении смесей дает значительные преимущества. Чем меньше воды используется, тем лучше качество бетона. Снижение содержания воды:

Национальная ассоциация сборных бетон рекомендует следующие соотношения W/C:

• 0,48 Максимум

• 0,45 или меньше для бетона. бетон, подвергающийся воздействию солей-противообледенителей, солоноватой воды, морской воды

Производители сухих бетонных изделий используют бетон с нулевой посадкой с водоцементным отношением порядка 0,30–0,36. Этот диапазон в/б обеспечивает все преимущества качества, упомянутые выше, но поскольку смесь очень жесткая, для уплотнения бетона необходима сильная вибрация. Вибрационные силы разжижают твердую смесь, что улучшает ее текучесть.

Многие производители продуктов мокрого литья используют водоцементные отношения в диапазоне от 0,50 до 0,60, поскольку они требуют текучести. Однако при таком высоком содержании воды чрезвычайно сложно получить продукт хорошего качества. Существует альтернатива использованию высокого содержания воды для обеспечения текучести бетона.

К счастью, имеются добавки, уменьшающие количество воды (суперпластификаторы). Они позволяют производителю уменьшить количество воды для затворения (что снижает водоцементное отношение) при одновременном достижении текучести. Поскольку эти суперпластификаторы (часто называемые суперпластификаторами) снижают водоцементное отношение, производители могут воспользоваться преимуществами повышенной прочности, более низкой проницаемости и повышенной долговечности. Многие производители мокрого литья в настоящее время используют водоцементное отношение всего 0,35 и используют супергерметики для обеспечения текучести бетона.

Предупреждение: большинство супперов повышают текучесть только на короткий период времени (от 30 до 60 минут), после чего происходит быстрая потеря удобоукладываемости. После того, как эффект суперпрепарата исчезнет, ​​бетон затвердеет из-за более низкого водоцементного отношения.

Отверждение имеет решающее значение при использовании низких соотношений вода/цемент. Имейте в виду, что, поскольку в смеси нет чрезмерного количества воды, необходимо позаботиться о том, чтобы вода оставалась в бетоне, чтобы должным образом гидратировать вяжущие материалы. Свежезалитый продукт необходимо покрыть или загерметизировать отвердителем, чтобы предотвратить утечку влаги из бетона.

Если продукт подвергается воздействию ветра и солнца, влага испаряется, и остается недостаточно влаги для гидратации всего цемента. Смеси предназначены для обеспечения достаточного количества геля для покрытия поверхностей всех заполнителей для достижения заданной прочности. Если не весь цемент будет гидратирован, невозможно будет достичь расчетной прочности смеси, потому что не будет достаточно геля, чтобы склеить все ингредиенты вместе.

После того, как вы определились с составом смеси, который подходит для соответствующего продукта, который вы производите, сделайте все возможное, чтобы фактическое соотношение ингредиентов соответствовало указанным вами. Если вы покупаете товарный бетон, убедитесь, что вы получаете то, что просили. И, , пожалуйста, никогда не позволяйте вашим сотрудникам добавлять воду  во время заливки бетона, так как это увеличит водоцементное отношение и ослабит прочность.

Благодаря преимуществам использования низкого водоцементного соотношения стоит потратить время на то, чтобы пересмотреть свои схемы смесей и посмотреть, как можно удалить часть воды. Использование водоредуцирующих добавок может быть быстрым и простым методом улучшения качества продукции.

ACI 318-11: Расчетные параметры железобетонных балок

США: Тел.: 1-206-279-3300
ЕС: Тел.: +30 6986 007 252

Коэффициент армирования

Количество стальной арматуры в бетонных элементах должно быть ограничено . Чрезмерное армирование (размещение слишком большого количества арматуры) не позволит стали деформироваться до разрушения бетона и внезапного разрушения.

Коэффициент армирования в конструкции бетонной балки представляет собой следующую дробь:

Коэффициент армирования ρ должен быть меньше значения, определенного при деформации бетона 0,003 и деформации растяжения 0,004 (минимум). Когда деформация арматуры составляет 0,005 или больше, секция контролируется натяжением. (Для меньших деформаций коэффициент сопротивления снижается до 0,65, поскольку напряжение меньше, чем предел текучести стали.)

Максимальная арматура

Исходя из предельной деформации 0,005 в стали, x(или c) = 0,375d so

α = β ₁ (0,375d) значения β ₁ представлены в следующей таблице:

Минимальное армирование

Минимальное армирование обеспечивается даже в том случае, если бетон может сопротивляться натяжению, чтобы контролировать растрескивание.

Минимальное необходимое усиление:

, но не менее

где:

f _y — предел текучести в фунтах на квадратный дюйм

b _w — ширина стенки поперечного сечения бетонной тавровой балки

d — эффективная глубина от вершины железобетонной балки до центра тяжести растянутой стали

Покрытие для арматуры

Покрытие из бетона над/под арматурой должно быть предусмотрено для защиты стали от коррозии. Для внутреннего воздействия для балок и колонн типично 1,5 дюйма, для плит — 0,75 дюйма, а для бетона, залитого в грунт, требуется минимум 3 дюйма.

Расстояние между стержнями

Минимальное расстояние между стержнями указано для обеспечения надлежащего уплотнения бетона вокруг арматуры. Минимальное расстояние составляет максимум 1 дюйм, диаметр стержня, или в 1,33 раза больше максимального размера заполнителя.

Эффективная ширина b _eff

В случае тавровых или гамма-балок эффективная плита может быть рассчитана следующим образом: наименьшее из:

L/4, bw + 16t или от центра к центру балок

Для наружных Т-образных профилей, bE или bw + ½(расстояние в свету до следующей балки)

Когда стенка находится в напряжении, минимальное требуемое армирование такое же, как и для прямоугольных секций

с шириной стенки ( bw ) вместо б .