Марка бетона по водонепроницаемости: Водонепроницаемость бетона — основные характеристики и показатели

Водонепроницаемость бетона — основные характеристики и показатели

Водонепроницаемость бетона – это одна из важнейших технических характеристик данного строительного материала, «сообщающая» застройщику о способности или неспособности застывшего бетона пропускать сквозь себя влагу под определенной величиной избыточного давления.

СодержаниеСвернуть

Величина водонепроницаемости важный фактор при возведении гидротехнических сооружений и бетонных сооружений, работающих в условиях повышенной влажности: резервуары для воды, тоннели метрополитенов, фундаменты, подвалы, погреба и пр.

Обозначение и метод определения водонепроницаемости

В соответствии с требованиями ГОСТ 12730.5-84 «Бетоны. Методы определения водонепроницаемости», обозначение водонепроницаемости конкретной марки строительного материала состоит из буквы «W» и четных цифр: 2,4,6,8….20. Цифра следующая за буквой «W» обозначает величину избыточного давления воды в кгс/см2 при котором испытуемый образец в течение определенного времени не пропускает воду. Например, водонепроницаемость бетона w6 составляет 6 кгс/см2 или 0,6 МПа, водонепроницаемость бетона w4 – 4 кгс/см2, 0,4МПа и т.д.

В соответствии с требованиями ГОСТ, определение водонепроницаемости бетона производят на серии образцов диаметром 150 мм и высотой: 150, 100, 50 и 30 мм. Образцы в количестве 6 шт. каждого типоразмера помещают в специальное «шестизарядное» устройство определения водонепроницаемости бетона, и постепенно увеличивая давление воды, по появившемуся «мокрому» пятну, определяют при каком давлении воды бетон начинает пропускать влагу. Общее время испытания серии образцов каждого типоразмера составляет – 4, 6, 12 и 16 часов, в зависимости от высоты (30, 50,100 и 150 соответственно).

Водонепроницаемость серии образцов оценивают по максимальному давлению воды, при котором на 4-х образцах не было инфильтрации влаги, а класс бетона по водонепроницаемости принимают по следующей таблице:

Факторы, влияющие на водонепроницаемость бетона

Величина проницаемости влаги зависит и определяется пористой структурой строительного материала.

Соответственно на водонепроницаемость конкретной партии бетона влияют следующие факторы:

• Плотность. Здесь существует прямая зависимость – чем выше плотность, тем выше коэффициент водонепроницаемости бетона.
• Усадка бетона. Вредный фактор, ведущий к повышению проницаемости конструкции для влаги.
• Излишнее количество затворителя. Превышение оптимального водоцементного соотношения ведет к значительному образованию пор, что в сою очередь ведет к уменьшению коэффициента водонепроницаемости.
• Наличие или отсутствие специальных присадок. Полимерные, пластифицирующие, кольматирующие или гидрофобизирующие значительно увеличивают способность конструкции противостоять давлению воды.
• Вид цемента. Глиноземистый, пуццолановый или высокопрочный цемент в процессе гидратации связывают большее количество затворителя. Поэтому бетон, приготовленный на их основе, обладает более плотной структурой, следовательно, более высокой степенью водонепроницаемости.
• Возраст конструкции. В процессе набора прочности в толще бетона увеличивается количество гидратных новообразований заполняющих поры и капилляры – водонепроницаемость возрастает.
• Марка бетона. Здесь существует прямая зависимость – чем выше марка материала, тем выше способность противостоять влаге. Данную зависимость наглядно иллюстрирует таблица водонепроницаемость бетона:

Способы повышения водонепроницаемости бетона

Учитывая сказанное, технология увеличения водонепроницаемости бетона заключается в минимизации числа пор и капилляров следующими способами:

• Максимальное уменьшение усадки с помощью следующих мероприятий: внесение специальных присадок («Mapecure SRA», «Бисил СРА», «ASOPLAST-MZ»), применение глиноземистых, расширяющих и высокопрочных цементов, соблюдение оптимального «водоцементного» соотношения, уход за свежезалитой конструкцией (укрыв полиэтиленовой пленкой, сбрызгивание водой в течение 72 часов после заливки).
• Тщательное вибрирование (уплотнение) с помощью специального оборудования: глубинными и наружными вибраторами.
• Внесение специальных гидроизоляционных присадок. Эффективные добавки в бетон для водонепроницаемости: «Penetron», «Кристалл», «Типром К», «Disom-Hidrofugo», «ПЛИОНИТ АКТИВ», «Аквасил», «Полифлюид», «Пента 811» и др.
• Вакуумирование свежеуложенного бетона с помощью специальных установок. Данный способ позволяет эффективно удалять из толщи конструкции лишнюю воду и «паразитный» воздух.

Заключение

Актуальность увеличения водонепроницаемости бетонных конструкций для частных застройщиков заключается в возможности сэкономить на дорогостоящей гидроизоляции фундамента, подвала или погреба. В зависимости от выбранного способа увеличения водонепроницаемости можно либо вообще отказаться от гидроизоляции, либо использовать самый бюджетный вариант.

Марки бетона по водонепроницаемости: ГОСТ, классы, методы определения

Водонепроницаемость бетона – одна из основных характеристик этого популярного строительного материала, методы определения которой регламентирует новый межгосударственный стандарт ГОСТ12730.5-2018. Показатель характеризует уровень давления водяного столба, который способен выдержать бетонный элемент. Марка бетона по водонепроницаемости обозначается буквой W и цифрами от 2 до 20.

Факторы, влияющие на устойчивость бетонных конструкций к воздействию воды

Уровень водонепроницаемости зависит от:

• Возраста материала. Чем он старше, тем лучше противостоит проникновению влаги.
• Соблюдения оптимальных пропорций смеси, технологии изготовления.  Водоцементное соотношение должно составлять 0,4. Важную роль играют: качество уплотнения смеси, условия, при которых схватывается и твердеет бетонная смесь до момента набора марочной прочности.
• Класса прочности. Чем он выше, тем больше водонепроницаемость.
• Наличия дополнительных технологических операций, увеличивающих устойчивость материала к проникновению воды. Это вакуумная минимизация влаги или вибропрессование.
• Наличия специальных добавок.

Таблица соотношения класса прочности тяжелого бетона и марки водонепроницаемости

Класс бетона	Марка водонепроницаемости	Класс бетона	Марка водонепроницаемости
В7,5	W2	В25	W8
В12,5	W2	В30	W10
В15	W4	В35	W8-W14
В20	W4	В40	W10-W16
В22,5	W6	В45	W12-W18

Марки водонепроницаемости бетонов и области их применения

Выделяют показатели, определяющие степень взаимодействия бетонных элементов с водой:

• прямые – уровень водонепроницаемости, соответствующий марке, коэффициент фильтрации;
• косвенные – водоцементное соотношение, водопоглощение, зависящее от массы.

Чаще всего при выборе вида бетона обращают внимание на первый показатель – марку водонепроницаемости. От этого параметра во многом зависят области применения строительного материала.

• W2-W4. Это низкие показатели. Конструкции, созданные из таких материалов, нуждаются в дополнительной гидроизоляционной защите. Обычно такие смеси применяются в частном строительстве.
• W6. Материал используется в многоэтажном гражданском строительстве, для герметизации швов между плитами и блоками ЖБИ.
• W8. Бетонные смеси марки W8 используются при устройстве фундаментов, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности, резервуаров, востребованных в различных производственных отраслях.
• W10-W20. Эти марки предназначены для устройства фундаментов многоэтажных зданий, возведения гидротехнических объектов и строительства объектов, эксплуатируемых в суровом климате.

Способы испытания бетонов на водонепроницаемость

Для определения этой характеристики используются основные и вспомогательные методы. Основные:

• Способ «мокрого пятна». Во время этого исследования измеряется максимальное давление, при котором образец не пропускает воду.
• Коэффициент фильтрации. Этот показатель вычисляют при постоянном давлении, оказываемом в течение определенного промежутка времени.

Вспомогательные:

• по виду вяжущего;
• по содержанию гидрофобизирующих добавок;
• структурный анализ – чем меньше пор, тем выше сопротивление влаге.

Для ускоренного определения водонепроницаемости используются приборы ВИП-1.2 и ВИП-1.3, которые вычисляют этот показатель по величине сопротивления бетонного элемента проникновению воздуха. Они применяются в лабораторных условиях, на строительных площадках, промышленных объектах.

Поделиться ссылкой:

Производим и предлагаем продукцию:

Читайте также:

Все статьи

описание и характеристики по ГОСТ

Способность бетона и ж/б к сопротивлению влаге под определенным давлением считается одной из главных характеристик и учитывается при подборе марки наряду с классом прочности и морозостойкостью. Водонепроницаемость прямо и косвенно влияет на их надежность и сроки службы, максимальные требования выдвигаются к наружным и подземным конструкциям – фундаментам зданий, опорам мостов, подвалам, колодцам, фасадам, эксплуатируемым кровлям. Нужное значение закладывается на стадии проектирования или планирования строительных работ.

Оглавление:

1. Технические параметры бетонов
2. Выбор раствора для фундамента
3. Как улучшить показатель водонепроницаемости?

Определение характеристики, факторы влияния

Данный показатель отражает максимально выдерживаемое давление воды цилиндрическим образцом высотой в 15 см при прочих стандартных условиях. На практике это означает, что бетон с водостойкостью W2 не пропускает воду при 0,2 МПа или 2 атм, W4 – при 0,4 и так далее. Марка W4 соответствует строительным требованиям для конструкций с нормальной проницаемостью, но при повышении давления (например, при поднятии грунтовых вод к подошве фундамента) внутрь них начинает накапливаться влага, что недопустимо.

Существует прямая связь между этой характеристикой, классом прочности и морозостойкостью, соответствие отражено в таблице ниже:

Класс/марка	Водонепроницаемость	Морозостойкость
В7,5/М100	W2	F50
В12,5/М150
В15/М200	W4	F100
В20/250
В22,5/М300	W6	F200
В25/М350	W8
В30/М400	W10	F300
В35/М450	W8-W14	F200-F300
В40/М550	W10-W16
В45/М600	W12-W18	F100-F300

Согласно требованиям ГОСТ 26633 при возведении строительных конструкций используются бетонные растворы от W2 до W20. Из них смеси до W4 включительно подходят для заливки объектов с нормальной проницаемостью (условное обозначение – Н), до W6 – пониженной (П), от W8 до W20 – особо низкой (О). Помимо самого прямого показателя, отражающего водостойкость, маркировка учитывает другие дополнительные характеристики: коэффициент фильтрации, водопоглощение по массе и водоцементное соотношение. Взаимосвязь между ними отражена в таблице:

Маркировка	Коэффициент фильтрации, см/с	Водопоглощение, %	В/Ц, не более
W4	>2·10-9 до 7·10-9	4,7-5,7	0,6
W6	> 6·10-10 до 2·10-9	4,2-4,7	0,55
W8	> 1·10-10 до 6·10-10	Менее 4,2	0,45
W10-W14	> 5·10-10 до 1·10-10		0,35
W16-W20	< 5·10-10		0,3

Показатели бетона по морозостойкости и водонепроницаемости зависят от плотности его структуры, на формирование которой оказывает комплексное воздействие ряд факторов:

• Качество уплотнения смесей при заливке и выравнивании, образование крупных пустот и неравномерное распределение компонентов недопустимо.
• Состав. Помимо выдержки заданных пропорций водонепроницаемость искусственного камня зависит от наличия или отсутствия воздухововлекающих добавок и соотношения вяжущего и воды.
• Параметры внешней среды на основных этапах гидратации цемента: температура, влажность воздуха, другие условия, влияющие на скорость испарения жидкости.
• Проведения правильного армирования. При отсутствии каркаса или недостаточном сечении его прутьев увеличивается усадка конструкции, что в свою очередь приводит к образованию крупных капилляров и ухудшению ее водостойкости.

Выбор раствора для фундамента

Основание зданий подвергается интенсивным влажностным нагрузкам (атмосферным и грунтовым), с учетом незаменимости этой конструкции используются бетоны с низкой маркой по водонепроницаемости. Это касается и W2 и W4, их применение для заливки фундаментов и наружных стен ограничено и требует принятия ряда дорогостоящих гидроизоляционным мер. Покупка дорогих сортов при возведении ленточных или плитных систем должна быть оправданной, во избежание лишних трат заранее учитываются все факторы: геологические условия участка, весовые нагрузки, уровень осадков и климат региона.

Минимально допустимая марка бетона для заливки фундамента составляет:

• W4 – для каркасных и временных построек;
• W4 и W6 – для деревянных малоэтажных домов при ведении строительства на устойчивых и подвижных грунтах соответственно;
• W6 – под коттедж из пеноблоков, W8 – из конструкционного газобетона;
• W8 – при закладке оснований любого типа под здание из кирпича или камня.

Оптимальной в плане «цена-результат» для фундаментов и подвалов считается смесь W8, что соответствует классу по прочности В25 (М350). На практике приобретение этого сорта позволяет себе не каждый владелец будущего дома, что приводит к необходимости усиления водостойкости искусственным путем. Также следует помнить, что применение бетона с высокой маркой водонепроницаемости не означает отказа от защиты от грунтовой влаги или осадков, исключение делается лишь при ведении строительства на сухих участках с низким УГВ.

Еще одним учитываемым фактором является вид работ. На практике смеси W2 и W4 довольно востребованы при подготовке подушки под ленточный фундамент или участков под столбчатый. При обустройстве армируемых железом конструкций рекомендуемый минимум составляет W6. При сооружении основания помимо выбора марки важно исключить все риски проникновения воды. Эта разновидность заливается единым монолитом, без дефектов, на участках сопряжения предусматривается защита швов.

Способы улучшения водонепроницаемости бетона

Условно все мероприятия по защите искусственного камня от влаги разделяют на первичные (контроль за составом и этапами гидратации, обработка грунтами глубокого проникновения и другие процессы, влияющие непосредственно на структуру материала) и вторичные, направленные на создание барьера между поверхностью фундамента или наружных стен и внешней средой. Максимальный эффект достигается при соблюдении их в комплексе, включая стадии приготовления бетонной смеси, ее укладки и уплотнения, обеспечения нужных условий схватывания и гидроизоляцию. Свои нюансы есть в каждом случае.

На этапе замеса важно придерживаться правильного соотношения В/Ц. Вода является обязательным условием гидратации цемента, но в химические реакции вступает только 60 % от ее общей доли. На практике это означает, что чем меньше будет жидкости в растворе, тем выше его качество (но не ниже установленного нормами минимума). Избыток приводит к образованию крупных пор, проникновение в них воды – лишь вопрос времени. Низкое В/Ц соотношение уменьшает подвижность бетона, что также чревато ухудшением его структуры и водонепроницаемости.

Правильным решением является использование точных заданных пропорций воды и цемента и ввод специальных добавок при высоких требованиях к подвижности (при обычных достаточно уплотнения).

Вещества, снижающие водопотребность строительных составов, имеют разную химическую основу. К ним относят водорастворимые сульфаты алюминия и железа, смеси натриевых солей, кремнийорганические соединения, поликарбоксилатные эфиры и смолы. Критерием эффективности добавок служит степень снижения водопотребности, большинство из них позволяют уменьшить ее как минимум вдвое. Но их ввод требует осторожности из-за побочных действий и влияния на рабочие характеристики.

Большинство строителей для обеспечения хорошей водостойкости бетона выбирают превентивные меры, а именно – качественное уплотнение и уход. На этапе приготовления обязательно задействуются бетоносмесители, раствор не перемешивают слишком долго и расходуют незамедлительно, без разбавления водой и повторного включения оборудования. Выгонку воздуха проводят при заливке слоя не более 20 см с помощью вибраторов или подручных средств. После этого монолит фундамента или стяжка накрываются пленкой и поливается водой в течение первых 5-7 дней. Нужная водостойкость достигается при создании искусственной среды – с влажностью воздуха от 60 % и выше и температурой около 20 °C (но не ниже +5).

При необходимости повышения водонепроницаемости уже эксплуатируемого или затвердевшего основания выбирается обработка гидроизоляционными составами проникающего или пленочного типа. При их подборе учитывается скорость высыхания, способ нанесения, устойчивость к вымыванию, стоимость и степень усиления защиты. Лучшие результаты достигаются при использовании многокомпонентных полимерных грунтовок и пенетрирующих составов, усиливающих водонепроницаемость фундаментов здания и наружных стен в несколько раз.

Морозостойкость и водонепроницаемость бетона. Какие марки моростойкого бетона существуют

Устойчивость бетона к воздействию влаги и низких температур является важным показателем его качества и долговечности. Материал способный долгое время выдерживать отрицательное воздействие внешних факторов очень востребован в строительстве особенно при возведении монолитных железобетонных конструкций.

Водонепроницаемость бетона

Сопротивление поверхности бетонных изделий проникновению воды дает возможность использования этих материалов при строительстве гидротехнических и подземных сооружений, мостов, набережных, фундаментных опор и других конструкций. Водонепроницаемость бетона обозначается буквой «W» и показывает внешнее давление воды, при котором она начинает проникать через поры на поверхности в тело бетонного монолита. Определенная стандартом величина этого показателя может находиться в пределах W2-W20. Для большинства зданий и сооружений сопротивление проникновению влаги у бетонных элементов марка бетона по водонепроницаемости не превышает W6.

Самый эффективный способ снижения водопроницаемости бетона это уменьшить пористость поверхностных слоев. Этого можно добиться:

• уменьшением количества воды при приготовлении смеси;
• применением специальных добавок для создания особых условий твердения;
• путем применения особо чистых промытых наполнителей.

В качестве дополнительной меры, повышающей уровень защиты от проникновения влаги в структуру бетона, на его поверхность наносится гидроизоляция. Для этого используют водостойкие лакокрасочные материалы, полимерные пропитки, битумные растворы и расплавы, образующие водонепроницаемое покрытие и хорошо прилегающие к бетонной поверхности.

Морозостойкость бетона

Для бетонирования при минусовой температуре применяются специальные морозостойкие бетоны. Эта способность застывшей бетонной смеси выдерживать многократные циклы заморозки и оттаивания сохраняя при этом на длительное время свои технические характеристики неизменными. Испытательная проверка данного параметра производится до тех пор, пока величина снижения прочности бетона не достигнет пяти процентов. После этого количество пройденных циклов снижается в нижнюю сторону до круглого десятка.

При классификации обозначается латинской буквой «F» и сопровождается цифровым значением 50 – 1000. При наличии специальных добавок максимальное значение «F» может быть более 300, но такие бетонные смеси при массовом строительстве в условиях умеренного климата применяются мало из-за их высокой стоимости.

Марки бетона по морозостойкости

При определении требований к бетону по морозостойкости следует учитывать климатические условия, глубину промерзания грунта и возможную скорость изменения температуры наружного воздуха. Стандартная классификация определяется в ГОСТ 10060-2012 и подразделяет все производимые смеси на 5 классов по морозостойкости:

• F50 с низкой морозоустойчивостью применяют только в для теплых внутренних помещений;
• до F150 с нормальной устойчивостью для возведения зданий в местности с теплым и умеренным климатом. Эксплуатация постройки может достигать 100 лет;
• F150-300 повышенной морозостойкости для районов с суровой зимой и промерзающей почвой, например Сибирь, применяется для любых построек, в том числе бассейнов;
• F300-500 высокой стойкости для северных районов с глубоким промерзанием грунта;
• F500-1000 с крайне высокой устойчивостью для особо ответственных сооружений.

Характеристики различных бетонных смесей согласно ГОСТ

Определения стандарта показывают, что наиболее к распространенным маркам в России следует отнести бетоны с показателями F150 – F250. Классификация по ГОСТ не распространяется на бетоны используемые для дорожного строительства и взлетных полос аэродромов.

Таблица морозостойкости и водонепроницаемости бетона различных марок и класс

Марка бетона	Класс бетона	Морозостойкость F	Водонепроницаемость W
м100	В-7,5	F50	W2
м150	В-12,5	F50	W2
м200	В-15	F100	W4
м250	В-20	F100	W4
м300	В-22,5	F200	W6
м350	В-25	F200	W8
м400	В-30	F300	W10
м450	В-35	F200-F300	W8-W14
м550	В-40	F200-F300	W10-W16
м600	В-45	F100-F300	W12-W18

 

Методы определения морозостойкости бетона

В Государственном стандарте 10060-2012 указаны 4 способа лабораторных испытаний затвердевших бетонов на морозостойкость и один химический способ. Для каждого из них необходимо приготовить испытательные образцы в виде бетонных кубиков с длиной ребра 100 мм.

До начала испытаний образцы должны набрать проектную прочность согласно их марке. Для этого они выдерживаются в теплом помещении в течение 28 дней. При необходимости расширенного изучения возможно проведение промежуточных испытаний через 4, 7 и 14 дней после заливки бетона в формы.

Для проведения испытаний могут потребоваться:

• формы для изготовления образцов;
• стеллажи для хранения образцов;
• контейнеры для воды и химических реагентов.
• морозильное оборудование;
• термическая печь;

Технология лабораторных испытаний заключается в том, что образцы опускают в воду для намокания, а потом подвергают их многоразовой заморозке с последующим нагревом. При этом охлаждение происходит при температуре -130˚C, нагрев в печи при +180˚C. В результате, если бетонные образцы не теряют прочности и на них не образуются трещины, то марка по морозостойкости отвечает заявленным требованиям.

Сам принцип лабораторных испытаний сводится к подтверждению заявленных результатов. Поэтому на практике реальная морозостойкость материалов всегда выше. Это объясняется в принудительном замачивании образцов и большой разнице в скорости охлаждения и нагрева.

Как происходят испытания, видео

Ускоренный химический и визуальный методы

Для проведения экспресс-испытаний подготовленные бетонные образцы опускают на сутки в серно-кислый натрий. Потом производят просушку при температуре 100˚C на протяжении 4-х часов. Эту процедуру повторяют 5 раз и после этого осматривают бетонные кубики. Если на поверхности отсутствуют трещины и дефекты, то морозостойкость материала не менее F300.

Достаточную устойчивость бетона к воздействию низких температур в частном строительстве можно определить визуально, осматривая готовый бетонный образец. На нем не должно быть видно крупнозернистой структуры, трещин и повреждений, мест расслаивания и цветных пятен. Для проверки уровня поглощения воды окуните образец в воду на сутки. Если количество воды за это время уменьшится более чем на 5% от объема образца, то это говорит о высокой пористости и слабой морозоустойчивости.

Способы повышения устойчивости к морозам

Морозостойкость бетона в значительной мере зависит от пористости материала и возможного проникновения влаги внутрь структуры. Поэтому показатели влагостойкости и морозоустойчивости очень сильно связаны между собой.

Кроме этого морозостойкость бетонных материалов повышают путем уменьшения фракции наполнителей и добавления специальных воздухововлекающих примесей. В результате поры приобретают замкнутое строение и не соединяются друг с другом. Это можно сравнить с пенополистиролом – пористым влагонепроницаемым материалом.

Марки бетона по водонепроницаемости и методы контроля

Водонепроницаемость – показатель, определяющий устойчивость бетона к пропусканию влаги под воздействием напора воды. Измеряется этот параметр в МПа, и обозначается латинской буквой W. Определяется марка бетона по водонепроницаемости числовым значением, которое может составлять от 2 до 20 единиц. Для проведения испытаний в лабораторных условиях берётся опытный образец определенного диаметра, на который и осуществляется воздействие напором воды. Показатели водонепроницаемости определяют параметры гидроизоляции для

• гидротехнических сооружений,
• влажных помещений,
• цокольных этажей,
• фундаментов,
• подвалов.

Что влияет на показатели водонепроницаемости?

Как производится определение водонепроницаемости бетона, и какие факторы могут влиять на способность бетона сопротивляться напору воды, подаваемой под давлением? В первую очередь на степень водопроницаемости влияет капиллярно-пористый тип структуры этого материала: чем менее плотным будет бетон, чем больше в нём пор, тем легче воде просочиться через толщу материала и тем хуже будет марка бетона по водонепроницаемости. Это может быть следствием слабого уплотнения бетонной смеси при её укладке или избыток воды при затворении смеси. Для уменьшения пористости бетона используют различные добавки и пластификаторы.

Как определяется марка бетона по водонепроницаемости?

От чего зависит водонепроницаемость бетона? В первую очередь, от его состава. Наиболее высокие показатели у искусственного камня, замешиваемого на основе глиноземистого цемента. Пуццоловые портландцементы также отличаются более высокой водонепроницаемостью. Кроме того, этот показатель может быть повышен при помощи добавления в смесь сульфатов железа и алюминия.

Марки бетона по водонепроницаемости определяются согласно установленной классификации:

• Класс W2 получают бетоны марок M100, M150, M200. Для него свойственна самая высокая проницаемость влаги. Использование бетона этого класса без гидроизоляции — недопустимо.
• Класс W4 получают марки искусственного камня M250, M300. Для них также свойственна высокая водопроницаемость, использование без дополнительной гидроизоляции не рекомендуется.
• Класс W6. К нему относятся марки бетона M350, M400, самые распространенные в строительстве.
• Класс W8 отличается низким влагопоглощением — не более 4,2 от общей массы материала, используется в строительстве.
• Классы W10 — W20 считаются специальными и применяются при возведении гидросооружений, бункеров, хранилищ цокольного типа, резервуаров для хранения воды. Дополнительная гидроизоляция в этом случае не требуется.

Какие показатели имеют значение?

Определение проницаемости материалов можно осуществлять по прямым или косвенным характеристикам. В первую категорию относят данные коэффициента фильтрации. К дополнительным характеристикам относится влагопоглощение — определяется в процентах от общей массы материала, и соотношение воды и цемента в используемом бетоне. В частности, для материалов с низкой водопроницаемостью процент поглощения воды будет не выше 4,2. С высокой — от 4,5 до 5,7 %.

Как определить водонепроницаемость бетона?

Определение водонепроницаемости бетона производится согласно ГОСТ 12730.5-84 с использованием опытных образцов в виде блоков определенного размера. Среди применяемых методов наиболее часто используются:

1. Определение «по мокрому пятну». В этом случае испытания проводят на специальной установке, подающей воду под напором к торцевой части образца снизу. По мере увеличения давления воды производят визуальный контроль за изменениями, происходящими на поверхности бетона.
2. Определение по фильтрационному коэффициенту. В рамках этого метода используют установку, способную подавать воду под давлением 1,3 МПа, а также (дополнительно) силикагель и весы.
3. Вакуумный метод. Позволяет производить измерения непосредственно на объекте. Отличается высокими показателями скорости замеров.

Определение водопроницаемости с прибором ВИП-1

Прибор ВИП-1 ориентирован на автоматическую регистрацию показателей водопроницаемости бетона вакуумным методом при проведении измерений как в лаборатории, так и непосредственно на объекте. Моноблочная конструкция обеспечивает высокую скорость и простоту измерений, подходит для проведения замеров на опытных образцах, кернах или монолитных конструкциях, не требует подключения к внешним источникам питания.

 

• ИЗМЕРИТЕЛЬ МОРОЗОСТОЙКОСТИ

  БЕТОН-ФРОСТ ускоренно определяет морозостойкость бетона в соответствии с п.4.1 и Приложением Б ГОСТ 10060-2012 после определения коэффициента преобразования, по…

• ИЗМЕРИТЕЛЬ АКТИВНОСТИ ЦЕМЕНТА

  Ускоренное определение активности цемента за 3 часа по величине контракции цементного теста в соответствии с методиками измерения МИ 2486-98, МИ 2487-98.

• ИЗМЕРИТЕЛЬ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТИ

  Вакуумные измерители проницаемости ВИП-1 предназначены для определения водонепроницаемости бетона и сопротивления проникновению воздуха в соответствии с ГОСТ 12…

Водонепроницаемость бетона: марки, пропорции, добавки

Водонепроницаемость бетона – способность, препятствующая проникновению влаги, даже когда показатели давления избыточны. Нам нужно выяснить, чему равна водонепроницаемость при обозначении, к примеру W8. Также интересно будет узнать, что способствует повышению этого параметра.

Влияющие факторы

Влияние на водонепроницаемость оказывается со стороны большого количества факторов, включающих:

• Добавки. Например, уровень уплотнения раствора может увеличиваться из-за сульфата алюминия. Строители достигают соответствующих эффектов благодаря вакуумному удалению влаги, воздействию пресса или вибрации.
• Влияние от окружающей среды. Даже водонепроницаемый бетон ему подвергается.
• Возраст самого бетона. Чем он больше – тем лучше материал защищен от негативных эффектов, в том числе – в процессе высыхания.

У бетона появляются поры, пока идет затвердение основания. Это происходит по нескольким причинам:

1. Уменьшение объемов строительного материала.
2. Большое количество воды.
3. Смесь имеет недостаточную степень уплотнения.

Для стандартных видов растворов без усадки состава не обойтись, но в минимальном объеме. Для избежания проблем рекомендуется предпринимать следующие действия:

• Увлажнять поверхность материала каждые 3 часа. Это требуется на протяжении первых трех дней.
• Накрывать конструкции, пока они еще влажные.
• Не забывать об использовании средств дополнительной защиты.

Это не зависит от объема пор.

Методы определения

Существуют основные и вспомогательные способы, чтобы выяснить, на каком уровне находится водонепроницаемость бетона. Основные методы:

1. Коэффициент фильтрации. Предполагает, что вычисляются значения, которые привязаны к времени процесса фильтрации, а также наличию постоянного давления.
2. Метод «мокрого пятна». Измеряется максимум по давлению, при сохранении которого вода не попадает внутрь. Также помогает определить водостойкость, класс бетона.

Последний вариант используется чаще, ведь он связан с меньшими временными и трудовыми затратами.

Вспомогательные методы определения водонепроницаемости:

• На основе структуры материалов. Если пор становится меньше, то показатель начинает увеличиваться. Песок и гравий помогают также повысить защиту от воздействия воды.
• Химические добавки. Благодаря их свойствам характеристики основной смеси становятся лучше.
• В зависимости от вида вещества, связывающего раствор. Гидрофобный цемент и портландцемент – основные вещества, способствующие изменению уровеня фильтрации, фильтратометром его легко определить.

Прибор для измерения водонепроницаемости чаще всего имеет минимум шесть гнезд, куда крепятся образцы, размер которых зафиксирован. К нижней границе установки подводится вода и ступенчато поднимается давление.

Классификация

Любые марки бетона по водонепроницаемости имеют ограничения по уровню выдерживаемого давления.

Следующие показатели важны при взаимодействии бетона с водой:

1. Косвенные. Речь идет о поглощении в зависимости от массы, соотношения между цементом и водой.
2. Прямые. Например, уровень водонепроницаемости, соответствующий той или иной марке, вместе с коэффициентом фильтрации.

Согласно ГОСТу, бетон разделен на основные марки по водонепроницаемости:

• W4 — характеристика находится на нормальном уровне. Не подходит для сооружений, где предъявляются жесткие требования к гидроизоляции.
• W6 — с пониженным показателем проницаемости. Составы среднего качества.
• W8 — отличается низким уровнем водопроницаемости. Влага проходит внутрь в небольших количествах. Смесь намного дороже по сравнению с аналогами.

Главное – заранее правильно определять марку бетона с уровнем гидроизоляции в зависимости от назначения в конкретной ситуации. Например, W8 подходит для заливки фундамента только с дополнительной гидроизоляцией. W8, W10, W12, W14 допускается применять при оштукатуривании стен в помещении с нормальной влажностью. Маркировки W18, W20 используется для гидротехнических сооружений.

Как сделать водонепроницаемый бетон

Пропорция между водой и цементом – показатель, которому следует уделять больше всего внимания, когда важна водонепроницаемость бетона. Чем свежее будет цемент – тем лучше. Оптимальная маркировка – М300-М400. М200 (B15) тоже допустима, но ее применяют реже остальных. Класс B15 считается неплохим вариантом со средними характеристиками. Если изменять количество песка и гравия, то становится легче добиться появления нужного уровня гидрофобности. Гравия должно быть больше в два раза по сравнению с песком, когда готовятся водоотталкивающие составы.

Можно использовать следующие пропорции между цементом, гравием и песком:

Оптимальное водо-цементное соотношение (В/Ц) должно быть, равно 0,4. Водонепроницаемость улучшается при добавлении пластификаторов.

Повышение водонепроницаемости

Добавки способствуют улучшению гидроизоляционных свойств. Бетон становится прочнее и надежнее. Но такие смеси разрешено применять только совместно с поверхностями горизонтального типа. На вертикальных — состав просто сползает. Но этого легко избежать, воспользовавшись специальной защитной пленкой. Хотя это и потребует дополнительных усилий и денежных расходов. Легче создать своими руками простой водонепроницаемый бетон.

На рынке выпускается множество добавок, обладающих различными характеристиками. Чаще выбирают следующие вещества:

• Олеат натрия.
• Нитрат кальция. Самый дешевый вариант, способный похвастаться высокой сопротивляемостью к любым количествам влаги. Не является ядовитым веществом, во влажной массе растворяется хорошо.
• Хлорное железо.
• Силикатный клей.

Важно четко следовать инструкции, когда добавляется компонент.

До сих пор не найдено единого ответа на вопрос какие типы водостойких добавок лучше использовать – отечественные, или зарубежные. У каждого производителя найдется вариант с приличными характеристиками.

Заключение и дополнительная информация

Показатели водонепроницаемости можно улучшить уже после набора бетоном определенной прочности.

Отличное решение в подобных ситуациях – натриевое стекло. Его достаточно развести с водой, в пропорциях 1:1. Останется только использовать состав в качестве грунтовки. Глубина проникновения пор для такого грунта ограничивается всего парой миллиметров.

Силиконовые гидрофобизаторы – составы с большей эффективностью. Такие вещества заполняют поры на 10 сантиметров и больше. Поступление воды в конструкцию блокируется полностью.

Глубиной проникновения до 1 метра, могут похвастаться проникающие гидроизоляции, вроде марки Пенетрон. Закупорка пор активируется при использовании извести, которая содержится в самом бетоне.

По сравнению с другими видами материалов, у водостойкого бетона имеются свои тонкости. Главное – выбирать марку состава по водонепроницаемости в зависимости от особенностей объекта, будущей эксплуатации.

Водонепроницаемость бетона что это? обозначения, показатели

Водонепроницаемость бетона

Водонепроницаемость бетон — это такая способность бетона, при которой бетонная смесь после застывания не пропускает воду при оказанном давлении на конструкцию.

Такая техническая характеристика как водонепроницаемость бетона однозначно важна при выборе материала для строительства. В подавляющем большинстве случаев это имеет большое значение при возведении гидротехнических сооружений, подземных конструкций, иных объектов, где присутствует повышенная влажность – резервуары для жидкостей, погреба, технические колодцы, например, для электромонтажных работ.

В нашей компании вы можете Купить бетон с доставкой до вашего объекта, на выгодных условиях!

Водонепроницаемость бетона обозначение:

Водонепроницаемость бетона обозначают латинской буквой W, а так же в зависимости от показателей цифрами от 2 до 18. Где W2 — это низкий уровень влагостойкости, а W18 — это один из самых высоких показателей. W4-W6  это усредненное значение влагостойкости бетонной смеси, которое встречается чаще всего. Такой бетон применяют при заливке стен и фундамента многоквартирных и частных домов, а так же при возведении конструкций, которые не контактируют с активным грунтом.

Как определяется водонепроницаемость бетона?

1. С помощью фильтрометра замеряют коэффициент фильтрации бетона и присваивают ему марку. Под определенным давлением через бетон пропускается определенное количество воды.
2. С помощью портативных приборов измеряется воздухопроницаемость и потом пересчитывается на водонепроницаемость.
3. На бетон под давлением подается вода, которое увеличивается раз в десять часов, пока на обратной стороне образца не появится мокрое пятно.
4. В отличии от предыдущего способа, ждут когда вода начнет просачиваться, собирают и взвешивают её.

Причины снижения показателя воднопроницаемости бетона:

Бетон, даже если он декларируется как непроницаемый для воды, может оказаться не таким уж и эффективным в той или иной ситуации по следующим факторам:

• Нарушение технологического процесса разведения бетонной смеси.

Эта самая распространенная причина потери свойства влагостойкости бетона. Иногда люди думают, что исключив из состава смеси чуть больше воды, они создадут более прочный и влагостойкий материал за счет меньшего влагосодержания. Снижая же пропорции воды в составе бетона, они получают обратный эффект, поскольку при затвердевании материала, искажение в пропорции приводит к увеличению пористости, а соответственно, и водопроницаемости.

• Нарушение производства самих конструкций из бетона.

Такие нарушения как, например, отсутствие армирующих элементов может привести к значительной усадке, что также снижает показатель водонепроницаемости.

• Выбор неподходящего вида цемента для создания бетонной смеси.

Для повышения влагостойкости предпочтение отдают глиноземистому или пуццолановому цементу.

• Не учитывается возраст материала.

Со временем он неизбежно стареет, на нём появляются трещины и иные образования, нарушающие целостность единой конструкции. Необходим правильный уход за бетоном для получения высоких показателей.

Способы повышения показателя водонепроницаемости бетонной смеси:

• Строгое соблюдение технологических процессов производства, четкий контроль пропорций ингредиентов и выбор подходящих по качеству и назначению материалов в состав смеси.
• Даже водонепроницаемый бетон необходимо уплотнять при укладке с помощью вибро инструментов и соответствующих приспособлений, чтобы максимально уменьшить количество пор и каналов в его структуре.
• Не злоупотреблять присадками. Так, например, увеличивая морозостойкость с помощью специальных добавок можно существенно снизить влагостойкость.
• В идеале, нужно производить вакуумирование сырого материала

В любом случае, влагостойкость бетонных конструкций зависит от многих факторов, учесть которые на практике может только опытный, высококвалифицированный специалист.

 

Характеристики водопроницаемости бетона нормальной прочности из дробленого глиняного кирпича в виде крупного заполнителя

Исследованы характеристики водопроницаемости бетона, изготовленного из дробленого глиняного кирпича в качестве крупного заполнителя, и проведено сравнение с бетоном из заполнителя природного камня. Для этого были отобраны шесть различных образцов кирпича и пять различных образцов природного камня. Также измеряли прочность на раздавливание образцов кирпича и водопоглощение полученного из них заполнителя. Бетонные образцы трех различных значений прочности на сжатие были приготовлены в соответствии с методом проектирования смеси ACI из каждого из этих образцов заполнителя.Прочность на сжатие бетона, которая могла быть достигнута с использованием кирпичного заполнителя, варьировалась от 19 до 28 МПа, тогда как для каменного заполнителя прочность на сжатие варьировалась от 24 до 46 МПа. Затем эти образцы были испытаны на водопроницаемость с использованием машины AT 315 в соответствии с EN 12390-8: «Глубина проникновения воды под давлением». Экспериментальные результаты и последующий анализ показывают, что водопроницаемость бетона из кирпичного заполнителя на 225–550% выше, чем у бетона из природного камня с такой же прочностью на сжатие.Было обнаружено, что водопроницаемость напрямую связана с прочностью на сжатие, водопоглощением и пористостью затвердевшего бетона. Также было замечено, что на водопроницаемость бетона влияет водопоглощение кирпичного заполнителя и прочность кирпича на раздавливание.

1. Введение

Бетон является основным ингредиентом в постоянно растущей строительной отрасли Бангладеш. Поскольку натурального камня не хватает и, следовательно, он дорогой, кирпичи из обожженной глины широко используются в качестве экономичной альтернативы крупнозернистого заполнителя при приготовлении бетона в Бангладеш для строительства жилых и производственных зданий средней этажности, жестких тротуаров, мостов и водопропускных труб малых и средних пролетов [1].Свойства заполнителя кирпича значительно отличаются от заполнителя природного камня с точки зрения прочности, ударной вязкости и других связанных показателей [2]. Поскольку крупный заполнитель занимает большую долю объема бетона, можно предположить, что свойства бетона, изготовленного из заполнителя кирпича, будут значительно отличаться от свойств бетона из заполнителя камня. Хотя прочность бетона на сжатие в нормальном диапазоне может быть достигнута удовлетворительно, тем не менее, именно такие свойства долговечности, как водопроницаемость, ползучесть и усадка, всегда были проблемой для бетона из кирпичного заполнителя.Водопроницаемость — важная проблема для бетона, сделанного из измельченного глиняного кирпича, потому что заполнитель кирпича намного более пористый и, следовательно, проницаемый, чем гранит и другие заполнители природного камня [3]. К настоящему времени опубликован ряд работ по свойствам бетона из кирпичного заполнителя [1–8]. Однако ни один из них не проводил всесторонних исследований водопроницаемости бетона из кирпичного заполнителя, за исключением Дебейба, который показал, что можно производить бетон, содержащий дробленый кирпич (крупный и мелкий) с характеристиками водопроницаемости, аналогичными характеристикам бетона из природного заполнителя, при условии заполнение кирпича ограничено 25% и 50% для грубых и мелких заполнителей, соответственно [5].Однако авторы этой работы считают, что систематическое и сравнительное исследование бетона из заполнителя из природного камня и глиняного кирпича поможет понять основные особенности характеристик водопроницаемости кирпичного бетона из заполнителя. Это также поможет проектировщикам и инженерам, использующим бетон из заполнителя кирпича, прогнозировать ожидаемое поведение водопроницаемости. Результат этого исследования будет значительным дополнением к существующим знаниям в этой области, поскольку проницаемость является одним из основных параметров, ответственных за разрушение бетона.Информация об ожидаемом значении коэффициента водопроницаемости бетона из кирпичного заполнителя поможет практикующим инженерам спроектировать более прочные и устойчивые конструкции из бетона из кирпичного заполнителя. Это также может помочь изменить существующие строительные нормы и правила по бетону из заполнителя из кирпича в таких областях, как прозрачное покрытие арматурных стержней из бетона, а также положения по строительству водоудерживающих конструкций с использованием бетона из заполнителя из кирпича. Для этого в Бангладешском инженерно-технологическом университете, Дакка, Бангладеш, была проведена экспериментальная программа по изучению поведения водопроницаемости бетона, сделанного из измельченного глиняного кирпича.Для этого было выбрано шесть различных блоков кирпича и пять различных заполнителей природного камня. В экспериментальной программе образцы бетона, имеющие три различных значения прочности на сжатие, были приготовлены из природного камня и щебня из глиняного кирпича. Затем эти образцы были подвергнуты испытаниям на водопроницаемость с использованием европейского стандарта AT 315 машины согласно BS EN 12390-8: «Глубина проникновения воды под давлением» [9]. Результаты испытаний были проанализированы для изучения увеличения водопроницаемости, связанной с бетоном из кирпичного заполнителя, по сравнению с соответствующим бетоном, изготовленным из заполнителя природного камня.Также были измерены некоторые свойства кирпича, заполнителя и бетона, включая прочность кирпича на раздавливание, водопоглощение кирпичного заполнителя, водопоглощение и пористость затвердевшего бетона. Также было исследовано влияние этих свойств на поведение водопроницаемости соответствующего бетона.

2. Используемые материалы

2.1. Цемент

Обычный портландцемент (Тип 1), имеющий 28-дневную прочность на сжатие 46 МПа согласно ASTM C 150 [10], был использован для приготовления всех образцов бетона.Используя один тип цемента, было исследовано влияние различных типов крупного заполнителя в бетоне.

2.2. Мелкозернистый заполнитель

На протяжении всей экспериментальной работы использовался один тип природного крупнозернистого песка, чтобы сохранить параметр мелкого заполнителя постоянным. Ситовой анализ проводили в соответствии со стандартом ASTM C136 [11]. Результаты этого анализа показали, что использованный песок соответствовал ограничениям, установленным в ASTM C33 [12]. Удельный вес заполнителей также определяли в соответствии со стандартом ASTM C29 / C29M [13], тогда как водопоглощение и удельный вес мелкозернистого заполнителя определяли в соответствии с ASTM C128 [14].В результате этих процедур испытаний модуль тонкости, удельный вес, водопоглощение и удельный вес мелкозернистого заполнителя были определены как 2,70, 1630 кг / м ³ , 1,26% и 2,66, соответственно.

2.3. Глиняные кирпичи

В этой работе было собрано шесть различных типов кирпича, пронумерованных от 1 до 6, с разных заводов по производству кирпича. Эти фабрики используют два типа широко используемых печей в Бангладеш, а именно, траншейные печи Bulls и печи с неподвижной дымовой трубой. Перед тем, как эти кирпичи были раздроблены до агрегата, было проведено испытание на прочность на сжатие (раздавливание) в соответствии с ASTM C 67 [15].Результаты испытаний представлены в таблице 1, которая показывает, что прочность кирпича на раздавливание варьировалась от 14 до 29 МПа. Был выбран большой разброс прочности кирпича на раздавливание, чтобы можно было наблюдать его влияние на водопроницаемость бетона.

Тип кирпича Прочность на раздавливание (МПа) Удельный вес (SSD) Плотность (кг / м 3 ) Водопоглощение (%) LA Истирание значение (%) 1 28.25 2,16 1450 9,8 39,25 2 27,65 2,12 1422 9,95 40,15 3 18,30 2,10 1400 44,10 4 17,25 2,06 1390 14,05 44,80 5 14,85 2.02 1380 14,60 46,10 6 13,95 1,97 1350 17,90 49,50

2,4. Заполнитель кирпича и камня

Заполнитель кирпича был получен путем разбивания целых новых кирпичей на твердой бетонной поверхности с помощью молотка. В качестве каменного заполнителя использовались валуны природного щебня из песчаника. В этой работе из разных источников были собраны пять различных типов валунов из природного камня.Для сравнения кирпичи и каменные валуны были раздроблены таким образом, чтобы они обладали аналогичной градацией и примерно одинаковым модулем измельчения, чтобы свести на нет влияние размера и формы, если таковое имеется, на свойства водопроницаемости бетона. Кроме того, было также обеспечено строгое соблюдение пределов классификации, установленных в ASTM C33 [12]. Перед приготовлением бетона были измерены различные свойства заполнителей кирпича и камня. Это включает водопоглощение и удельный вес согласно ASTM C127 [16] и испытание на истирание в Лос-Анджелесе (LA) согласно ASTM C131 [17].Результаты испытаний представлены в таблицах 1 и 2. Наблюдение за этими результатами показывает, что более прочные кирпичи имеют более высокую плотность и более низкое значение истирания LA. Кроме того, все заполнители кирпича имеют меньшую плотность, чем заполнители щебня. Следовательно, бетон меньшей плотности может быть получен за счет использования кирпичного заполнителя. Напротив, водопоглощение кирпичного заполнителя в несколько раз выше, чем у каменного заполнителя.

Sl.номер Удельный вес (SSD) Плотность (кг / м 3 ) Водопоглощение (%) Степень истирания LA (%) 1 2,63 1580 1,62 28,70 2 2,20 1550 1,93 30,85 3 2,69 1615 0,82 25,20 4 2.67 1605 1,22 26,90 5 2,64 1590 1,36 27,70

3. Схема тестирования

3.1. Разработка смесей и метод смешивания

Процедура проектирования бетонных смесей с нормальным заполнителем может быть использована для расчета смесей с использованием щебеночного кирпичного заполнителя [3]. В этой работе используются расчетные соотношения смеси как для каменного, так и для кирпичного бетона с заполнителем с целевой прочностью на сжатие 20.0, 30,0 и 40,0 МПа были оценены по методу ACI [18] с водоцементным соотношением () 0,4, 0,5 и 0,6 соответственно, учитывая величину осадки в диапазоне от 25 до 50 мм. Требуемые количества цемента, воды, крупного и мелкого заполнителя для всего кирпича и каменного заполнителя представлены в таблице 3. Поскольку водопоглощение кирпичного заполнителя намного выше, рекомендуется замочить заполнители кирпича водой перед добавлением в бетон. смесь [2, 3, 6]. В противном случае большая часть воды из расчета конструкции смеси будет пропитана заполнителем и не сможет вступить в реакцию с цементом, изменяя водоцементное соотношение.Таким образом, и каменный, и кирпичный заполнитель вымачивали в воде в течение 48 часов и добавляли в смесь в сухом состоянии с насыщенной поверхностью. Вода, абсорбированная агрегатом, является дополнением к потребности в воде из расчета конструкции смеси, как показано в таблице 1. Мелкий заполнитель сушили в течение 48 часов в печи при 110 ° C и оставляли охлаждаться до комнатной температуры перед добавлением к смеси. Потребность в воде в процессе проектирования смеси была скорректирована с учетом эффекта водопоглощения мелких заполнителей. Затем заполнители, цемент и вода были объединены и перемешаны в машинном смесителе согласно ASTM C 192 [19].Испытания на оседание были также проведены на свежем бетоне в соответствии с ASTM C143 [20], и соответствующие значения представлены в таблице 3. Бетонные смеси, для которых величина осадки превышала расчетный диапазон от 25 до 50 мм, были отброшены и смешаны.

Аггр. Типы Состав смеси Осадка (мм) Цемент Мелкий заполнитель Крупный заполнитель Вода кг / м 3 кг / м 3 кг / м 3 кг / м 3 Кирпич-1 0.4 440 578 1000 176 30 0,5 360 634 1000 180 35 0,6 300 684 1000 180 45 Кирпич-2 0,4 440 582 982 176 25 0.5 360 642 982 180 40 0,6 300 690 982 180 40 Кирпич-3 0,4 440 592 966 176 30 0,5 360 648 966 180 45 0.6 300 698 966 180 45 Кирпич-4 0,4 440 571 959 176 30 0,5 360 627 959 180 40 0,6 300 678 959 180 45 Кирпич-5 0.4 440 549 952 176 35 0,5 360 606 952 180 45 0,6 300 656 952 180 50 Кирпич-6 0,4 440 545 931 176 35 0.5 360 601 931 180 50 0,6 300 652 931 180 50 Stone-1 0,4 440 722 1075 176 30 0,5 360 779 1075 180 35 0.6 300 829 1075 180 40 Stone-2 0,4 440 743 1050 176 25 0,5 360 799 1050 180 35 0,6 300 849 1050 180 45 Stone-3 0.4 440 698 1115 176 30 0,5 360 755 1115 180 35 0,6 300 805 1115 180 40 Stone-4 0,4 440 705 1100 176 25 0.5 360 762 1100 180 35 0,6 300 812 1100 180 50 Stone-5 0,4 440 715 1085 176 30 0,5 360 772 1085 180 30 0.6 300 820 1085 180 45

Для каждого набора бетона с определенной целевой прочностью на сжатие, всего три цилиндрических образца 300 мм × 150 мм и были отлиты шесть кубов размером 150 мм × 150 мм. Образцы цилиндров были подвергнуты испытанию на прочность при сжатии в соответствии с ASTM C39 [21], поддерживая скорость нагружения от 0,25 до 0,30 МПа / с. Испытаниям на водопроницаемость были подвергнуты три кубических образца.Остальные три куба были использованы для определения плотности, водопоглощения и пористости затвердевшего бетона в соответствии с ASTM C642 [22].

3.2. Тестирование водопроницаемости

Аппарат европейского стандарта AT 315 использовался для определения водопроницаемости бетона в соответствии с EN 12390-8 [9]. Аппарат был соединен с обычным воздушным компрессором, способным непрерывно обеспечивать сжатым воздухом не менее 5 бар, и оснащен осушителем и масляным фильтром. Затем было выполнено подключение к лабораторному водопроводу и к дренажной системе.Образец подвергали испытанию, когда его возраст составлял не менее 28 дней. Для испытания образец помещали на устройство таким образом, чтобы давление воды действовало на испытательную зону, которая фактически представляет собой зону диаметром 75 мм в центре нижней поверхности куба 150 мм на 150 мм. К этой поверхности прикладывали давление воды () кПа в течение () часов. После приложения давления в течение заданного времени образец вынимали из аппарата. Лицо, на которое было оказано давление воды, протирали, чтобы удалить излишки воды.Затем образец был разделен пополам, перпендикулярно поверхности, на которую было оказано давление воды. Как только поверхность с разрезом высохла до такой степени, что можно было отчетливо увидеть фронт проникновения воды, регистрировалась максимальная глубина проникновения под испытательный участок и измерялась с точностью до миллиметра. На рис.1 показан пример такой зоны проникновения и обозначенный фронт проникновения в образце бетона из кирпичного заполнителя.

Глубину проникновения воды внутрь образца можно преобразовать в эквивалентный коэффициент водопроницаемости с помощью уравнения Валенты [23]: где — глубина проникновения бетона в метрах, — гидравлический напор в метрах, время под давлением в секунд, а — доля объема бетона, занятая порами.

Значение представляет собой дискретные поры, такие как пузырьки воздуха, которые не заполняются водой, кроме как под давлением, и может быть вычислено по увеличению массы бетона во время испытания.

4. Результаты и обсуждение

4.1. Прочность бетона, водопоглощение и пористость

В таблице 4 приведены результаты испытаний на прочность на сжатие подготовленных образцов бетона. Как видно, прочность на сжатие, достигаемая при использовании бетона из каменного заполнителя, довольно близка и находится в пределах 15% от целевой прочности на сжатие.С другой стороны, достигнутая прочность на сжатие с использованием кирпичного заполнителя была намного меньше целевой прочности. Например, для бетона с целевой прочностью 40 МПа достигнутая прочность на сжатие варьировалась от 21 до 27,9 МПа, что примерно на 30-47,5% ниже целевой прочности. Однако для бетона 20 МПа разница меньше. Как видно из Таблицы 4, между кирпичным и каменным бетоном из заполнителя обнаружена явная разница в водопоглощении и пористости. В текущей схеме испытаний водопоглощение и пористость бетона из каменного заполнителя находятся в пределах 1.От 5 до 4% и от 3,8 до 8,9%, соответственно, тогда как для бетона из кирпичного заполнителя водопоглощение и пористость варьировались от 5,9 до 9,9% и от 7,6 до 15,8% соответственно. То есть, при эквивалентной прочности на сжатие водопоглощение и пористость в бетоне из заполнителя из кирпича были на 60-80% выше. Аналогичная тенденция наблюдалась для бетона из кирпичного заполнителя и другими исследователями [5, 8].

Аггр. типы Прочность на сжатие (МПа) Водопоглощение после погружения (%) Пористость (%) Кирпич-1 27.9 23,8 19,4 5,9 6,9 8,0 11,9 12,9 14,0 Кирпич-2 25,8 21,9 19,1 6,5 7,5 8,6 12,5 13,5 14,5 Кирпич-3 24,8 21,5 18,3 7,1 8,1 9,0 12,9 14.1 14,9 Кирпич-4 22,5 20,8 17,7 7,3 8,3 9,1 13,3 14,1 15,2 Кирпич-5 21,7 20,6 17,4 7,5 8,5 9,2 13,5 14,4 15,1 Кирпич-6 21,0 19,8 16,7 7.9 8,8 9,9 13,8 14,7 15,8 Камень — 1 39,3 30,0 23,5 2,2 3,1 3,8 5,2 7,1 8,4 Stone-2 33,3 27,9 21,3 2,8 3,3 4,0 6,4 7,5 8,9 Stone-3 46.2 34,5 26,2 1,5 2,6 3,5 3,8 6,2 7,9 Stone-4 43,7 32,7 25,3 1,7 2,8 3,6 4,3 6,5 8,1 Stone-5 41,2 30,9 24,1 2,0 3,0 3,7 4,8 6.9 8,3

4.2. Прочность бетона на сжатие и водопроницаемость

Водопроницаемость бетона из природного камня и кирпичного заполнителя с точки зрения прочности на сжатие представлена ​​на рисунках 2 и 3, соответственно. Коэффициент водопроницаемости в этой схеме испытаний для бетона из заполнителя из природного камня находился в диапазоне от 0,02 × 10 ⁻¹¹ до 1,2 × 10 ⁻¹¹ м / с.Эти значения согласуются с имеющимися результатами по бетону из заполнителя из природного камня [24–26]. Для бетона из кирпичного заполнителя коэффициент водопроницаемости варьировался от 2,2 × 10 ⁻¹¹ до 6 × 10 ⁻¹¹ м / с для диапазона прочности на сжатие испытанного бетона (от 16,7 до 27,9 МПа). Для конкретного соотношения хорошо подогнанная прямая зависимость наблюдалась между коэффициентом водопроницаемости и прочностью на сжатие бетона из каменного заполнителя (рис. 2). Хотя это и не подходит, для бетона из заполнителя из кирпича все же можно определить приблизительную прямолинейную зависимость между прочностью на сжатие и коэффициентом водопроницаемости для определенного соотношения (рис. 3).Наблюдение за рисунками 2 и 3 показывает, что как для каменного, так и для кирпичного бетона из заполнителя повышенное соотношение в бетонной смеси приводит к соответствующему увеличению коэффициента водопроницаемости. Кроме того, более крутые кривые предполагают, что процентное увеличение коэффициента водопроницаемости по отношению к увеличению прочности на сжатие является более значительным в бетоне из каменного заполнителя.

Затем, коэффициент водопроницаемости бетона из кирпичного заполнителя сравнивали с коэффициентом водопроницаемости бетона из каменного заполнителя той же прочности на сжатие.Наблюдалось линейное изменение коэффициента водопроницаемости и прочности на сжатие как для кирпичного, так и для каменного бетона. Соответственно, коэффициент водопроницаемости был оценен путем линейной экстраполяции полученных данных испытаний в диапазоне прочности на сжатие, для которого данные испытаний не были доступны. Сравнение показывает, что коэффициент водопроницаемости кирпичного заполнителя в несколько раз превышает соответствующий коэффициент водопроницаемости каменного заполнителя одинаковой прочности на сжатие.На Рисунке 4 показано такое сравнение, где показано процентное увеличение водопроницаемости для кирпичного заполнителя по сравнению с таковым у каменного заполнителя с идентичной прочностью на сжатие. На этом рисунке показаны три набора данных, по одному для каждого отношения, то есть 0,4, 0,5 и 0,6. Для коэффициента 0,4 и для бетона эквивалентной прочности на сжатие коэффициент водопроницаемости кирпичного бетона из заполнителя в 225–350% раз выше. Для

.

Оценка взаимосвязи между водопоглощением и долговечностью бетонных материалов

Окружающая среда оказывает значительное влияние на водопоглощение бетонных материалов. В данной статье представлено экспериментальное исследование влияния водопоглощения на долговечность бетонных материалов. Также представлен подробный анализ, чтобы установить полезные отношения между ними. Образцы бетона с разным водопоглощением были приготовлены в различных условиях отверждения, и результаты показали, что условия отверждения могут значительно повлиять на водопоглощение поверхности.СЭМ-фотографии также показали, что разные условия отверждения вызывают разную микроструктуру. После 28-дневного отверждения были исследованы прочность на сжатие, проницаемость, сульфатная атака и диффузия хлорид-ионов бетонных образцов. В результате как поверхностная сорбционная способность, так и внутренняя сорбционная способность не имеют четкой связи с прочностью на сжатие. Полученные результаты также показали, что только поверхностное водопоглощение связано с характеристиками бетона, включая проницаемость, сульфатное воздействие и диффузию хлорид-ионов.Кроме того, как непроницаемость, так и устойчивость к воздействию сульфатов были линейно связаны с сорбционной способностью поверхности, и оба коэффициента корреляции были не менее 0,9. Кроме того, коэффициент диффузии хлорид-иона имеет экспоненциальную зависимость от поверхностного водопоглощения с более высоким коэффициентом корреляции. Однако не было обнаружено очевидной взаимосвязи между внутренним водопоглощением и долговечностью, такой как непроницаемость, устойчивость к сульфатной атаке и диффузия хлорид-ионов.

1. Введение

Прочность бетона играет решающую роль в контроле над его эксплуатационной пригодностью.Кроме того, долговечность бетона в основном зависит от способности жидкости проникать в микроструктуру бетона, которая получила название проницаемости. Высокая проницаемость привела к введению молекул, которые вступают в реакцию и разрушают его химическую стабильность [1]. Кроме того, низкая проницаемость бетона может повысить устойчивость к проникновению воды, ионов сульфата, ионов хлора, ионов щелочных металлов и других вредных веществ, вызывающих химическое воздействие [2]. Проницаемость бетона была тесно связана с характеристиками его пористой структуры в цементном тесте и интенсивностью микротрещин на границе раздела заполнитель-цементное тесто, а также внутри самого теста [3].Здесь структура пор в основном включает объем и размер связанных между собой капиллярных пор. Как известно, реакция гидратации цемента приводит к образованию продукта, состоящего из твердой и пористой систем. Сеть пор матрицы цементного теста обеспечивает проход для переноса жидкости в бетон, и ее развитие зависит от ряда факторов, включая свойства и состав материалов, составляющих бетон, начальные условия отверждения и его продолжительность, возраст при испытании, климатическое воздействие при сушке и кондиционировании бетона [4, 5].Температура отверждения и продолжительность влажного отверждения являются ключевыми факторами для правильной структуры пор. Эффективность начального отверждения становится более важной, когда минеральные добавки, такие как летучая зола, используются в качестве частичной замены цемента в бетоне. Многие исследователи сообщают, что минеральные добавки требуют относительно длительного периода отверждения для того, чтобы проявился благоприятный пуццолановый эффект на характеристики бетона [6, 7].

Сорбционная способность — это показатель переноса влаги в ненасыщенные образцы, и в последнее время он также был признан важным показателем прочности бетона [8].Во время процесса сорбции движущей силой проникновения воды в бетон является капиллярное всасывание внутри порового пространства бетона, а не напор [9]. Подробную характеристику пористой структуры бетона можно проанализировать с помощью многих методов, но передовые методы громоздки, недоступны и непригодны для повседневной конкретной практики [3]. Тестирование сорбционной способности также более репрезентативно для типичных полевых условий. Некоторые эксперты предположили, что этот метод также можно использовать для измерения общего объема пор капиллярных и гелевых пор в бетоне [10].Мартис и Феррарис показали, что коэффициент сорбционной способности важен для прогнозирования срока службы бетона как конструкционного материала и улучшения его характеристик [11]. Водопоглощение при погружении также считается важным параметром, определяющим характеристики бетона. Несколько экспериментальных исследований показали, что проницаемость капилляров существенно зависит от условий отверждения [12]. Достаточное отверждение важно для бетона, чтобы обеспечить его потенциальные характеристики [13].

Теоретические соотношения между сорбционной способностью и проницаемостью установлены в литературе [14, 15]. Однако эти отношения не получили обширной экспериментальной оценки. В этом исследовании общий объем капилляров и пор геля не измерялся напрямую, а оценивался с использованием поглощения воды при испытании на замачивание. Основная цель настоящей работы — изучить влияние водопоглощения на долговечность бетона, такую ​​как прочность на сжатие, проницаемость, сульфатное воздействие и диффузия хлоридов.В рамках этих испытаний проводятся механические испытания, испытания на непроницаемость, испытания на сульфатную стойкость и испытания на миграцию хлоридов. Также представлен подробный анализ, чтобы установить полезную взаимосвязь между этими параметрами.

2. Материалы и методы

2.1. Материалы

В экспериментальных исследованиях использовался OPC 42.5. Химический состав этого цемента приведен в таблице 1. В испытаниях использовались щебень и кварцевый песок с модулем крупности 2,4.Максимальный размер частиц агрегатов — 20 мм. По результатам экспериментов удельный вес песка и щебня составил 2650 и 2800 соответственно. В качестве добавки к бетону использовали поликарбоксилатные водоредукторы.

Образец Химический состав (%) CaO SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 MgO SO 3 Na 2 Oeq Цемент 63.6 23,74 5,56 3,96 1,45 0,71 0,45

2,2. Методы

Все бетонные смеси готовились в лабораторных условиях. Были использованы два вида отношения воды к цементу ( w / c ), и подробные пропорции смеси исследуемого бетона приведены в таблице 2. Для определения прочности на сжатие были отлиты кубики мм. Керны диаметром мм были подготовлены для испытания на проницаемость, а бетонные цилиндры мм также были подготовлены для испытания диффузии ионов хлора.Все образцы отливали в стальные формы и уплотняли на вибростоле.

Номер Цемент Песок Щебень Вода Примесь A 420 635 1149 168 5,21 B 420 635 1149 189 5.21

Для достижения различного водопоглощения образцы подвергали различным методам отверждения следующим образом: Отверждение a: образцы погружали в воду (° C) после извлечения из формы до проведения испытаний; Отверждение b: после извлечения из формы образцы отверждали на воздухе (° C, относительная влажность 90 ± 5%) до испытания; Отверждение c: образцы отверждали на воздухе (° C, относительная влажность 60 ± 5%) до испытания; Отверждение d: образцы погружали в воду на 7 дней после извлечения из формы и затем помещали в условия воздуха (° C, относительная влажность 90 ± 5%) до испытания; Отверждение е: образцы погружали в воду на 7 дней после извлечения из формы, а затем помещали в условия воздуха (° C, относительная влажность 60 ± 5%) до испытания.

Сорбционную способность бетона оценивали по высоте проникновения и водопоглощению, и введение этого метода испытаний показано на рисунке 1. Все эти образцы были высушены при 60 ° C в течение 24 часов, чтобы минимизировать повреждение микроструктуры от чрезмерного высыхания. Для высоты проникновения поверхность образца длиной 3-5 мм контактировала с водой, как показано на рис. 1. Поскольку поверхность образца становилась темной, когда она впитывала воду, высота проникновения сбоку образцов составляла наблюдается во время тестирования.Для водопоглощения поверхностный и средний сегменты были вырезаны из образцов соответственно, и, таким образом, также были измерены поверхностное водопоглощение и внутреннее водопоглощение. Перед испытаниями образцы герметизировали сверху и по бокам и помещали в водяную баню так, чтобы открытое дно постоянно погружалось на глубину 3–5 мм. Через 4 дня измеряли вес образцов и измеряли водопоглощение.

Проницаемость бетона была оценена в соответствии с Кодексом испытаний бетона для строительства портов и водоводов (JTJ 270-98).Давление воды 1,2 МПа ± 0,5 МПа было приложено к бетону в течение 24 часов, а затем была измерена высота проницаемости путем раскалывания бетона, как показано на рисунке 2. Коэффициент проницаемости был рассчитан с использованием где — коэффициент относительной проницаемости (мм / ч), — средняя высота проницаемости (мм), — абсорбция бетона (0,03), — время испытания (ч), — это давление воды (мм). Устойчивость к сульфатной атаке оценивалась с помощью циклов сухого-влажного тестирования.Образцы выдерживали в растворе сульфата в течение 12 ч, затем сушили при 60 ° C в течение 12 ч, а затем помещали в раствор сульфата на 12 ч в цикле. Использовали сульфат натрия с концентрацией 5%. Прочность на сжатие была измерена во время испытаний.

Тест быстрой миграции — это нестационарная миграция с использованием внешнего электрического поля для ускорения проникновения хлоридов. Тест является относительно простым и быстрым, продолжительность теста в большинстве случаев составляет 24 часа. Образцы бетона диаметром 100 мм и толщиной 175 мм были разрезаны на срезы толщиной 50 мм, соответственно, от поверхности и центра образцов.На образец подавали внешний потенциал 30 В, при этом испытуемая поверхность подвергалась воздействию 10% -ного раствора NaCl, а противоположная поверхность — 0,3 М раствору NaOH в течение определенного времени, затем образец раскалывали, и глубина проникновения хлоридов могла быть уменьшена. измеряется колориметрическим методом.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Водопоглощение

Высота проницаемости может быть измерена путем испытания на пропитку, результаты которого приведены на Рисунке 3.Можно показать, что высота проникновения, по-видимому, увеличивалась со временем в течение 12 часов. Для разных методов отверждения высота проникновения не была одинаковой. Напротив, образцы, отвержденные в условиях b (° C, относительная влажность 90 ± 5%), показали самую низкую высоту проникновения, а образцы отверждения c — самую высокую. Образцы с более низким w / c также показали меньшую высоту проникновения. Это указывает на то, что разные условия отверждения вызывают различную проницаемость образцов.

Сорбция зависит как от капиллярного давления, так и от эффективной пористости.Капиллярное давление связано с размером пор посредством уравнения Юнга-Лапласа, а эффективная пористость относится к поровому пространству в капиллярах и порах геля. Кроме того, разный размер пор приводит к разному капиллярному давлению, и капиллярное давление бетона можно рассчитать по среднему размеру пор. Чтобы учесть поверхностный эффект, были исследованы как поверхностное водопоглощение, так и внутреннее водопоглощение. Водопоглощение измеряется путем измерения увеличения массы в процентах от сухой массы.На рисунке 4 представлены результаты поверхностного и внутреннего водопоглощения. Видно, что у всех образцов поверхностное водопоглощение выше, чем внутреннее. Это связано с быстрой потерей воды в покрывающем бетоне во время отверждения. Как и следовало ожидать, более высокое водопоглощение соответствует большей высоте проникновения. Что касается водопоглощения поверхности, результаты показали, что образец, подвергнутый отверждению на воздухе (° C, относительная влажность 90 ± 5%), показал низкие свойства водопоглощения по сравнению с другими образцами.Очевидно, что условия воздуха (° C, относительная влажность 60 ± 5%) вызывали наибольшее водопоглощение. Это может быть связано с более высокой пористостью бетона, выдержанного на воздухе (° C, относительная влажность 60 ± 5%). В этих условиях отверждения бетонная поверхность быстро теряет гидратационную воду. С другой стороны, для внутреннего водопоглощения образцы, подвергнутые различным условиям отверждения, показали аналогичные результаты. Таким образом, методы отверждения имеют большое влияние на свойства поверхности. Для образцов с разными значениями w / c видно, что водопоглощение поверхности образцов с w / c равно 0.45 лишь немного выше, чем 0,4. Кроме того, между обоими образцами было очень мало различий по внутреннему водопоглощению, а w / c , по-видимому, мало влияет на внутреннее водопоглощение. Чтобы исследовать влияние отверждения на микроструктуру бетона, микроструктура образцов бетона, подвергшихся различным условиям отверждения, также была проанализирована с помощью SEM. Поскольку имелась большая разница в водопоглощении поверхности, микроструктура поверхности бетона была дополнительно изучена.На рисунке 5 показаны фотографии поверхностного бетона, полученные с помощью SEM, а на рисунке 5 (а) показан образец, подвергшийся воздействию условия b, а на рисунке 5 (b) показан образец, подвергнутый воздействию условия d. На Рисунке 5 можно увидеть разные структуры. Для образца, отвержденного в состоянии b, микроструктура была более компактной. Однако для образца, отвержденного в состоянии b, имелись отверстия и рыхлая структура. Это соответствует результатам водопоглощения.

3.2. Взаимосвязь между водопоглощением и прочностью на сжатие

После отверждения в течение 28 дней была измерена прочность на сжатие, и на Рисунке 6 представлены результаты прочности на сжатие.Образцы, отвержденные на воздухе (° C, относительная влажность 90 ± 5%), показывают самую высокую прочность, тогда как образцы, отвержденные на воздухе (° C, относительная влажность 60 ± 5%), имеют самую низкую прочность. Влияние сорбционной способности на прочность при сжатии показано на Рисунке 7. Рисунки показывают, что как поверхностная, так и внутренняя сорбционная способность не имеют четкой связи с прочностью на сжатие. Хотя образцы различаются по водопоглощению поверхности, разница во внутреннем водопоглощении незначительна. Кроме того, высокое водопоглощение поверхности только снизило прочность облицовочного бетона на сжатие.Вся прочность бетона зависит как от поверхности, так и от внутренней конструкции. Итак, прочность бетона не может быть оценена по водопоглощению.

3.3. Отношения между водопоглощением и водопроницаемостью

Были измерены коэффициенты проницаемости образцов с различными условиями отверждения, и результаты представлены на рисунке 8. Была также проанализирована взаимосвязь между коэффициентом проницаемости и водопоглощением, как показано на рисунке 9. Из рисунков мы можем Видно, что не было четкой взаимосвязи между коэффициентом проницаемости и коэффициентом внутренней проницаемости.Однако, по-видимому, существует линейная корреляция между коэффициентом проницаемости и коэффициентом проницаемости поверхности. Коэффициент проницаемости увеличивался с увеличением водопоглощения поверхности. Как мы знаем, и на проницаемость, и на водопоглощение влияла пористая структура цементного теста и переход жидкости с поверхности во внутрь. Таким образом, это указывает на то, что поверхностное водопоглощение оказывает большое влияние на проницаемость. Кроме того, высокие коэффициенты корреляции 0.90 показали, что существует значительная линейная корреляция между проницаемостью и поверхностным водопоглощением. Кроме того, очевидно, что внутреннее водопоглощение мало влияет на проницаемость.

3.4. Взаимосвязь между водопоглощением и сульфатной атакой

Устойчивость к сульфатной атаке оценивается по потере прочности. Во время испытания на сульфатную коррозию прочность образцов на сжатие и изгиб измерялась после различных циклов «сухой-влажный». Относительная прочность после 30 циклов «сухой-влажный» представлена ​​на рисунке 10.Из рисунка 10 видно, что прочность на сжатие уменьшилась после сульфатной атаки, и образец с w / c 0,45 показал большую потерю прочности, чем 0,45. Высокое значение w / c привело к более слабой устойчивости к сульфатной атаке. Результаты, показанные на Фигуре 11, продемонстрировали влияние водопоглощения на устойчивость к сульфатной атаке. Более высокая относительная сила указывает на большую устойчивость к сульфатной атаке. Ранее обсуждалось, что непроницаемость уменьшается с увеличением значения поглощения воды на поверхности.Эта характеристика была очень похожа на поведение, демонстрируемое сопротивлением сульфатной атаке. На основании рисунка 11 существует линейная корреляция между водопоглощением на поверхности и потерей прочности на сжатие из-за воздействия сульфатов. Кроме того, потеря прочности на сжатие показала более высокую скорость уменьшения, о чем свидетельствуют крутые наклоны кривой. Напротив, потеря прочности на сжатие, по-видимому, не зависела от внутреннего водопоглощения, как показано на рисунке 11 (b). Были рассчитаны отношения между двумя параметрами, и результаты их корреляции представлены на рисунке 11 (а).

3.5. Связь между водопоглощением и атакой хлоридов

Тест быстрой миграции дает значение, которое также находится в предположении постоянной способности связывать хлориды во время теста. был выведен согласно (2):

.

7 факторов, влияющих на сопротивление абразивному износу бетонной поверхности

Основным фактором, контролирующим сопротивление бетона истиранию, является его прочность на сжатие. Чем выше прочность поверхности бетона, тем выше устойчивость бетона к истиранию.

Помимо прочности бетона, существует несколько факторов, таких как использование в / см менее 0,45, использование сухих встряхиваний и покрытий, методы отделки и адекватное отверждение, которые влияют на стойкость бетона к истиранию и, следовательно, их необходимо учитывать.

Следует знать, что надлежащий осмотр и использование финишного шпателя во время строительства поможет повысить поверхностное сопротивление. Устойчивость к истиранию определяется как способность бетонной поверхности противостоять силам износа из-за качения стальных колес, царапин поддоном и опорными стойками, зубьями вилочного погрузчика или даже ударам падающих предметов.

7 факторов, влияющих на сопротивление абразивному износу бетонной поверхности

1. Факторы, влияющие на прочность бетона

Факторы, которые напрямую влияют на прочность бетона, также могут повлиять на сопротивление бетона истиранию.Например, низкое отношение воды к цементу, низкое значение осадки, хорошо отсортированный заполнитель и содержание воздуха.

Соотношение W / C 1,1

Отношение воды к бетону от низкого до умеренного обеспечивает уменьшение содержания свободной воды в бетоне. Это улучшает плотность бетона и снижает проницаемость, что, следовательно, улучшает прочность бетона и, следовательно, сопротивление истиранию.

Соотношение

W / C может быть уменьшено за счет использования водоредуцирующих добавок, пропорций смеси для уменьшения просачивания, сроков отделочных операций, позволяющих избежать добавления воды во время затирки, и вакуумного обезвоживания.

Рис.1: Соотношение воды и цемента

1,2 Хороший заполнитель

Использование мелко- и крупнозернистого заполнителя хорошего качества может улучшить удобоукладываемость и минимизировать содержание воды. Это значительно улучшит прочность бетона.

Рис.2: Уровни заполнителя

1.3 Содержание воздуха

Содержание воздуха не только приводит к снижению прочности бетона, но также способствует отслоению поверхности бетона и образованию пузырей, особенно когда отделочные работы выполняются ненадлежащим образом.

Таким образом, не следует учитывать содержание воздуха в бетоне, если требуется устойчивость к истиранию, если не соблюдаются особые соображения. Например, не следует проводить затирку поверхности бетона с общим содержанием воздуха более 3 процентов.

2. Правильная процедура отверждения

Правильная процедура отверждения является важным элементом конструкции напольных покрытий с удовлетворительной стойкостью к истиранию. Это потому, что это способствует повышению прочности и ударной вязкости бетона.

Эти характеристики являются наиболее важными факторами для обеспечения устойчивости к истиранию поверхности. Согласно Американскому институту бетона, постоянное увлажнение бетона является желательным режимом отверждения для большинства бетонных полов.

Рис.3: Отверждение бетонной плиты

3. Использование дополнительных вяжущих материалов

Показано, что при правильном и адекватном отверждении полимербетон, пропитанный полимером бетон, эпоксидный бетон, цемент на основе алюмината кальция и цемент на основе сульфоалюмината кальция обеспечивают исключительную стойкость к истиранию.

4. Двухуровневый этаж

Использование двухуровневых полов с высокопрочным покрытием, превышающим 40 МПа, обеспечит отличную стойкость к истиранию. Тем не менее, этот тип пола более дорогой по сравнению с другими обычными полами. Следует знать, что двухуровневый пол используется тогда, когда требуется устойчивость к истиранию и ударам.

5. Специальные бетонные заполнители

Тип заполнителя входит в число факторов, влияющих на износостойкость бетона.Использование твердых и прочных заполнителей может увеличить срок службы полов, таких как полы складов, которые подвергаются сильному истиранию стальными или жесткими резиновыми колесами.

Износостойкие заполнители обычно применяются в виде сухих смесей или высокопрочных, связанных покрытий. Сухие смеси представляют собой смесь заполнителей с цементом, которая наносится на бетонную поверхность в сухом виде во время отделочных операций.

Когда устойчивость к истиранию является фундаментальной проблемой, то рекомендуется использовать высококачественный кварцевый, щелевой или наждаковый заполнитель, поскольку такой заполнитель улучшает прочность бетонной поверхности.Стойкость бетонной поверхности к истиранию может быть увеличена за счет использования металлических заполнителей с цементом.

Наконец, не рекомендуется использовать легкий заполнитель для обеспечения высокой стойкости к истиранию. А сопротивление истиранию бетонной поверхности, содержащей переработанный заполнитель, зависит от прочности на сжатие и типа заполнителя.

Рис.4: Сухой тряпочный пол

6. Надлежащие процедуры отделки

Использование правильного времени и процедуры отделки — еще один фактор, влияющий на стойкость бетона к истиранию.Работы по затирке и затирке начинаются, когда поверхность бетона теряет блеск.

Итак, отделочные работы следует отложить до достижения этой точки бетонной поверхностью. Период задержки зависит от температуры, влажности, движения воздуха и дополнительных вяжущих материалов.

Наконец, никогда не следует вливать стоячую воду в бетонные поверхности, поскольку она снижает прочность на сжатие поверхностной пасты.

7. Вакуумное обезвоживание

Вакуумное обезвоживание снижает соотношение Вт / см, что приводит к увеличению прочности бетона и устойчивости к истиранию, но следует помнить, что качество готовой поверхности по-прежнему сильно зависит от сроков отделки.

Рис.5: Вакуумное обезвоживание бетонного пола .

Как рассчитать соотношение воды и цемента

ПОНИМАНИЕ, КАЛЕНСКИЙ БЕТОН
Время: 05:57
Посмотрите это понятное объяснение причин отслаивания бетона от эксперта по бетону Криса Салливана.

Соотношение воды и цемента позволяет сравнить, сколько воды и цемента используется в бетонной смеси. Низкое водоцементное соотношение делает бетон более прочным, но с ним труднее работать.

КАК РАСЧЕТ ВОДОЦЕМЕНТА

Отношение воды к цементу рассчитывается путем деления воды в одном кубическом ярде смеси (в фунтах) на количество цемента в смеси (в фунтах).Таким образом, если в одном кубическом ярде смеси содержится 235 фунтов воды и 470 фунтов цемента, то соотношение воды и цемента составляет 0,50.

Если в смеси указано количество воды в галлонах, умножьте количество галлонов на 8,33, чтобы узнать, сколько фунтов содержится в смеси.

Не математик? Наймите подрядчика по бетону рядом с вами, чтобы убедиться, что вы получаете бетон высокого качества.

ИСПОЛЬЗУЙТЕ НИЗКОЕ СООТНОШЕНИЕ ВОДЫ К ЦЕМЕНТУ

Низкое соотношение воды и цемента — проблема номер один, влияющая на качество бетона.

Низкое водоцементное соотношение влияет на все желаемые свойства бетона, перечисленные в желаемых свойствах бетонного сечения.

Используйте максимальное отношение воды к цементу .50, когда бетон подвергается замерзанию и оттаиванию во влажном состоянии или химикатов для борьбы с обледенением согласно Единым строительным нормам 1997 года. (Таблица 19-A-2)

Используйте максимальное соотношение воды и цемента 0,45 для бетона с суровыми или очень суровыми сульфатными условиями в соответствии с Едиными строительными нормами 1997 года (Таблица 19-A-4).

Водопроницаемость увеличивается экспоненциально, когда водоцементное соотношение бетона превышает.50.

Прочность увеличивается. Чем менее проницаема бетонная смесь.

Прочность повышается при более низком водоцементном соотношении. Водоцементное соотношение 0,45, скорее всего, достигнет 4500 фунтов на квадратный дюйм или больше. Водоцементное соотношение .50, вероятно, достигнет 4000 фунтов на квадратный дюйм или больше.

Для получения полной информации о едином строительном кодексе относительно бетонной конструкции обратитесь к своему архитектору, поставщику готовой смеси или в вашу местную библиотеку.

Узнайте, как правильно вылечить бетонную плиту.

Дополнительная информация:

Бетонные подрядчики: поиск пароизоляции для бетонных плит

.