Пропускает ли бетон воду

Обновлено: 18.04.2024

Говоря о бетоне, хочется заметить, что его водонепроницаемость зависит от плотности, а плотность – от наличия пор и пустот, которые образуются в результате неправильного подбора исходных материалов и гранулометрического (зернового) состава заполнителей, недостаточного уплотнения бетонной смеси и особенно от избыточного количества воды в растворе (испаряясь, вода оставляет поры).

Очень важным для водонепроницаемости бетона является водоцементное отношение, то есть отношение массы воды к массе цемента.

Если количество гравия в бетонной смеси не превышает более чем в два раза количества песка, то бетон получается достаточно плотный в легкотрамбуемый. При этом наименьшая пористость достигается при использовании песка, у которого доля зерен с размерами 0,25; 1 и 3 мм составляет 25; 25 и 50 % соответственно.

Для изготовления водонепроницаемого бетона можно взять цемент марки 300 или 400 (обязательно свежеизготовленный). Перед использованием цемента его рекомендуется просеять через сито (размер ячеек – 1 х 1 мм) для удаления образовавшихся при хранении комков.

Размер гравия (щебня) не должен превышать 1/3–1/4 толщины бетонных стенок.

При этом размер мелких щебенок должен быть в 2–3 раза меньше крупных частиц. Общий объем мелкозернистого гравия должен составлять не менее 20 % объема крупнозернистого. Заполнители рекомендуется подбирать не из пористых, а из плотных пород. Так, например, более предпочтителен щебень гранитных пород, нежели известняковых.

При обеспечении водонепроницаемости бетона немаловажное значение имеют условия твердения цемента, или гидратации. Для того чтобы создать нормальные условия, следует подбирать минимальное количество воды, которое бы обеспечило одновременно и нормальное твердение бетона, и хорошую пластичность при укладывании.

Итак, для получения водонепроницаемого бетона необходимо взять цемент, песок и гравий (щебень) в соотношении 1: 1: 4 или 1: 2: 3 при водоцементном соотношении 0,5–0,7. Можно увеличить количество песка и гравия, взяв компоненты в соотношении 1: 2,5: 5,5.

Кладку водонепроницаемого бетона желательно проводить без перерыва, для чего следует заранее заготовить весь необходимый материал и опалубку. При тщательном и правильном приготовлении бетона можно получить достаточно плотный и водонепроницаемый бетон при толщине кладки от 10 до 40 см.

Для ускорения твердения бетона его следует плотно укрыть полиэтиленовой пленкой. Если прочность бетона все же окажется низкой, необходимо принять следующие меры: уменьшить количество воды, оставляя объем цемента без изменений, уменьшить количество песка и настолько же увеличить количество щебня.

Виды эффективных присадок и механизм их действия

Пластификаторы: «Супрпластификатор С-3», «Суперпласт» и компонент Д5. Все виды пластификаторов обладают одинаковым механизмом действия – образование вокруг частичек цемента стойкой водонепроницаемой пленки и создание электрического заряда. Это в значительной мере активизирует готовый бетон, и он хорошо уплотняется;
Кольматирующие добавки: битумная эмульсия, нитрат кальция, сульфат алюминия, сульфат и нитрат железа. Также в значительной мере увеличивают плотность заливаемой конструкции. Требуемый эффект получается в результате химической реакции между присадкой, водой и связующим – образование водонерастворимых соединений которые надежно «закупоривают» все поры и даже значительные пустоты (процесс кольматации);
Полимерные добавки: метил целлюлоза, метиловый эфир целлюлозы, а также диэтиленгликолевая, три этиленгликолевая и полиамидная смола. Этот вид присадок обеспечивает самый высокий уровень водонепроницаемости. Требуемый эффект обеспечивается обволакиванием частиц компонентов бетона и образованием на них прочнейшей водонепроницаемой полимерной пленки.

Следует знать! Сделать водонепроницаемой можно только монолитную бетонную конструкцию: монолитный фундамент, чашу бассейна или колодца, водохранилище и т.п. Сборные бетонные сооружения сделать 100% водонепроницаемыми невозможно никакими способами и технологиями!

Что добавляют в бетон для его водонепроницаемости?

Добавки являются главным компонентом в бетонной смеси, повышающим ее гидроизоляционными свойства. Бетон становится влагостойкий, прочный. Но использовать такую смесь нужно лишь на горизонтальных поверхностях, так как на вертикальных он просто сползает вниз. Конечно, этого можно избежать, используя специальную защитную пленку, которая прижимает раствор к конструкции. Но это займет много времени и усилий.

Рынок выдвигает огромное количество разных добавок, с разной ценой. Можно назвать несколько веществ, наиболее применяемых в качестве добавки. Это:

силикатный клей;
хлорное железо;
кальция нитрат. Пожалуй, самый дешевый вариант, который обладает отличной сопротивляемостью по отношению к влаге. Хорошо растворяется в водной массе, не является ядовитым, однако, может причинить пожар;
натрия олеат и многие другие добавки, повышающие влагостойкое качество.

Добавлять компонент необходимо, следуя инструкции!

Способы определения водонепроницаемости

Чтобы определить уровень водонепроницаемого показателя, применяют основные и вспомогательные методы. К основным относятся:

метод «мокрого пятна» (измерение максимального давления, во время действия которого образец не пропускает воду);
коэффициент фильтрации (вычисление коэффициента, связанного с постоянным давлением и временным отрезком процесса фильтрации).

К вспомогательным способам принадлежат:

определение по виду вещества, связывающего раствор (содержание водонепроницаемым раствором гидрофобного цемента, портландцемента);
по содержанию химических добавок (использование специальных насадок делает смеси более водонепроницаемыми);
по структуре пор материалов (количество пор уменьшается – показатель увеличивается, повышение влагостойкого качества при помощи песка, гравия).

Характеристика марок бетона по водонепроницаемости

Таблица выбора марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости.

Рынок предлагает огромный выбор стройматериалов. И далеко не всегда обычный потребитель может определить необходимую для него марку. Поэтому следует ознакомиться с возможной маркировкой и применением этих марок смесей уже на практике. Существует таблица соответствия класса прочности бетона его марке.

По ГОСТ к маркам имеются требования, которые необходимы для достижения нужного результата. Чаще всего используют марки бетона по водонепроницаемости не ниже по уровню, чем W6. У каждой марки есть ограничения. Именно благодаря маркам можно понять, какое давление воды способен выдержать бетонный раствор.

Выделяются показатели, которые определяют взаимодействие бетона с водой. Это:

прямые (уровень водонепроницаемости, который соответствует марке, и коэффициент возможной фильтрации);
косвенные (отношение воды и цемента, ее поглощение в соответствии с массой).

В бытовых условиях чаще обращается внимание на первый показатель – водонепроницаемость бетона, его считают ориентировочным. Оставшиеся три компонента используют реже, и то в процессе производства смеси либо в научных экспериментах. Каждая марка характеризует степень взаимодействия влаги с бетоном, которая может быть как меньше, так и больше. Основными марками считают такие:

W4. У нее нормальная степень проницаемости. Это значит, что поглощаемый уровень влаги находится в пределах нормы, однако использование для построек с хорошим уровнем гидроизоляции не подходит.
W6. Проницаемость влаги понижена. В отличие от предыдущего, он среднего качества, более влагонепроницаемый, и его применяют в строительных работах больше всего.
W8. Смесь с низкой водонепроницаемостью. Пропускает влагу в маленьких количествах. Смесь получается дороже предыдущей.

Марки, которые идут дальше в ряду, становятся более гидрофобными. Самой стойкой к влаге является смесь W20, но используют ее редко из-за высокой цены. Поэтому применяют W10-W20 для строительства водохранилищ, бункеров или гидротехнических сооружений. У них есть еще одно, довольно положительное, качество – морозостойкость

Отделывая внешние стены дома, необходимо применять высшие марки, чтобы обеспечить самый лучший уровень водонепроницаемости. Это важно потому, что будут постоянные изменения в окружающей среде, и сырость не должна проникать в дом.

Водоотталкивающая (гидрофобизирующая) пропитка для бетона – состав, который позволяет защитить материал от негативного воздействия окружающей среды, в частности, от избыточного впитывания влаги. Будучи пористым, бетон очень нуждается в такой обработке. Она повышает его водонепроницаемость и морозостойкость, увеличивает срок службы любой бетонной поверхности или строительной конструкции.

Для чего нужна гидроизоляция

Основная задача применения водоотталкивающих пропиток – защита бетонных конструкций от проникновения влаги, которая со временем способна его разрушить. Сам по себе бетон не выдерживает воздействие агрессивных химических реагентов, осадков, промышленных газов, которые разрушают его структуру изнутри. Прочность бетона определяется характеристиками и количеством цемента, песка и щебня, водоцементным соотношением и химическими процессами, протекающими при гидратации цемента.

Гидратацией называют связывание воды и компонентов цементного порошка. Из-за него в порах бетона образуется смесь с консистенцией геля. Еще в порах содержатся воздух и вода. Все это негативно влияет на качество бетона.

Микропоры придают бетону 2 негативных свойства:

Недостаточную гидрофобность (стойкость к проникновению воды). В результате влага наполняет поры.
Низкую плотность. Она снижает прочность затвердевшего бетона.

Для решения этих проблем и защиты бетона от разрушения используют водоотталкивающие пропитки. За счет них можно без труда преобразовать пористую структуру материала в практически полностью непроницаемую.

Для бетонных поверхностей, которые контактируют с влагой, это очень важно. Именно эту задачу и выполняет гидроизоляция, одним из видов которой являются гидрофобизирующие пропитки.

Обратите внимание: благодаря пропитке, кроме влаги, внутрь бетона также не смогут проникнуть масла, жиры и прочие химические вещества.

Эффект от водоотталкивающих пропиток

После нанесения защитной пропитки на обрабатываемую поверхность на ней образуется гидрофобное покрытие. Оно представлено невидимым слоем полимера, который препятствует проникновению влаги в поры. Другие свойства водоотталкивающих пропиток на примере продукции компании Cemmix:

придают водоотталкивающие свойства;
предотвращают появление высолов;
уменьшают загрязнение фасадов от атмосферных осадков;
не дают размножаться плесени и грибкам;
увеличивают морозостойкость бетонных конструкций, находящихся на улице;
обеспечивают долговечность и износостойкость;
повышают теплостойкость.

Подобными свойствами обладают все водоотталкивающие пропитки Cemmix. В ассортименте представлены 4 разновидности средств. Из них две пропитки со стандартным набором свойств:

AquaStone. Представляет собой жидкость молочно-белого цвета, может иметь осадок. Изготовлена с применением воды, водной эмульсии воска и алкидной основы. Подходит для нанесения на искусственный и натуральный камни, для бетонов всех видов, цементно-волокнистых плит, черепицы из обожженной глины, кирпича.

AquaStop Colorless. В отличие от AquaStone, кроме воды и водной эмульсии воска, содержит акриловую дисперсию. Имеет более широкий список поверхностей для обработки: ракушечник, кирпич, шифер, известняк, шлакоблоки, ЦСП, керамическая плитка, камень. Гипс, черепица и бетон.

Защита бетона от влаги на улице – не единственное свойство пропиток. Другая их функция – улучшение внешнего вида бетонных конструкций сооружения. В линейке средств Cemmix для этого представлены еще 2 пропитки:

AquaStop Gloss. После обработки поверхность приобретает глянцевый блеск, так называемый эффект «мокрого камня».

AquaStop Reach Color. Прозрачная пропитка-гидрофобизатор, которая усиливает естественный цвет обработанного материала, повышает его насыщенность. За счет этого удается подчеркнуть фактуру поверхности.

Обратите внимание: всю продукцию Cemmix можно купить в сетевых строительных магазинах LeroyMerlin, Castorama, OBI и у региональных дилеров в Москве и других городах России.

Видео: как работает пропитка

Видео: пропитка Cemmix CemAquaStop

В каких сферах используют водооталкивающую пропитку

Применение гидрофобизирующих пропиток востребовано везде, где бетонные и каменные поверхности подвергаются разрушительному воздействию атмосферных осадков, влаги и прочих жидкостей. Особенно часто составы наносят:

На кирпичные стены, облицованные фасады.
На бетонированные полы и площадки лабораторий, цехов, парковок.
На дно чаши бассейнов, приемные лотки водостоков, колодцы.
На отмостку, тротуарную плитку, заборы, бордюры.

Важно: защита бетона от воды может потребоваться на объектах любого назначения – жилого, гражданского, административного или промышленного.

Видео: пропитка искусственного декоративного камня

Видео: чем лучше защищать фасад дома – лаком или гидрофобизатором?

Классификация пропиток

По составу все пропитки делят на органические (полимерные) и неорганические (синтетические). В основе действия органических лежит обволакивание поверхности пор бетона и создание водонепроницаемой пленки, которая при этом пропускает пары влаги и воздуха, поверхность «дышит». Синтетические же действуют иначе. Вступая в реакцию с наружными молекулярными соединениями и влагой в бетоне или кирпиче, приводят к их растворению и получению желеобразной массы, устойчивой к проникновению влаги, которая также имеет свойства паропропускаемости.

Для защиты бетонных и каменных конструкций широкое распространение получили именно органические составы. Они делятся еще на несколько подвидов:

Акриловые. Бюджетные пропитки, стойкие к ультрафиолету, хлоридам и влаге.
Полиуретановые. Достаточно глубоко проникают в бетон – примерно на 6 мм. Может использоваться на внутри и снаружи, а также на участках под навесами.
Эпоксидные. Представлены бесцветными и окрашенными составами. Чаще используются во внутренних работах, нежели в наружных. По сравнению с полиуретановыми не так сильно пахнут.

Все пропитки классифицируют по еще одному критерию – назначению. В зависимости от этого фактора выделяют составы:

От плесени и грибка. Данные пропитки называют антисептиками. Они предназначены специально для защиты от появления грибка и наносят непосредственно перед финишной обработкой.
От коррозии. Антикоррозионные средства исключают появление ржавчины за счет повышения стойкости к влаге и сырости.
От влаги. Универсальные гидрофобные пропитки, заполняющие все поры, пустоты и трещины. Особенно актуальны для обработки конструкций, находящихся на улице. Во внутренних работах используются там, где бетон эксплуатируется в условиях повышенной влажности.

По способу проникновения

В зависимости от глубины проникновения выделяются следующие виды гидроизоляции:

Проникающая. Глубина ее проникновения внутрь бетона достигает 10-12 мм. Это наиболее надежный способ защиты материала от влаги и продления его эксплуатационного срока.
Поверхностная. Сюда относятся пленкообразующие пропитывающие составы. Из названия понятно, что на обработанное поверхности они образуют тонкую водонепроницаемую пленку, которая становится препятствием для влаги.

Советы по выбору пропитки для бетонных и каменных поверхностей

Пропитки с различной основой используются в конкретных ситуациях. Силикатные (неорганические) смеси рационально использовать:

При необходимости обеспыливания бетонного пола с минимум затрат.
В случае, если конструкция не будет подвергаться интенсивной эксплуатации.
При наличии на обрабатываемой поверхности шероховатостей и неровностей.

Если конструкция будет эксплуатироваться при интенсивном воздействии химически агрессивной среды, лучше покупать полимерные пропитки. Они также актуальны при высоких требованиях к эстетичности обрабатываемой поверхности.

Общие требования к гидроизоляции и упрочнению

В отличие от гидрофобных добавок, пропитки не добавляют в бетон, а наносят на его отвердевшую поверхность. При их использовании необходимо соблюдать ряд правил. Наносить состав можно только на созревший и набравший прочность бетон, т. е. минимум через 2 недели после бетонирования. Это необходимо для того, чтобы все химические процессы, связанные с гидратацией цемента и набором проектной прочности конструкции были в основном закончены.

Не менее важно перед началом работ очистить поверхность, например, с помощью очистителя CemClean. Он поможет убрать следы масла, цементных растворов, высолы и плесень.

Важно: сам гидрофобизатор лучше наносить за 2-3 подхода с интервалом до 5 мин. Не нужно дожидаться, пока высохнет предыдущий слой. Технология нанесения «мокрый по мокрому» обеспечивает наибольшую глубину проникновения.

Прочие важные правила применения водоотталкивающих пропиток:

Температура бетонной или каменной поверхности для нанесения состава должна быть не ниже 10 °C, если иное не указано в инструкции к составу.
Все видимые дефекты нужно предварительно удалить, а поверхность очистить от слабосвязанных частиц и мусора, после чего обеспылить (желательно при помощи пылесоса).
В работе по нанесению составов удобнее пользоваться кистями и валиками, которые устойчивы к растворителям.
Перед началом работ состав тщательно перемешать.

Важно: в процессе работы с пропиткой нужно соблюдать технику безопасности и пользоваться индивидуальными средствами защиты.

Видео: Cemmix CemClean средство для очищения бетона, кирпича, камня

Вывод

Обработка водоотталкивающей пропиткой – простой, недорогой, но при этом эффективный способ защиты бетонных изделий от влаги, которая является одной из основных причин разрушения бетона.

Таблица: сравниваем характеристики водоотталкивающих пропиток

На какие поверхности можно наносить

бетон,
декоративная штукатурка,
еврозабор,
декоративный камень,
клинкер,
газобетон,
кирпичная кладка.

известняк,
цементно-песчаные штукатурки,
кирпич,
бетон,
цементно-песчаная или глиняная черепица,
камень,
керамическая плитка и пр.

натуральный и искусственный камень,
известняк,
бетон,
шифер,
ракушечник,
шлакоблоки,
керамическая плитка,
ЦП черепица и пр.

бетон,
облицовочный камень,
газобетон,
клинкер,
декоративный камень и штукатурка,
кирпичная кладка и пр.

Пропитка-гидрофобизатор, повышающая долговечность, теплостойкость и морозостойкость обработанной поверхности.

Комплексная влагоотталкивающая пропитка, которая не меняет цвет основания.

Пропитка с эффектом глянцевого блеска поверхности (эффект «мокрого камня»).

Бетон — один из самых распространенных в строительных работах материалов.

Поскольку он используется для изготовления объектов, которые напрямую контактируют с неблагоприятными условиями окружающей среды, большое значение имеет способность бетона не пропускать воду.

Почему бетон может пропускать воду, и чем это грозит?

Дело в том, что, хотя бетон выглядит очень плотным и неуязвимым, он имеет большое количество пор и капилляров в своей структуре.

По капиллярам в толщу бетона попадает вода. В результате там может развиться жизнедеятельность бактерий и грибков, споры которых всегда есть в воздухе и воде. Эти микроорганизмы и микрофлора способны серьезно навредить бетону, поскольку продукты их жизнедеятельности содержат губительные для него кислоты и щелочи.

В холодные сезоны, когда температура воздуха опускается ниже нуля, вода в порах бетона замерзает и, согласно законам физики, расширяется. Повторные циклы замораживания и оттаивания приводят к появлению микротрещин, в которые попадает еще больше воды. Так постепенно прочный и крепкий материал разрушается.

Важно!

Водонепроницаемость бетона имеет особенно большое значение для конструкций, которые в процессе эксплуатации будут намокать: фасады зданий, которые намокают от осадков и могут впитывать влагу из воздуха; фундаменты, особенно на влажных грунтах, в которых вода легко перемещается как вниз так и вверх по грунту возле стен и под полом подвала; гидротехнические сооружения; полы в производственных помещениях и т.д.

Факторы, влияющие на водонепроницаемость бетона

На количество и размер пор и капилляров в толще бетона напрямую влияет его плотность, поскольку, чем выше плотность, тем меньше в бетоне пор, и меньше их диаметр.

Факторы, которые приводят к снижению плотности бетона:

некачественное перемешивание смеси;
плохое уплотнение бетона;
излишек или недостаток воды затворения;
несоблюдение условий, необходимых для отвердевания бетона.

Эти факторы связаны друг с другом.

Для получения бетона вяжущее вещество водного твердения — цемент — смешивают с водой и заполнителями. Чтобы запустить реакции гидратации, продуктом которых и является прочный материал с кристаллической структурой (бетон), достаточно водоцементного соотношения, равного 0,3.

На практике такое в/ц обычно не используется; нужно 0,45–0,55, чтобы у бетонной смеси была нормальная для работы консистенция. Тем не менее, чем ниже в/ц, тем плотнее будет бетон, но низкое водоцеменное соотношение приводит к снижению подвижности бетона (смесь становится «жесткой»), и укладка его становится очень трудоемкой. Без виброобработки при укладке бетона в нем возможно появление каверн и полостей, что впоследствии плохо скажется на плотности и водонепроницаемости.

Казалось бы, проблему легко решить, добавив воды. Но это ошибочный ход мыслей; при излишнем добавлении воды в смесь не вся вода вступает в реакцию с цементом. Излишки воды впоследствии высыхают, но они оставляют полости, из-за чего прочность бетона снижается.

Важно!

Трудоемкие процедуры по уплотнению бетона можно заменить добавлением в бетонную смесь пластификаторов. Эти добавки разработаны таким образом, чтобы минимизировать размер пор и улучшить удобоукладываемость бетона, вследствие чего бетонное изделие получится более плотным, а значит, и менее проницаемым для воды.

Дополнительные преимущества использования пластификаторов:

экономия цемента и воды;
экономия времени и электроэнергии благодаря отсутствию виброобработки;
увеличение срока жизни бетонной смеси.

Советуем изучить: Пластификаторы

Еще один фактор снижения водонепроницаемости бетона — большая усадка, из-за которой появляются трещины.

Причины усадки:

отсутствие или недостаток армирования;
неправильные условия, в которых бетон отвердевает.

Важно!

Оптимальные условия твердения бетона — температура около 18° С и почти стопроцентная влажность. При снижении температуры скорость набора прочности снижается вплоть до полной остановки при температуре ниже +5° С. С другой стороны, при повышении температуры воздуха появляется риск высыхания бетона, а поскольку цемент — это вяжущее водного твердения, высыхание приводит к снижению прочности.

Чтобы набор прочности происходил оптимально, используются специальные химические противоморозные добавки, которые позволяют вести бетонные работы даже в морозы, а также используют другие методы (укрывание и обогрев бетона). В жаркую погоду бетон укрывают и поливают водой. Для предотвращения усадки бетон армируют не только металлической арматурой, но и специальными волокнами, к примеру, фиброволокном.

Советуем изучить: Фиброволокно

Как возраст бетона влияет на его водонепроницаемость

Вот почему водонепроницаемость бетона с возрастом увеличивается, особенно в тех случаях, когда набор прочности происходил в условиях повышенной влажности.

Способы определения водонепроницаемости

Водонепроницаемость бетона имеет большое значение для конструкций, которые эксплуатируются в условиях высокой влажности, а также при низких температурах. Вот почему необходимы критерии ее оценки и способы определения.

ГОСТ 12730.5-84 рекомендует следующие методы оценки водонепроницаемости бетона:

По «мокрому пятну». На образец в специальной установке под давлением подается вода, пока она не просочится на обратную сторону. Давление постепенно повышают и регистрируют ту его величину, при которой вода просочится сквозь бетон.
По коэффициенту фильтрации. Через образец пропускают воду и измеряют количество фильтрата и время фильтрации.

Оба этих метода очень длительные, поэтому разработаны ускоренные способы, которые применяются чаще:

По воздухопроницаемости.
Измерение коэффициента фильтрации фильтратометром.

Характеристика марок бетона по водонепроницаемости

Водонепроницаемость в маркировке бетонов обозначается литерой W с числовым показателем от 2 до 20 в соответствии с ГОСТ 26633 и обозначает максимальное давление воды, которое выдерживает бетонный образец цилиндрической формы высотой 150 мм в ходе стандартных испытаний (в МПА*10 -1 ).

Повышенная водонепроницаемость начинается с W6 и выше. Для большинства конструкций такой водонепроницаемости бетона достаточно.

Способы повышения водонепроницаемости бетона

Водонепроницаемость бетона можно повысить различными способами, выбор оптимального метода или их комбинаций зависит от конкретных целей и требований:

Применение пластифицирующих добавок с одновременным снижением водоцементного соотнощения с целью получить более плотный, а значит, более водонепроницаемый бетон.
Использование глиноземистого цемента.
Добавление сульфатов железа или алюминия в бетонную смесь.
Добавление в смесь гидрофобизаторов (объемный метод гидрофобизации).
Использование пропиток и обмазочных материалов.

Гидрофобизаторы делятся на группы по типу активного вещества:

кремнийорганические полимеры (силоксаны);
кремнийорганические олигомеры (силиконы);
алкинсиликонаты калия;
алкилалкоксисиланы и силоксаны;
алюминат натрия.

Если старые гидрофобизаторы отличались токсичностью, современные добавки достаточно безопасны.

Преимущества гидрофобизаторов:

повышают прочности бетона;
в некоторых случаях увеличивают подвижность бетонной смеси, позволяя обойтись без пластификатора;
повышают морозостойкость;
защищают арматуру;
безопасны.

Основной их недостаток — повышение теплопроводности бетона и снижение его теплоизолирующих свойств.

Какой бетон использовать для фундамента

Для фундамента прежде всего выбирают бетон по прочности. Дома бывают разные: легкие деревянные, более тяжелые кирпичные или из других материалов, одно-, двух и многоэтажные. Соответственно, они требуют разных показателей прочности бетона. Бетон низкой прочности не выдержит нагрузку, что может закончиться фатально, а избыточная прочность приведет к нерациональному расходованию средств.

При выборе бетона учитывается и характер грунта. Большое значение имеет водонепроницаемость бетона, поскольку он будет контактировать с грунтом.

Важно!

Если дом строится в местности с высоким залеганием грунтовых вод, выбирают более высокий класс бетона и используют гидрофобизирующие добавки.

Для строительства зданий не выше двух этажей, а также бань, деревянных домов применяют бетон В15. Для многоэтажных кирпичных домов — В22,5.

В20 считается универсальным классом бетона для фундаментов в частном строительстве.

Важно!

Чтобы обеспечить необходимую прочность, подвижность П3—П4, морозостойкость F150 и водостойкость W6, используют, как минимум, 310 кг цемента на 1 куб бетонной смеси.

Принимаясь за самостоятельные строительные работы, следует понимать их объем и трудоемкость. Возможно, имеет смысл закупать готовый бетон. Если же бетонная смесь замешивается и укладывается собственными силами, огромным подспорьем в работе будут специальные добавки для бетона, такие, как пластификаторы и гидрофобизаторы. Они позволяют экономить средства на оплату цемента, воды, электроэнергии, затраты времени и труда на замес, укладку и обработку бетона и при этом получать изделия безупречного качества.

Фабричные бетонные растворы изготавливают базируясь на действующие ГОСТы или технические условия, на стройплощадке соблюдаются рекомендации от специалистов. Рассмотрим, что такое гарантированная водонепроницаемость бетона, какая взаимосвязь существует с другими базовыми характеристиками. Читайте до конца и Вы узнаете, как можно изменить заявленные показатели в лучшую сторону не оказывая негативного влияния на общее качество монолита.

Общее понятие

Водонепроницаемый бетон применяется для строительства конструкций, большинство из которых подвергаются воздействию влаги. Это может быть стяжка в ванной комнате, фасад здания, фундамент или гидротехническое сооружение. В каждом отдельном случае применяется различный раствор. Главным отличием здесь является водонепроницаемость.

Под этим понятием подразумевается способность материала не впитывать влагу в условиях прямого контакта с водой. Условно показатель обозначается как «W». Цифровое значение в четном порядке от 2 до 20 указывает на оптимальное давление напора жидкой среды, при котором отсутствует проникновение влаги (измеряется в МПа*0,1). Готовые данные получают по итогам испытаний образцов диаметром 1,5 м, высотой 1,5 м.

Как повлиять на показатели на этапе замешивания раствора

Основополагающим моментом, от которого зависит показатель водонепроницаемости – плотность пористого бетона. Лучше с влагой справляется тот материал, что содержит меньше воздуха. Этот момент нужно учитывать во время проведения монтажных работ – действия должны быть направлены на уменьшение количества и размера пор.

К таковым относятся:

соблюдение соотношения воды с минеральными компонентами (превышение нормы ситуацию ухудшает);
устройство армирующего каркаса с учетом технологических требований (недостаточное число прутьев способствует ускорению осадочного процесса, что не повышает плотность монолита);
уплотнение массы после заливки механическим способом (виброустановки, подручные материалы);
создание оптимальных условий для равномерного и правильного затвердевания раствора (ограничение воздействия природных явлений с максимальным сохранением постоянной относительной влажности и температуры);
применение добавок воздухововлекающего действия (происходит заполнение пор, упрочнение стенок между ними, а значит снижается водонепроницаемость бетона).

Рассмотрим детальнее, что добавить в бетон, чтобы он не пропускал воду. К присадкам, которые способствуют снижению впитывающей способности бетонного массива, относят сульфаты железа и алюминия.

Можно также использовать высокопрочный цемент, глиноземистый или пуццолановый портландцемент. На уплотнение раствора кроме перечисленного может оказать воздействие фракция и форма минерального заполнителя. Так, меньше пустот образуется при использовании мелких зерен с острыми гранями.

Дополнительные плюсы использования гидрофобизирующих добавок с содержанием железа либо алюминия:

повышение стойкости состава к перепадам температур;
улучшение пластичности (заполняющая пустоты способность);
защита металлической арматуры от коррозионных процессов.

Но стоит отметить один важный недостаток. Содержащийся в монолите воздух вне зависимости от марки бетона по водонепроницаемости оказывает влияние на теплоизоляционные показатели материала. То есть уплотнение массы приводит к увеличению теплопроводящей способности.

Отдельно стоит отметить такую особенность бетона, как увеличение водонепроницаемости с течением времени. То же наблюдается с прочностью, номинальный показатель которой быстрее достигается в условиях повышенной влажности (периодическое смачивание). В аналогичной ситуации заявленный показатель впитывающей влаги способности наступает в течение 6-12 месяцев.

Профилактические меры после заливки

Для марок средней прочности характерна пористая структура. Это говорит об относительно хорошей водопроницаемости материала. Этому также способствует усадка на этапе затвердевания раствора. То есть для улучшения ситуации с водонепроницаемостью бетона нужно снизить степень усадочного явления. Это решается путем следующих профилактических действий:

Есть гидроизоляционные добавки в бетон, которые способствуют образованию поверхностной пленки. Она препятствует ускоренной водоотдаче, а значит притормаживает усадку. Но важно соблюдать рекомендуемые пропорции для исключения получения обратного эффекта.

В течение первых дней рекомендуется смачивание поверхности бетона после заливки. Периодичность соблюдается примерно каждые 4 часа. Достаточно выполнять действие 4-5 дней.

Испаряемая влага за счет технической пленки обращается в конденсат, который также поддерживает повышенную влажность у поверхностного слоя. Лучше сделать так, чтобы полотно не касалось раствора, а по периметру оставались небольшие вентиляционные зазоры. Хорошей альтернативой полимерного материала считается влажная мешковина.

Частая ошибка – ранний демонтаж опалубки. При этом вертикальные участки остаются открытыми. Формующие конструкции съемного типа нужно разбирать через 10-14 дней. Далее на оставшиеся дни до 28 суток лучше прикрыть бока для исключения скопления осадков.

Улучшение влагонепроницаемости монолита

Рассмотрим, чем обработать бетон, чтобы не пропускал воду. Классическое решение повышения стойкости к влаге – поверхностная гидроизоляция. Здесь могут быть использованы средства обмазочного (жидкости, мастики) или рулонного типа (полотна для монтажа путем наклеивания или наплавления).

Во время выполнения защитных мероприятий важно сохранить целостность укрывного материала, создать герметичную монолитную пленку с заходом на смежные конструкции.

Более эффективными считаются гидроизоляционные пропитки проникающего действия. В продажу они поступают в разном виде: готовое средство, концентрированная жидкость, сухая смесь. Как правило, в составе присутствуют цемент, минеральный наполнитель мелкой фракции, активные добавки в бетон для гидроизоляции на полимерной основе или со щелочной средой.

Также существует отдельная группа материалов для мгновенного восстановления герметичности конструкций. Ремонтные быстрого действия смеси либо пасты помогают заполнять швы, устранять протечки, в том числе, под напором. Срок действия таких заплаток может быть кратковременным или долговечным в зависимости от конкретного состава.

Видео описание

В этом видео показано, как и чем можно выполнить гидроизоляцию б/у бетонных плит перекрытия:

Взаимосвязь базовых характеристик и водонепроницаемости бетона

Рассмотрим, что значит бетон W6 или W10 по базовым техническим характеристикам. Под марочной прочностью цементного раствора подразумевается усредненный показатель выносливости монолита к той или иной нагрузке. То есть испытательные образцы могут сохранять форму под давлением с небольшими отклонениями в ту или иную сторону относительно марки, например М100 или М300 (й00 или 300 кгс//кв.см соответственно).

При детальном рассмотрении характеристик бетонов можно выделить одновременное увеличение как прочности, так плотности и водонепроницаемости. В таблице представлена более детальная информация.

Также существует прямая зависимость между водонепроницаемостью и морозостойкостью бетона. То есть, чем ниже впитывающая влагу способность у материала, тем больше циклов заморозки и оттаивания он может вынести с сохранением качества и заданной формы. Например, для состава М100 характерен показатель стойкости к морозам F50, а для М300 – F200.

Во время проектирования дополнительно рассматривается водопоглощение. Если планируется замешивание раствора на строительной площадке, то важно соблюдать водоцементное соотношение. В таблице представлены примеры для тяжелого (для легкого расчет выполняется с учетом коэффициента 1,3) бетона о взаимозависимости этих значений с водонепроницаемостью по ГОСТу 12730.5 от 1984 года.

Водопроницаемость	Водопоглощение	Водоцементное соотношение
W4	4,7-5,7	До 0,6
W6	4,2-4,7	До 0,55
W8	До 4,2	До 0,45

Рассмотренные примеры считаются наиболее востребованными в частном секторе. Первый состав не отличается низким водопоглощением, поэтому его используют для возведения стен и внутренних конструкций. Чаще в строительстве применяется бетон с водонепроницаемостью W6. Это раствор среднего качества, но достаточного для фундаментальных работ с последующим выполнением гидроизоляционных мероприятий. С показателем W8 материал актуален для площадок с частыми осадками и высоким залеганием грунтовых вод.

Видео описание

В видео рассказано, как изготовить гидротехнический бетон на строительной площадке:

Коротко о главном

Водонепроницаемость бетона – один из главных критериев выбора материалы.

Под термином подразумевается способность впитывать влагу под тем или иным давлением со стороны воды. Оно обозначено цифровым значением за W (в МПА*10 в минус первой степени).

Водонепроницаемость тем выше, чем меньше пор в сухом остатке. Также наблюдается увеличение таких показателей как прочность и плотность, снижение водопоглощения.

На заявленный производителем показатель можно повлиять в лучшую сторону.

Раствор можно дополнить присадками и уплотнить после заливки.

На этапе затвердевания бетонной массе нужно увлажнять поверхность и укрывать технической пленкой либо влажной мешковиной.

Готовый монолит обрабатывают пропитками, окрашивают мастиками или защищают полотнами с целью дополнительной гидроизоляции.

Влага – агрессивная среда, которая разрушает обычные строительные материалы. При возведении строений в особых условиях и при постоянном контакте воды нужен водостойкий цемент. Гидрофобные марки можно купить или сделать собственными руками.

Особенности материала

Бетон – недорогое и прочное вяжущее вещество, которое используют при строительстве. После высыхания в структуре раствора остаются воздушные пузырьки. Во влажной среде микроскопические полости накапливают влагу, что приводит к плохому уплотнению, расширению и разрушению материала.

Водостойкий (влагостойкий) цемент – усовершенствованное сырье, в котором нет кислородных включений. Посторонние капилляры, поры заполняют специальные присадки. В итоге получают очень плотный гидрофобный раствор. После высыхания в структуре нет швов, пузырьков, поэтому вода не просачивается.

Сырье производят в 2 разновидностях. Водостойкий вид отталкивает, не пропускает жидкость во внутрь, но разрушается под сильным напором. Водонепроницаемый цемент можно узнать по очень низкой пористости, которая не позволяет влаге проникать в нижние слои. Строительный материал выдерживает высокое давление.

Водостойкие марки сырья применяют в условиях влажности, в местах, где присутствует риск разрушения построек жидкостью. Гидрофобный раствор используют при:

возведении несущих конструкций, фундаментов;
гидроизоляции шахтных стволов;
сооружении стяжки в погребе, гараже;
создании колодцев;
обустройстве водонепроницаемых оболочек бассейнов;
заливке поверхностей септиков;
строительстве водоводов.

Влагостойкий цемент применяют в условиях высокой влажности – от 75% и выше. При эксплуатации в более сухом микроклимате материал дает сильную усадку, о чем стоит помнить при проектировании объекта. Бетонный раствор уместен при ремонте разрушенных железобетонных строений и при обустройстве любых подземных сооружений.

Гидрофобные виды

Строительный материал отличают по структуре, ингредиентам и параметрам эксплуатации. Под названием водостойкого цемента скрываются 3 вида с неодинаковыми гидрофобными свойствами. У сырья разные сферы использования, назначение и принцип работы.

Безусадочный

Водонепроницаемый строительный материал делают из бетона с добавлением небольшого количества алюмината. Полученная смесь после застывания становится очень плотной и крепкой. По характеристикам сырье не отличается от натурального камня.

Спустя час после затвердения водонепроницаемый цемент набирает более 70% прочности. Цикл завершается через 4 недели. Строительный материал стынет во влажной среде, иначе масса стремительно усаживается. Во время работ поверхность защищают пленкой и периодически обрызгивают.

Марки бетона применяют при возведении конструкций, которые находятся под постоянным воздействием жидкости. Для усиления гидрофобных и антикоррозийных качеств в состав часто добавляют смесь из пудры алюминиевой с ферросилицием и азотнокислым кальцием.

Высокая цена – единственный недостаток безусадочного вида. Из-за стоимости бетон используют только при возведении электростанций, фундаментов пирсов и портов. Затраты на строительство окупаются долговечностью и отсутствием необходимости дополнительной гидроизоляции.

Расширяющийся

Водонепроницаемый расширяющийся цемент на 70% состоит из глиноземного бетона. В смесь добавляют 20% гипса и 10% присадок. Ингредиенты смешивают, измельчают, получая равномерную структуру. При химических реакциях масса увеличивается в объеме, фиксируя к себе молекулы строительного сырья.

Материал схватывается в первые секунды после начала работы. Уже через 10 минут начинается процесс затвердения. Чем выше окружающая влажность, тем больше расширяется вещество. Через 3 суток по прочности поверхность соответствует бетону М300, спустя 4 недели – М500. Для ускорения застывания в раствор часто добавляют кислоту уксусную или буру.

Если нужен цемент для бассейнов водонепроницаемый, то предпочтение лучше отдать расширяемым видам. У строительного материала высокие гидроизоляционные качества, которые усиливаются при постоянном нахождении в жидкости. В промышленности разновидности используют при возведении дамб и плотин, туннелей и заделке швов.

Видео описание

Расширяющийся раствор - водонепроницаемый ремонтный раствор.

Быстротвердеющий

Быстрозастывающий (влагостойкий) цемент в течение нескольких часов набирает показатели твердости. В составе материала присутствует 50% трехкальциевого силиката. Уже через 3 суток сырье достигает максимальной плотности и крепости.

Быстротвердеющий цемент используют при производстве тротуарной плитки, бордюров и конструкций из железобетона. Гидрофобные свойства отталкивают воду от поверхности, защищая от высокой влажности. Ускоренное застывание ускоряет и упрощает строительные процессы.

С цементом этого вида стоит работать только людям с квалификацией. После затвердения неиспользованный раствор негоден для применения. По стоимости бетон рублей на 250 дороже, чем обычные разновидности. У неопытных исполнителей будет много брака, что увеличит строительный бюджет.

Тонкости производства

Высокая цена – основной недостаток цемента с гидрофобными свойствами. Крепкий материал состоит из бетона, в который добавляют пластифицирующие присадки. Разберем основные способы производства.

Промышленные процессы

Для приготовления водостойкого цементного раствора используют строительный материал марок М500 или М400. Отдают предпочтение сырью с очень тонким помолом. Добавки выбирают, исходя из характеристик, которые нужно получить.

При работе с цементом обязательно учитывают погодные условия. Измельчение материала и смешивание ингредиентов проводят в закрытом помещении или на улице при сухой погоде. При влажности компоненты собираются комками, что приводит у потери связующих и гидрофобных качеств.

Готовый строительный материал фасуют в бумажные мешки. Сырье с измененными характеристиками можно узнать по этикетке. У водостойкого цемента в инструкции присутствует специальная маркировка. Буква «М» с цифрами обозначает марку бетона. Литера «Д» предупреждает о наличии включений, процентное содержание которых следует за ней.

Гидрофобные добавки

Характеристики водонепроницаемого цемента зависят от присадок. Пластифицирующие добавки улучшают подвижность готовой массы. При увеличении пластичности снижается содержание лишней влаги, в результате чего уменьшается количество пор. В состав раствора вводят от 0,1 до 3% дополнительных ингредиентов.

Кольматирующие присадки уплотняют структуру, заполняя собой полости воздушных пузырьков. Во время химической реакции между цементом, жидкостью и добавкой возникают твердые вещества, которые закупоривают внутренние поры. Полученная поверхность по строению подобна камню.

Полимеры в составе сырья формируют влагоотталкивающую пленку. Плотное покрытие возникает в мельчайших частицах цемента. Средства защищают поверхность от проникновения воды и растрескивания с последующим разрушением.

Чтобы увеличить гидрофобность уже застывшего раствора, в состав добавляют соли металлов (железо хлорное, кальция нитрат). Водонепроницаемые свойства усиливают силиконы и соли щелочные. В роли универсальной пластифицирующей добавки профессионалы используют виды на основе поликарбоксилатов.

Присадки в цементе увеличивают срок эксплуатации твердой поверхности, снижают количество пор и усиливают структуру. Среди популярных готовых добавок выделяют:

«Пенетрон». Сухой вид сочетается со всеми включениями. Кроме водонепроницаемости повышает устойчивость к морозам, морской воде и щелочам.
«Дегидрол». Жидкий гидрофобный препарат добавляют сразу в раствор.
«Кристалл». Порошок вводят в массу по мере приготовления.
«Пластол». Присадки ускоряют твердение и увеличивают гидрофобность.
«Жидкое стекло». Вязкая добавка улучшает пластичность и водоотталкивающие свойства раствора. Из-за быстрой полимеризации готовят небольшими порциями.

Уплотнить структуру во влагостойком цементе помогут средства, которые после химической реакции основание закристаллизуют. Хорошо себя зарекомендовали препараты с микрокремнеземом. Сырье расширяется, заполняя свободные полости.

Как сделать самостоятельно

При создании водонепроницаемого (гидрофобного) цемента важно учитывать правильные пропорции. На 125 кг бетона берут 30 кг песка и 55 – щебня. На весь объем понадобится ведро чистой жидкости. Сухие ингредиенты соединяют, потом медленно вливают воду. При работе с бетономешалкой процедура займет не более 5 минут.

Гидрофобные добавки вводят на последнем этапе приготовления. «Дегидрола» достаточно 200 мл. Жидкую присадку можно сделать из квасцов (1,25 кг) и щелока (0,25 мл). Ингредиенты смешивают, растворяют в воде. На 10 кг цемента берут 1,25 л вещества.

Хорошо себя зарекомендовали добавки на жирной основе. На 1 кг сухого строительного материала понадобятся 250 г парафина и 600 г масла льняного. Компоненты соединяют с чистой влагой до однородной консистенции.

Видео описание

Как сделать водонепроницаемый бетон самому?

Заключение

Водостойкий цемент – крепкое, надежное сырье, которое не боится воздействия влаги. Средство используют при заливке фундаментов, возведении подземных и водных сооружений. Стоимость готового строительного материала часто в 1,5 раза дороже обычных видов, при этом окупится долговечностью и устойчивостью к неблагоприятной среде.

Читайте также: