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 сборной бетона 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.

Вода в бетоне | Для профессионалов строительства

Количество воды в бетоне определяет многие свойства свежего и затвердевшего бетона, включая удобоукладываемость, прочность на сжатие, водопроницаемость и водонепроницаемость, долговечность и устойчивость к атмосферным воздействиям, усадку при высыхании и возможность образования трещин.

23 апреля 2014 г.

Kim Basham, PhD PE FACI

KB Engineering LLC

Содержание воды является наиболее важным фактором, влияющим на удобоукладываемость или легкость смешивания и укладки бетона.

Количество воды в бетоне определяет многие свойства бетона в свежем и затвердевшем состоянии, включая удобоукладываемость, прочность на сжатие, проницаемость и водонепроницаемость, долговечность и устойчивость к атмосферным воздействиям, усадку при высыхании и возможность образования трещин. По этим причинам ограничение и контроль количества воды в бетоне важны как для технологичности, так и для срока службы.

Водоцементное отношение
Отношение количества воды за вычетом количества воды, поглощенной заполнителями, к весовому количеству вяжущих материалов в бетоне называется водоцементным отношением и обычно обозначается как соотношение Вт/см. Отношение в/см представляет собой модификацию исторического водоцементного отношения (в/ц), которое использовалось для описания количества воды, исключая то, что было поглощено заполнителями, по отношению к количеству портландцемента по весу в бетоне. . Поскольку в настоящее время большинство бетонов содержат дополнительные вяжущие материалы, такие как летучая зола, шлаковый цемент, микрокремнезем или природный пуццолан, более подходящим является соотношение масса/см. Чтобы избежать путаницы между соотношениями в/см и в/ц, используйте соотношение в/см для бетонов с дополнительными вяжущими материалами и без них. Уравнение соотношения в/см: соотношение в/см = (вес воды – вес воды, поглощенной заполнителями), деленное на вес вяжущих материалов.

При отверждении паста или клей, состоящий из вяжущих материалов и воды, связывает заполнители вместе. Затвердевание происходит из-за химической реакции, называемой гидратацией, между вяжущими материалами и водой. Очевидно, что увеличение соотношения масса/см или количества воды в пасте разбавляет или ослабляет затвердевшую пасту и снижает прочность бетона. Как показано на Рисунке 1, прочность бетона на сжатие увеличивается по мере уменьшения соотношения В/см как для бетона без воздухововлечения, так и для бетона с воздухововлечением.

Уменьшение отношения В/См также улучшает другие свойства затвердевшего бетона за счет увеличения плотности пасты, что снижает проницаемость и повышает водонепроницаемость, повышает долговечность и устойчивость к циклам замораживания-оттаивания, зимнему накипи и химическому воздействию.

Как правило, чем меньше воды, тем качественнее бетон. Тем не менее, бетону требуется достаточное количество воды для смазки и получения рабочей смеси, которую можно без проблем смешивать, укладывать, уплотнять и отделывать.

Требования стандартов
Поскольку соотношение В/См определяет как прочность, так и долговечность, строительные нормы и правила устанавливают верхние пределы или максимальные соотношения В/См и соответствующие минимальные прочности на сжатие, как показано в Таблице 1. Например, бетон подвергается замораживанию и оттаиванию в во влажном состоянии или к химикатам против обледенения должно быть максимальное соотношение 0,45 Вт/см и минимальная прочность на сжатие 4500 фунтов на квадратный дюйм для обеспечения долговечности. Конструкторы выбирают максимальное соотношение веса и см и минимальную прочность, в первую очередь, исходя из условий воздействия и соображений долговечности, а не требований несущей способности. Для различных условий воздействия используйте код, требующий максимального отношения массы к см и минимальной прочности для снижения проницаемости бетона. Это повысит устойчивость бетона к атмосферным воздействиям.

Содержание воды и усадка при высыхании
Наиболее важным фактором, влияющим на величину усадки при высыхании и последующую вероятность растрескивания, является содержание воды или количество воды на кубический ярд бетона. В основном, усадка бетона увеличивается с более высоким содержанием воды. Около половины воды в бетоне расходуется на химическую реакцию гидратации, а другая половина обеспечивает удобоукладываемость бетона. За исключением воды, потерянной при кровотечении и поглощенной основным материалом или формами, оставшаяся вода, которая не потребляется в процессе гидратации, способствует усадке при высыхании. Поддерживая содержание воды на как можно более низком уровне, можно свести к минимуму усадку при высыхании и вероятность растрескивания.

Удобоукладываемость
Легкость смешивания, укладки, уплотнения и отделки бетона называется удобоукладываемостью. Содержание воды в смеси является наиболее важным фактором, влияющим на удобоукладываемость. Другими важными факторами, влияющими на удобоукладываемость, являются: пропорции смеси, характеристики крупного и мелкого заполнителя, количество и характеристики вяжущих материалов, вовлеченный воздух, добавки, осадка (консистенция), время, температура воздуха и бетона. Добавление большего количества воды в бетон повышает удобоукладываемость, но большее количество воды также увеличивает вероятность сегрегации (осаждения крупных частиц заполнителя), повышенного водоотделения, усадки при высыхании и растрескивания в дополнение к снижению прочности и долговечности.

Добавление воды на месте
Если измеренная осадка ниже допустимой по спецификациям, осадка может быть скорректирована однократным добавлением воды. Однако существуют требования, связанные с добавлением воды на месте:

• Не превышайте максимальное содержание воды в замесе, установленное принятыми пропорциями бетонной смеси.
• Бетон из смесителя не выгружался, за исключением испытаний на осадку.
• Все добавления воды должны быть завершены в течение 15 минут после начала первого добавления воды.
• Вода должна подаваться в смеситель с таким давлением и направлением потока, чтобы обеспечить надлежащее распределение внутри смесителя.
• Барабан должен быть провернут еще на 30 или более оборотов со скоростью перемешивания для обеспечения однородности смеси.

Перед добавлением воды на месте необходимо узнать допустимое количество воды, которое можно добавить. Эта сумма должна быть напечатана в накладной или определена на совещании перед началом строительства и согласована всеми сторонами.

Вода является ключевым компонентом бетона. Однако слишком большое количество воды может отрицательно сказаться как на свойствах свежего, так и на затвердевшем бетоне, особенно на прочности, долговечности и способности к растрескиванию. При следующей работе обязательно узнайте требования к воде для используемых бетонных смесей, особенно допустимую воду, которую можно добавить для регулировки осадки.

Ссылки
Косматка С. Х. и Уилсон М. Л., Проектирование и контроль бетонных смесей, 15-е издание, Portland Cement Association (PCA), www.concrete.org

Уменьшение водозащиты …

• Увеличение прочности на сжатие и изгиб
• Снижение водопроницаемости и повышение водонепроницаемости
• Повышение долговечности и устойчивости к атмосферным воздействиям, включая химическое воздействие и циклы замораживания-оттаивания, включая образование накипи на поверхности
• Уменьшает усадку бетона при высыхании и вероятность растрескивания

¹ Адаптировано из ACI 318-11 Structural Concrete Building Code, www. concrete.org 

Заявление ASCC о соотношении В/ЦМ

Как определить осадку бетона

Дорожник в Северной Дакоте укладывает 75 000 кубических футов бетона в день

Почему полировка подвесных бетонных плит чаще разочаровывает клиентов помочь владельцам проектов понять, как могут отличаться результаты при полировке подвесных плит

Как правильно обращаться с бетонным раствором

Правила, регулирующие утилизацию бетонного раствора, образующегося во время полировки, резки и шлифовки, могут быть туманными, если не следовать набору рекомендаций.

Повышение уровня производительности малых бетононасосов: Mayco LS300GK

Проблема армирования подрядчика сварной проволокой (WWR)

Должна быть альтернатива демонтажу и замене WWR.

Борьба с трещинами в плитах с необычной геометрией панелей

Насадки для борьбы с трещинами в бетонных панелях необычной формы.

На что следует обратить внимание при выборе оборудования с батарейным питанием

Несколько ключевых аспектов оборудования, которые следует учитывать при выборе строительного оборудования с батарейным питанием.