4.2.5.4 Водопроницаемость бетона. Водопроницаемость бетона
8.5.2. Проницаемость бетона
Проницаемость в конечном итоге определяет способность материала сопротивляться воздействию увлажнения и замерзания, влиянию различных атмосферных факторов и агрессивных сред.
Проницаемость зависит от общей пористости, структуры пор, свойств вяжущего и заполнителей, вида флюида. Для гидротехнических бетонов наибольшее значение имеет водонепроницаемость.
Бетон является капиллярно-пористым материалом, пронизанным сеткой мельчайших пор и капилляров размером до 10-5 мм.
Микропоры и капилляры размером более 10-5 мм доступны для фильтрации воды, которая происходит вследствие перепада давлений.
Макропористость бетона уменьшается при понижении В/Ц, увеличении степени гидратации цемента, уменьшении воздухововлечения в бетонную смесь, при использовании химических добавок, уплотняющих структуру бетона.
, (8.5)
где А – площадь образца, см2; t – время, ч; p1 и p 2 – градиент давления.
Плотные бетоны обычно не фильтруют воду, для их оценки используют другое понятие – марка по водонепроницаемости.
Рис. 8.6. Зависимость коэффициента проницаемости
бетона от объема макропор νм.п
Для тяжелых бетонов, к которым предъявляются требования ограничения проницаемости или повышенной плотности и коррозийной стойкости, назначают марки по водонепроницаемости. Установлены следующие марки по водонепроницаемости W2; W4; W6; W8; W10; W12; W14; W16; W18; W20.
Эта характеристика определяется испытаниями и показывает, до какого давления бетон является непроницаемым для воды.
При испытании с одной стороны образца, соприкасающегося с водой, создают давление, медленно его повышая. Наблюдая за другой стороной образца, отмечают, при каком давлении на поверхности бетона появляются влажные пятна. Это давление определяет марку бетона по водонепроницаемости.
Водопроницаемость бетона со временем снижается (рис. 8.7).
В ряде случаев водопроницаемость (в силу растворения в воде солей, кислот и других веществ) может сопровождаться физико-химическими процессами взаимодействия продуктов гидратации цемента и заполнителей с фильтрующей жидкостью, что приводит к повышению проницаемости бетона.
Рис. 8.7. Влияние возраста бетона на его водопроницаемость В (за 100 % принята водопроницаемость в возрасте 30 сут)
Введение добавок или специальных веществ при приготовлении бетона является сравнительно простым и достаточно эффективным мероприятием. Проницаемость также существенно может быть уменьшена путем пропитки бетона жидким стеклом, серой и другими веществами, кольматирующими поры и капилляры бетона. Практически непроницаемыми являются полимербетоны.
8.6. Морозостойкость бетона
Основной причиной, вызывающей разрушение бетона, является давление на стенки пор и устья микротрещины, создаваемое замерзающей водой. При замерзании вода увеличивается в объеме на 9 %. Расширению препятствует жесткий каркас бетона, в котором возникают высокие напряжения. Многократно повторяемые замораживания и оттаивания разрушают структуру бетона, постепенно разупрочняют ее, и материал начинает разрушаться, начинают крошиться ребра, затем трещины проникают внутрь.
Это явление усиливается гидростатическим давлением воды, еще не успевшей перейти в лед и различием в коэффициентах температурного расширения составляющих бетона.
Критерием морозостойкости бетона является количество циклов, при котором потеря в массе образца менее 5 %, и снижением прочности не превышает 5 %. Это количество циклов и определяет марку бетона по морозостойкости. Для тяжелых бетонов назначают марки по морозостойкости F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500, F600, F800, F1000.
В микропорах бетона связанная вода не переходит в лед при температурах –70 оС и ниже, поэтому и в данном случае микропоры не оказывают влияния на свойства бетона.
Морозостойкость бетона повышается с уменьшением объема макропор за счет снижения В/Ц, применения гидрофобирующих или кольматирующих добавок, создания резервного объема воздушных пор с помощью воздухововлекающих добавок, формулирующих особую структуру пор бетона, незаполняемых водой, но доступных для проникания в них воды под давлением, возникающим при замерзании (рис. 8.8).
Рис. 8.8. Зависимость морозостойкости бетона от капиллярной пористости П1 (по Горчакову Г.И.)
Для обеспечения повышенной морозостойкости необходимо добиться получения в бетоне такого большого количества мельчайших пузырьков, чтобы расстояние между ними не превышало 0,025 см. Обычно в таком бетоне удельная поверхность пор, характеризующая их размеры, составляет 1000–2000 см2/см3, размеры пор 0,005–0,1 см, а расстояние действительно не превышает 0,025 см (рис. 8.9).
Рис. 8.9. Зависимость морозостойкости Мрз обычного бетона (1) и бетона с вовлеченным воздухом (2) от В/Ц
studfiles.net
4.2.5.4 Водопроницаемость бетона
Характеристиками водопроницаемости бетона являются водонепроницаемость, водопоглощение и водоцементное отношение.
Водонепроницаемость бетона является прямым показателем. Она оценивается марками бетона по водонепроницаемости и коэффициентами фильтрации бетона. Косвенные показатели – водопоглощение и водоцементное отношение.
Водонепронцаемостью бетона называется способность его не пропускать воду под давлением. Она важна для гидротехнических сооружений, резервуаров для хранения воды. По степени водонепроницаемости бетон подразделяется на марки: W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18, W20. Цифры 2–20 обозначают давление, кгс/см2 (10-1МПа), при котором стандартные бетонные образцы не пропускают через себя воду.
Марки бетона по водонепроницаемости назначаются для бетонов гидротехнических сооружений, резервуаров для воды, для конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах.
Проницаемость бетона может оцениваться коэффициентом фильтрации КФ, см/с, определяемым по формуле
КФ = hQd/(Stp),
где h – коэффициент, учитывающий вязкость воды при различной температуре; Q – вес фильтрата, Н; d – толщина образца, см; S – площадь образца, см2; t – время испытания образца, в течение которого измеряют вес фильтрата, с; р – избыточное давление, МПа.
Водонепроницаемость определяется испытанием шести образцов диаметром 150, 100, 50 или 30 мм, изготовленных в цилиндрических формах. Высота образцов зависит от наибольшей крупности щебня или гравия.
Испытания выполняют обычно в возрасте 28 суток. Испытания гидротехнического бетона речных сооружений в возрасте 180 суток. Может быть определен другой срок.
Испытания проводят на приборе любой конструкции, позволяющей создать давление. Давление воды повышают по 0,2 МПа в течение 1–5 минут и выдерживают на каждой ступени 16 часов. За степень водонепроницаемости принимают наибольшее давление, при котором на четырех образцах из шести не наблюдается просачивание воды в виде капель или мокрых пятен.
При определении водонепроницаемости бетона по коэффициенту фильтрации образцы выдерживают на каждой ступени один час до давления, когда появится фильтрат, а затем его собирают не менее шести раз с интервалом 30 минут, а затем по формуле определяют коэффициент фильтрации. Коэффициент фильтрации бетонаконструкций определяют на выбуренных образцах.
Проницаемость бетона по водопоглощению определяют на образцах из бетонной смеси рабочего состава или выпиленных, выбуренных, выломанных из конструкций, после насыщения в воде.
Между показателями проницаемости бетона существует зависимость, приведенная в таблице 4.25.
Таблица 4.25 – Соотношение между показателями проницаемости бетона
| Условные обозначения показателя проницаемости бетона | | |||
| прямые | косвенные | |||
| Марка бетона по водонепроницаемости | Коэффициент фильтрации КФ, см/с (при равновесной влажности) | Водопоглощение по массе Wм, % | Водоцементное отношение В/Ц, не более | |
| Н – бетон нормальной проницаемости | W4 | Св. 2×10-9до 7×10-9 | Св. 4,7 до 5,7 | 0,6 |
| П – бетон пониженной проницаемости | W6 | Св. 6×10-10до 2×10-9 | Св, 4.2 до 4,7 | 0,55 |
| О – бетон особо низкой проницаемости | W8 | Св. 1×10-10 до 6×10-10 | До 4.2 | 0,45 |
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 = [(B – 2wЦ)/1000]×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 рисунка 4.12. 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, напрягающем 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 или же удалением воды вакуумированием.
С возрастом увеличивается количество гидратных новообразований, заполняющих микропоры. При этом, как видно из приведенного графика (рисунок 4.13), водонепроницаемость повышается в значительной степени.
Рисунок 4.12 – Зависимость проницаемости бетона от В/Ц
Рисунок 4.13 – Влияние возраста бетона на его водопроницаемость w (за 100 % принята водопроницаемость в возрасте 30 суток)
Воздухововлекающие или газообразующие добавки изменяют характер пористости. Поры становятся закрытыми и более водонепроницаемыми для бетона, чем открытые сообщающиеся.
studfiles.net
Водопроницаемость бетона — МегаЛекции
Характеристиками водопроницаемости бетона являются водонепроницаемость, водопоглощение и водоцементное отношение.
Водонепроницаемость бетона является прямым показателем. Она оценивается марками бетона по водонепроницаемости и коэффициентами фильтрации бетона. Косвенные показатели – водопоглощение и водоцементное отношение.
Водонепронцаемостью бетона называется способность его не пропускать воду под давлением. Она важна для гидротехнических сооружений, резервуаров для хранения воды. По степени водонепроницаемости бетон подразделяется на марки: W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18, W20. Цифры 2–20 обозначают давление, кгс/см2 (10-1МПа), при котором стандартные бетонные образцы не пропускают через себя воду.
Марки бетона по водонепроницаемости назначаются для бетонов гидротехнических сооружений, резервуаров для воды, для конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах.
Проницаемость бетона может оцениваться коэффициентом фильтрации КФ, см/с, определяемым по формуле
КФ = hQd/(Stp),
где h – коэффициент, учитывающий вязкость воды при различной температуре; Q – вес фильтрата, Н; d – толщина образца, см; S – площадь образца, см2; t – время испытания образца, в течение которого измеряют вес фильтрата, с; р – избыточное давление, МПа.
Водонепроницаемость определяется испытанием шести образцов диаметром 150, 100, 50 или 30 мм, изготовленных в цилиндрических формах. Высота образцов зависит от наибольшей крупности щебня или гравия.
Испытания выполняют обычно в возрасте 28 суток. Испытания гидротехнического бетона речных сооружений в возрасте 180 суток. Может быть определен другой срок.
Испытания проводят на приборе любой конструкции, позволяющей создать давление. Давление воды повышают по 0,2 МПа в течение 1–5 минут и выдерживают на каждой ступени 16 часов. За степень водонепроницаемости принимают наибольшее давление, при котором на четырех образцах из шести не наблюдается просачивание воды в виде капель или мокрых пятен.
При определении водонепроницаемости бетона по коэффициенту фильтрации образцы выдерживают на каждой ступени один час до давления, когда появится фильтрат, а затем его собирают не менее шести раз с интервалом 30 минут, а затем по формуле определяют коэффициент фильтрации. Коэффициент фильтрации бетонаконструкций определяют на выбуренных образцах.
Проницаемость бетона по водопоглощению определяют на образцах из бетонной смеси рабочего состава или выпиленных, выбуренных, выломанных из конструкций, после насыщения в воде.
Между показателями проницаемости бетона существует зависимость, приведенная в таблице 4.25.
Таблица 4.25 – Соотношение между показателями проницаемости бетона
| Условные обозначения показателя проницаемости бетона | Показатели проницаемости бетона | |||
| прямые | косвенные | |||
| Марка бетона по водонепроницаемости | Коэффициент фильтрации КФ, см/с (при равновесной влажности) | Водопоглощение по массе Wм, % | Водоцементное отношение В/Ц, не более | |
| Н – бетон нормальной проницаемости | W4 | Св. 2×10-9до 7×10-9 | Св. 4,7 до 5,7 | 0,6 |
| П – бетон пониженной проницаемости | W6 | Св. 6×10-10до 2×10-9 | Св, 4.2 до 4,7 | 0,55 |
| О – бетон особо низкой проницаемости | W8 | Св. 1×10-10 до 6×10-10 | До 4.2 | 0,45 |
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 = [(B – 2wЦ)/1000]×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 рисунка 4.12. 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, напрягающем 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 или же удалением воды вакуумированием.
С возрастом увеличивается количество гидратных новообразований, заполняющих микропоры. При этом, как видно из приведенного графика (рисунок 4.13), водонепроницаемость повышается в значительной степени.
Воздухововлекающие или газообразующие добавки изменяют характер пористости. Поры становятся закрытыми и более водонепроницаемыми для бетона, чем открытые сообщающиеся.
Читайте также:
megalektsii.ru
марки бетона, характеристики, сфера применения
Водопроницаемость бетона – важная характеристика материала, особенно если нужна смесь для заливки фундамента, наружных конструкций или конструкций, часто контактирующих с водой. Учитывать данный показатель необходимо наравне с маркой прочности и морозостойкости материала.
Что такое водопроницаемость
Водопроницаемость бетона – показатель уровня поглощения влаги из воздуха или при контакте с жидкой средой. Данный параметр может проверяться в лабораторных исследованиях, различными методами, предполагающими контакт готового бетонного покрытия с жидкой средой. В заводских условиях водопроницаемость вычисляется при расчете количества и процентного содержания отдельных компонентов смеси.
На параметры водопроницаемости влияет количество пор в структуре бетона. Пористость зависит от соотношения цемента и типа материалов, используемых в качества наполнителя для готового состава. В некоторых случаях водопроницаемость может увеличиваться за счет добавок, предотвращающих вспенивание состава и повышающих его эластичность.
Какие марки бетона по уровню водопроницаемости бывают
Маркировка степени водопроницаемости состава указывается при помощи латинской буквы «W» и цифры, указывающей на коэффициент поглощения воды. В соответствии с ГОСТом бетон имеет водопроницаемость от W2 до W20 от бетона с высоким коэффициентом поглощения воды, до материала с практически нулевым поглощением, даже при постоянном контакте с водой.
При заказе бетона нужно обращать внимание на данный параметр, особенно если запланировано изготовление несущих, монолитных конструкций контактирующих с наружной средой. Если бетон подобран неправильно и имеет чрезмерно высокий уровень проникаемости можно ожидать следующих негативных последствий:
- Увеличение уровня промерзаемости и снижения теплопроводности;
- Образование плесени, грибка, высолов и других дефектов;
- Снижение прочности за счет разрушения внутренней структуры из-за повышенного содержания воды;
- Крошение бетона после промерзания и расширения воды содержащейся внутри микропор.
При выборе материалов рекомендуется соблюдать строительные нормы и СНИПы диктующие правила и требования по подбору готовых составов.
На что влияют характеристики поглощения воды
Характеристики водопроницаемости влияют на прочность бетона на протяжении длительного периода эксплуатации. Бетон, поглощающий воду в течение длительного периода, теряет свою прочность и начинает разрушаться, что неминуемо приводит к необходимости ремонта и реконструкции используемых конструкций.
Выявить проблему на ранних сроках можно при обнаружении плесени на поверхности бетона и образования пятен, свидетельствующих о неравномерном накоплении влажности в верхних слоях. В таких случаях рекомендуется просушка поверхности и последующая гидроизоляция подходящими материалами.
Где применяется бетон различных марок
Для строительных работ применяются различные марки бетона. Рассмотрим основные из них:
- От W2 до бетона W4 – для наружных работ в условиях сухих помещений;
- От W5 до W10 для наружных работ при малоэтажном строительстве;
- От W11 и до W20 – для конструкций действующих в условиях повышенной влажности или при постоянном контакте с водой.
Сорта с нулевой ли близкой к нулю водопроницаемостью, применяются только при возведении капитальных несущих конструкции, на специализированных объектах (мостовые конструкции и т.д.). Использование таких материалов в частном строительстве нецелесообразно, так как эти марки бетона отличаются высокой ценой и могут быть заменены более дешевыми аналогами. В частном строительстве используются бетоны марок W4- W8 обладающие необходимыми характеристиками и доступной ценой.
www.betonyug.com
Высокая водопроницаемость бетона - это хорошая фильтрация воды и т д | Бетон и строительные технологии
Главная >> Полезное о бетоне >> водопроницаемость, бетона, водопроницаемый, бетон, экологический, дренажный
admin 12.02.2015
Здравствуйте уважаемые коллеги и посетители моего сайта о бетоне, строительных технологиях и теме сделай своими руками, сегодня я вам расскажу о том зачем иногда нам нужна высокая водопроницаемость бетона об этом уникальном, необычном и востребованном сегодня его свойстве.
Начиная с институтской скамьи и по сей день мы четко усвоили, что конструкционный бетон должен иметь высокую водонепроницаемость, которая во всех ГОСТах обозначается «W» или наоборот низкую водопроницаемость, уж извините за тавтологию.
Действительно, логически все понятно и объяснимо, любой бетонщик «с младых ногтей» об этом знает и вы можете почитать несколько моих статей, в которых в той или иной форме об этом говорится:
1. Гидроизоляция подвала своими руками изнутри – и не будет влаги в подвале!
2. Гидроизоляция подвала снаружи – как сделать правильно?;
3. Отмостка вокруг дома — это крепость защищающая ваш фундамент;
4. Укладка бетона — как правильно произвести бетонные работы;
5. Я думаю этих статей будет вполне достаточно;
Конечно я знал, что существует дренажный бетон, который используется в дорожных работах и является частью дорожной одежды.
Но как то никогда не занимался дорожным строительством, более того неоднократно по заказам дорожников делали для них обыкновенный «тощий бетон» класса В7,5 и W2, для обустройства дорожного полотна.
Давайте вернемся к главному вопросу, итак:
Что это такое — бетон с высокой водопроницаемостью
Водопроницаемый бетон – это изготовленный по особой технологии бетон. Который имеет большую пористость – до 30% от своего объема, именно высокая пористость делает его пригодным для хорошей фильтрации воды.
Основное преимущество такого материала в том, что он позволяет дождевой воде свободно проникать через него в грунт и поэтому дренажная система работает с меньшей нагрузкой.
Особое преимущество водопроницаемого бетона – он значительно дешевле обычного бетона с высокой плотностью, понятно почему, он имеет до 30% воздушных пор.
Именно за счет этих пор повышается его стойкость к перепадам температур, при отрицательных температурах не образуется лед и отсюда нет главной проблемы обычных бетонов, растрескивание при попеременном замораживании и оттаивании.
Где используется высоко водопроницаемый бетон?
Несмотря на свою «молодость» он завоевывает все большую популярность. Особенно в США и Европе.
Настоятельно рекомендую посмотреть небольшой видео фильм, прошу прощения но он на английском, другого не нашел, но все понятно
У нас в России тоже водопроницаемость бетона учитывается при строительстве некоторых объектов, особенно:
- При строительстве дорог в качестве оснований дорожного полотна;
- В городах, это зоны отдыха и парковки;
- Большие площадки перед офиссами;
- Основания при укладки брусчатки;
- Этот вид бетона (его еще называют дренажный или экологический) начинает использоваться для обустройства лужаек и парков;
- В этом случае он используется как грунт, сверху в поры отсыпается грунт и семена растений, вот вам и лужайка.
Как изготовить бетон с высокой водопроницаемостью, об этом читайте мою следующую статью по этой ссылке.
На этом пожалуй и все по этой теме.
Желаю Вам хорошего бетона и успехов в работе.
Буду рад если эта статья поможет вам.
Откройте страницу карта сайта и познакомьтесь с другими интересными статьями по строительной тематике.
Желаю Вам успехов.
Творите, дерзайте и побеждайте!
С уважением, Николай Пастухов.
Рекомендую прочесть похожие посты!
www.helpbeton.ru
Водопроницаемость бетона
Вернуться на страницу «Классы и марки бетона»
Водонепроницаемость бетона W
Водонепроницаемость бетона – это способность материала не пропускать воду под давлением.
Водопроницаемость подразделяют на марки: W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18 и W20. Цифры обозначают максимальное давление воды в кгс/см2 на стандартный образец, при котором бетон не пропускает воду. Марку бетона по водопроницаемости учитывают при проектировании гидротехнических сооружений, резервуаров, плотин и т.п.
| Бетон | Марки по водопроницаемости |
| Тяжелый, мелкозернистый бетоны | W2; W4; W6; W8; W10; W12; W14; W16; W18; W20 |
| Легкий бетон | W2; W4; W6; W8; W10; W12 |
| Примечание — Для напрягающего бетона марка по водонепроницаемости обеспечивается не ниже W12 и в проектах может не указываться. | |
Марка бетона по водопроницаемости должна быть не ниже указанной в таблице:
| Класс бетона | Марка бетона по водопроницаемости должна |
| В20 | не ниже W2 |
| B22,5 | не ниже W4 |
| B25 | не ниже W6 |
| B30 | не ниже W8 |
| B35 | не ниже W10 |
| B40 | не ниже W12 |
| B45 | не ниже W14 |
Марки бетона по водопроницаемости W2 и W4 применяют для обычных железобетонных конструкций расположенных над нулевым циклом.
Марки бетона по водопроницаемости W6 и W8 применяют для фундаментов нулевого цикла.
Марки бетона по водопроницаемости W10 и выше применяют для гидротехнических сооружений.
Для увеличения марки водонепроницаемости бетона используют следующие способы:
— Используют пластифицированный, гидрофобный или портландцемент;
— Подбирают оптимальное отношение вода/цемент;
— Применяют специальные добавки.
Стойкость к агрессивной среде увеличивают за счет использования пуццоланового цемента.
saitinpro.ru
Способы снижения проницаемости бетона
Категория: Фундамент
Способы снижения проницаемости бетона
Факторы, влияющие на проницаемость бетона
По своей структуре бетон является гетерогенным капиллярно-пористым телом, что и обусловливает его проницаемость.
В бетоне различают три вида пористости: общую (истинную), открытую (кажущуюся) и закрытую. Общая пористость бетона повышается с увеличением количества воды затворения и объема вовлеченного воздуха и с уменьшением расхода цемента и степени его гидрации.
Проницаемость бетона зависит не только от общего количества пор, но и в большей степени от их формы и характера. Основными путями движения газа в бетоне являются наиболее крупные открытые (сообщающиеся) поры.
Большое влияние на проницаемость оказывает содержание воды в затвердевшем бетоне. Наибольшей проницаемостью обладает сухой бетон. Насыщенный водой бетон при низких перепадах давления практически непроницаем.
Достаточная для обеспечения герметичности конструкций газонепроницаемость бетона может быть достигнута путем рационального подбора его состава, введением специальных добавок, правильным приготовлением бетонной смеси, своевременной и правильной укладкой и тщательным уплотнением, а также надлежащим уходом за бетоном в период его твердения.
Получение бетона пониженной проницаемости
Бетон пониженной проницаемости может быть получен при выполнении следующих основных условий:1. При максимальном уменьшении расхода воды при приготовлении бетонной смеси.2. При применении цемента, дающего наиболее плотный цементный камень.3. При применении высококачественных заполнителей из плотных горных пород.4. При подборе оптимального соотношения между мелким и крупным заполнителем.5. При подборе оптимального зернового состава крупного заполнителя.
Расход воды на приготовление бетона во многом зависит от правильного выбора подвижной бетонной смеси. Подвижность бетонной смеси следует принимать минимально возможную для данного вида конструкции наличных средств уплотнения. Наиболее плотный бетон получается при применении бетонных смесей с осадкой конуса 2—5 см.
Для приготовления бетона пониженной проницаемости следует применять портландцемент и портландцемент с минеральными добавками с низкой нормальной густотой (до 25%) по ГОСТ 10178—76. Такой цемент обеспечивает получение наиболее плотного бетона.
В качестве крупного заполнителя следует применять промытый фракционированный щебень из плотных горных пород. Снижение проницаемости бетона достигается применением щебня возможно наибольшей крупности. Состав щебня должен тщательно подбираться из смеси фракций по условию наибольшей плотности, чем обеспечивается малая пустотность щебня, уменьшается расход вводимого раствора и снижается количество пор в бетоне.
Наименьшая проницаемость бетона достигается при изготовлении его на промытых, очищенных от пыли и ила кварцевых и кварцево-полевошпатовых песках. Гранулометрический состав песка должен соответствовать кривой просеивания, занимающей среднее положение между граничными кривыми области допустимых значений зернового состава песка по ГОСТ 10268—70.
Оптимальное значение содержания песка, при котором бетонная смесь имеет наибольшую подвижность, а бетон, приготовленный с соблюдением условия постоянной жесткости, имеет подвижную проницаемость, зависит от физических свойств применяемых материалов, крупности и расхода цемента. Поэтому обычно оно определяется экспериментально в лаборатории путем проведения пробных замесов на составах бетона с различным содержанием песка.
Экспериментальная проверка состава бетона
Проверка рассчитанного состава бетона производится экспериментальным путем в целях: – уточнения оптимального содержания песка в смеси заполнителей; – определения фактической удобоукладываемости бетонной смеси; – определения прочности бетона; – определения проницаемости бетона; – корректировки состава бетона.
Проверка состава бетона производится на трех замесах, из которых первый выполняется на расчетном составе, второй и третий — на составах с увеличением и уменьшением на 5% содержания песка в смеси заполнителей. Эффект изменения содержания песка в большей степени сказывается при вибрации, поэтому удо-боукладываемость следует проверять путем определения жесткости бетонной смеси по ГОСТ 10181—76.
Прочность бетона определяется в соответствии с ГОСТ 10180—74.
Особенности приготовления и укладки бетонной смеси
Для получения бетона пониженной проницаемости большое значение имеет правильное выполнение технологических операций по приготовлению и укладке бетонной смеси.
Дозирование цемента и заполнителей при приготовлении бетонной смеси должно производиться по массе, дозирование воды можно производить по объему с точностью: цемента и воды ±1%, заполнителей +2%. Необходимо строго контролировать влажность заполнителей и своевременно производить корректировку производственного состава бетона.
Загрузку материалов в гравитационный бетоносмеситель следует начинать с воды, затем загружать цемент и песок, далее после предварительного перемешивания — щебень. После загрузки всех компонентов бетонная смесь перемешивается не менее 3 мин.
При транспортировке бетонной смеси нельзя допускать нарушения ее однородности и подвижности.
Укладка бетонной смеси должна производиться при тщательном уплотнении с помощью вибраторов. Признаками достаточного уплотнения являются прекращение оседания бетонной смеси и появление на ее поверхности цементного молока.
Для обеспечения высокого качества бетона в конструкциях необходимо предусматривать в проектах и осуществлять при выполнении бетонных работ непрерывность бетонирования и надлежащий уход за бетоном в соответствии с требованиями СНнП 111-15“—76’. При необходимости перерыва в бетонировании следу-ет строго придерживаться правил обработки поверхности бетона, изложенных в указаниях СНиП. Частичное или полное нарушение этих правил приводит к увеличению проницаемости зоны рабочего шва на 2—3 порядка. В процессе бетонных работ организуется пооперационный контроль за приготовлением бетонной смеси и контроль качества бетона в конструкциях неразрушающими методами.
Фундамент - Способы снижения проницаемости бетонаgardenweb.ru
