Водонепроницаемость бетона. Водонепроницаемость формула
Водостойкость и пористость материалов — Материалы и свойства
Содержание статьи
Водостойкость
Водостойкость – способность материала сохранять прочность при насыщении водой. У одних материалов (например, у цементного бетона) прочность при насыщении водой увеличивается, у других (например, у гипсовых материалов) – резко снижается.
Показателем водостойкости является коэффициент размягчения Кразм, который определяется как отношение предела прочности (при сжатии) материала в насыщенном водой состоянии Rcx к пределу прочности сухого материала Rсж: Кразм = R‘сж / Rсж
Значения коэффициента размягчения для различных материалов находятся в интервале от 0 (необожженные глиняные материалы) до 1 (стекло, металлы, битум, фарфор). Материалы с коэффициентом размягчения не менее 0,8 относят к водостойким. Водостойкими, например являются кварцит, гранит, мрамор и др.
Пористость
Пористость П – степень заполнения объема материала порами. Определяется по формуле П = (1 – γ/ρ)· 100 %; где γ – средняя плотность материала, кг/м3; ρ – истинная плотность материала, кг/м3.
Для сыпучих материалов вычисляется межзерновая пористость (пустотность). Она определяется по этой же формуле, только для расчета вместо истинной плотности берут среднюю плотность, или насыпную среднюю плотность.
В объеме материала могут одновременно находиться поры и пустоты. Поры (от греческого порос – выход, отверстие) – это мелкие ячейки в материале, заполненные воздухом или водой, пустоты – более крупные ячейки и полости между кусками рыхло насыпанного материала, заполненные воздухом.
Пористость материала существенно влияет на такие его свойства, как средняя плотность, прочность, водопоглощение, влажность, водопроницаемость, морозостойкость, теплопроводность и др.
Примерные значения пористости, %, для некоторых строительных материалов приведены ниже:
металлы и стекло 0
кварцит До 1
мрамор 0,8—3,0
гранит 1—3
бетон 5—10
кирпич 25—35
туф вулканический 20—60
древесина 50—75
Пористость – физическое свойство, используемое при косвенной оценке водо- поглощения горных пород, их долговечности и т. п. Пористость вычисляют по известным значениям средней и истинной плотности.
Водопоглощение
Водопоглощение – способность материала впитывать и удерживать в порах воду. Оно, как правило, не характеризует истинную пористость материала, так как часть пор оказывается недоступной для воды, а в заполненных водой порах частично остается воздух. Водопоглощение определяют по массе Bмас или объему Воб в процентах.
Водопоглощение Bмас равно отношению массы воды, поглощенной образцом при насыщении, к массе сухого образца: Bмас = [(m1 – m) / m] • 100 %, где m – масса сухого образца, кг; m1 – масса насыщенного водой образца, кг.
Водопоглощение Воб равно отношению массы воды, поглощенной образцом при насыщении, к объему образца: Воб = [(m1 – m) / V] • 100 %
Для перехода Bмас к Воб пользуются фор мулой Воб = Vмас γ, которая выводится из уравнения Воб / Вмас = (m1 – m) / V: (m1 – m) / m = m / V = γ.
Увлажнение и насыщение строительных материалов водой, как правило, отрицательно влияет на их основные свойства – увеличивает среднюю плотность, тепло- и электропроводность, снижает прочность. Водопоглощение зависит от количества и характера пор. Примерные значения водопоглощения, %, для различных материалов приведены ниже:
кварцит 0,17
гранит 0,09—0,65
мрамор 0,05—0,3
керамическая плитка для полов 1—4
бетон 2—3
кирпич 8—20
Водопоглощение – важное физическое свойство камня, которым пользуются при ориентировочной оценке его долговечности. Так, например, если указанный параметр у породы не превышает 0,5 %, ее не испытывают на морозостойкость, полагая, что порода имеет вполне достаточную долговечность (в стандартах на блоки и на камни бортовые). У горных пород, используемых при производстве стеновых материалов, водопоглощение не должно превышать: для вулканических туфов – 50, для других пород—30%.
Определение водопоглощения горной породы производят на пяти образцах – кубиках с размером ребра 40—50 мм или цилиндрах с диаметром и высотой 40—50 мм. Каждый образец очищают щеткой от рыхлых частиц, пыли и высушивают до постоянной массы. После полного остывания образцов на воздухе их взвешивают на настольных или циферблатных весах, укладывают в сосуд с водой комнатной температуры в один ряд (уровень воды в сосуде должен быть на 20—100 мм выше верхней грани образцов) и выдерживают в течение 48 ч. Далее образцы вынимают из сосуда,- вытирают досуха мягкой тканью и поштучно взвешивают. При этом массу воды, вытекшей из пор образца на чашку весов, включают в массу насыщенного водой образца.
Водопоглощение горной породы вычисляют как среднее арифметическое результатов определения водопоглощения пяти образцов. Значения этого показателя для наиболее распространенных видов облицовочного камня СНГ даны в приложении.
Влажность
Влажность – количество содержащейся в материале влаги, отнесенное к массе материала в сухом состоянии. Влажность W вычисляют по формуле W = [(m1 – m) / m] • 100 % (здесь m – масса сухого образца, кг; m1– масса влажного образца, кг).
Влажность учитывают при транспортировке, хранении и приемке материалов по массе. Она влияет на теплопроводность, устойчивость к гниению и некоторые другие свойства материалов.
Водопроницаемость
Водопроницаемость – свойства материала пропускать воду под давлением. Это одна из главных эксплуатационных характеристик кровельных и гидроизоляционных материалов, брезентов, кожи, Величина водопроницаемости определяется количеством воды (мл), которое пропускает материал в единицу времени (ч) через площадь (1 см2) при постоянном давлении.
Обратным свойством – водонепроницаемостью – характеризуются особо плотные материалы (например, сталь, стекло, битум) и плотные материалы с замкнутыми порами (например, бетон специально подобранного состава).
arxipedia.ru
Водонепроницаемость
Водонепроницаемость – способность материала не пропускать воду до достижения односторонним гидростатическим давлением определенной величины. ***ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТЬ
ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТЬ БЕТОНА
Водонепроницаемостью бетона называют способность его не пропускать воду под давлением. Она важна для гидротехнических сооружений, резервуаров для хранения воды. По степени водонепроницаемости бетон подразделяют на марки W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18 и W20. Цифры 2-20 обозначают давление в кгс/см2, при котором стандартные бетонные образцы диаметром и высотой 15 см не пропускают через себя воду. Проницаемость бетона может оцениваться коэффициентом фильтрации, Кф, см/с, определяемым по формуле:
Кф = ? x Q x ?(S x t x p),
где ? — коэффициент, учитывающий вязкость воды при различной температуре;
Q— вес фильтрата;
? — толщина образца, см;
S — площадь образца, см2;
t— время испытания образца, в течение которого измеряют вес фильтрата, с;
p — избыточное давление, МПа.
Поры и капилляры размером менее 10-5 см непроницаемы для воды, более 10-5 см — способны пропускать воду при действии давления или градиента влажности.
Объем макропор в бетоне колеблется от 0 до 40%. Их можно вычислить по формуле:
Vмп = [(В - 2?Ц) / 100] х 100.
Водонепроницаемость бетона зависит, в основном, от В/Ц, вида вяжущего, а также от содержания в бетоне тонкомолотых и химических добавок, условий твердения и возраста бетона. Кроме того, на водонепроницаемость бетона влияет структура пор. Понизив В/Ц, мы уменьшаем макропористость и повышаем водонепроницаемость бетона. Это хорошо видно из рис. 1. Уменьшить В/Ц можно повышением расхода цемента при постоянном расходе воды, применением пластифицирующих добавок, в особенности суперпластификаторов, которые понижают водопотребность бетонных смесей на 20-30%.
Более высокую водонепроницаемость имеют бетоны на глиноземистом, расширяющемся, напрягающемся и высокопрочном цементах. Они присоединяют при гидратации большее количество воды и образуют более плотный цементный камень. Пуццолановый портландцемент за счет заполнения пор пуццолановыми добавками и их набухания также повышает водонепроницаемость бетонов.
Можно вводить пуццолановые добавки непосредственно в бетонную смесь.
Повышают водонепроницаемость бетона на 2-3 марки уплотняющие добавки сульфата алюминия, сульфата железа, нитрата кальция и др. Повышение степени уплотнения бетонной смеси увеличивает его водонепроницаемость. Это достигается механическими способами: вибрированием, прессованием, центрифугированием и т. д. или же удалением воды вакуумированием.
С возрастом увеличивается количество гидратных новообразований, заполняющих макропоры. При этом, как видно из приведенного ниже графика (рис. 2), водонепроницаемость повышается в значительной степени.
Воздухововлекающие или газообразующие добавки изменяют характер пористости. Поры становятся закрытыми и более водонепроницаемыми для бетона, чем открытые сообщающиеся.
Влияние возраста бетона на его водонепроницаемость В (за 100% принята водонепроницаемость в возрасте 30 суток)
*** Водонепроницаемость Свойство материала не пропускать воду под давлением.proseptic.ru
Водонепроницаемость бетона
Одной из основных проблем в любом строительстве считается воздействие влаги на строительный материал. Вода оказывает негативное влияние на структуру изделия, что незамедлительно приводит к колоссальным потерям свойств прочности. Для характеристики подобного фактора, используется понятие водонепроницаемости бетона.
Водонепроницаемость определяет способность противостояния бетона к воздействию влаги под значительным давлением. Такой параметр считается очень важным для гидротехнических сооружений, а также других видов конструкций, которые им аналогичны.
- Кф — является проницаемостью бетона, которая выражена в виде фильтрационного коэффициента;
- А — это коэффициент, который определяет водную вязкость при определенной температуре;
- Q — является весом фильтрующей части;
- В — приранивает свое значение к толщине образца в сантиметрах;
- S — является площадью изделия, что измеряется в квадратных сантиметрах.
- Т — характеризует время проведения замеров.
- Р — приравнивается значению избыточного давления, которое измеряется в мега пикселях.
Стоит отметить, что водонепроницаемость бетона может быть только в тех случая, когда капилляры и поры имеют размеры меньше чем пять сантиметров. Именно поэтому такой параметр влияет на самые различные факторы.
Водонепроницаемость бетона выражается в определении соотношения цемента и воды при замешивании раствора. К негативным последствиям приводят остатки несвязанной химической влаги в конце набора состава прочности. На заводе при замешивании раствора соблюдаются все необходимые технологии и пропорции для этого процесса. Это является одной из основных высоких гарантий эксплуатационного свойства.
В строительстве применения бетона считается очень важным моментом, а самое главное, чтобы под давлением бетон не пропускал воду. Это значительный показатель для воздействия на гидротехнические сооружения, которые предназначены для резервуаров хранения водных ресурсов. Для того, чтобы определить степень водонепроницаемости бетона следует применить целый ряд обозначений. Также это зависит от определенной марки бетона.
beton-lobnya.ru
.jpg)
