Одной из важнейших характеристик любого бетона является его водонепроницаемость или водостойкость. Чем она выше, тем материал имеет меньшее количество пустот, через которые в камень может попасть влага. Она разрушает его при замерзании/оттаивании, путём медленного, но неуклонного растворения, через химические реакции и т. д. Способов, с помощью которых можно увеличить водонепроницаемость бетона масса. В статье мы кратко опишем их основные разновидности, подскажем, когда и какую лучше использовать, рассмотрим конкретные добавки.
О причинах разрушения водой бетона
Основными можно назвать следующие из них:
- Даже самый монолитный и прочный бетон имеет пустоты: всевозможные поры, дефекты, различного рода трещины и деформации. Они присутствуют не только в поверхностном слое, но и во всём его объёме материала, причём увеличение подобных структур полностью остановить абсолютно невозможно. В водостойком бетоне оно тоже есть, но в гораздо меньшей степени, чем в обычном;
- Вода имеет не только хорошую текучесть, способность проникать даже в очень маленькие отверстия, но и такое опасное для целостности бетонных конструкций свойство, как расширение при переходе из жидкого состояния в твёрдое. Это разрушает даже сверхпрочные материалы;
- В воде почти всегда есть другие химические соединения. Некоторые из них способны вступать в химическую реакцию с веществами составляющими бетон.
- В железобетоне со стальной арматурой химически взаимодействует сама вода. Реакции протекают медленно, но учитывая срок службы бетонных конструкций, их влияние начинает со временем очень серьёзно сказываться на прочностных характеристиках материала.
Существует два основных способа повышения водостойкости бетона – подбор строго определённого соотношения и разновидностей его компонентов или введение в состав специальных добавок, значительно уменьшающих количество пор и капилляров в бетонной смеси.
О классах водостойкости
Показатели, определяющие взаимодействие бетона с водой делят на прямые и косвенные. К первым относится марка, коэффициент возможной фильтрации и т. д. Ко вторым – соотношение цемента и воды в составе материала, объём поглощаемой влаги в зависимости от массы и т. д. При замесе водонепроницаемого бетона в первую очередь смотрят на прямые показатели, а именно класс водостойкости. Косвенные показатели влияют на окончательные характеристики раствора гораздо меньше.
Основными марками бетона по водонепроницаемости являются:
- W4 – нормальная влагонепроницаемость. Её имеют бетоны, для которых водостойкость не особенно важна;
- W6 – пониженная влагонепроницаемость. Самый распространённый тип бетона в строительных работах;
- W8 – низкая влагонепроницаемость. Пропускает крайне незначительное количество влаги. Подходит для заливки фундамента с дополнительной гидроизоляцией;
- W12 и выше -- материал почти не проницаем для воды. Востребован при строительстве бункеров, гидротехнических сооружений и т. д. Именно таким бетоном заливают фундаменты в зонах с близким залеганием грунтовых вод.
Для штукатурки стен подойдёт состав с водонепроницаемостью в диапазоне W8—14. Для, внешней отделки здания, сырых и холодных помещений лучше предпочесть раствор от W14 и выше.
Почему гидроизоляция железобетона обязательна
Влага медленно, но верно проникает в самую глубь бетонной конструкции, доходит до стержней арматуры. Последняя начинает ржаветь, прочностные характеристики железобетонного изделия резко уменьшаются. Скорость разрушения бетона обозначают буквой F. В частности, F100, F200, F300 и т.д. Число показывает количество циклов замораживания и оттаивания, при которых материал сохраняет свою целостность.
Добавки для увеличения водонепроницаемости
Они делятся на 3 группы: кольматирующие, полимерные, пластифицирующие.
Пластификаторы
Эти добавки обволакивают частицы цемента плёнкой и делают их более скользкими. Некоторые способны создавать электрический разряд, который тоже способствует большей подвижности частиц смеси. В результате повышается пластичность бетона, уменьшается количество и размер пустот. Доля пластификаторов, как правило, составляет от 0.1-3% массы бетонного состава.
Кальматирующие
Они придают водонепроницаемость бетонному составу уже после того как он затвердеет. Между водой, добавкой и цементом происходит химическая реакция, образуются нерастворимые соединения, которые надёжно заполняют большинство пор и капилляров в структуре камня.
Эффект от кальматирующих добавок проявляется не только, когда их вводят в ещё готовящуюся бетонную смесь. На поверхности уже застывшего бетона они тоже эффективны. Компоненты проникают в поверхностный слой и заполняют в нём все поры.
Полимерные
Считаются самыми эффективными гидроизолирующими добавками. Формируют на частицах компонентов прочную полимерную плёнку. Позволяют защищать от воды даже уже частично разрушенные бетонные конструкции. Покрывают трещины и сколы, не позволяют им расширяться дальше.
Проникающая гидроизоляция
Это гидрофобные добавки, которые могут вводиться в смесь, как в процессе приготовления, так и после её затвердевания. Сходного состава не имеют. Производители предлагают очень широкий ассортимент. Те, в которых значительную долю занимают цемент и песок, создают лишь корку на поверхности. Добавки с химическими соединениями способны проникать вглубь монолита, поэтому более эффективны, чем первые.
Популярные гидроизоляционные добавки
Рассмотрим самые востребованные и эффективные.
Пластификатор С3
Используется в бетонных конструкциях с высокой степенью армирования. Повышает пластичность бетона без уменьшения его прочности. В сухом виде обычно составляет от 0.3-0.8% массы состава. Качественная смесь получается только при плюсовой температуре воздуха и постоянном перемешивании во время приготовления. Вибрировать готовый бетонный состав не требуется.
Пенетрон
Одна из самых популярных водоотталкивающих добавок. Вносится в процессе приготовления бетонной смеси. Хорошо подходит для защиты от влаги железобетонных изделий. Часто используется в бетонном растворе для бассейнов, фундаментов, подвалов и септиков. Защищает бетонные изделия не только от обычной воды, но и от морской, а также стоков, щелочей и кислот.
Жидкое стекло
Изготавливается на основе силикатов натрия или калия. Может использоваться в виде жидкой смеси или вязкой консистенции. Твердеет при контакте с углекислым газом. Значительно повышает текучесть бетонного состава, но может вводиться не только в него, но и на поверхность уже готовых изделий из бетона. В последнем случае образует на их поверхности прочный водонепроницаемый слой. Расход не большой. Чаще всего используется при заливке фундаментов под котлы, печи, камины, различную гидротехнику и подземные сооружения. При приготовлении следует смешивать с сухими компонентами бетонной смеси и только после этого разбавлять водой. Помните, бетонная смесь с силикатами быстро затвердевает. Готовьте её мелкими порциями.
Гидроизоляция подвала
Её делят на вертикальную и горизонтальную. Под первой понимают гидроизоляцию стен. Под второй – гидроизоляцию фундамента. Во время строительства чаще всего делают и то, и другое.
Стены можно защитить с помощью оштукатуривания, обмазочных материалов, формирования заграждений из жидкого стекла или резины.
Защита пола (в отличие от защиты стен) носит обязательный характер, независимо от уровня залегания грунтовых вод, типа конструкции, особенностей климата и т. д. Лучше всего для неё подходит бетон со специальными водонепроницаемыми добавками, но допускается и использовать некоторые рулонные материалы.
Стоимость
На общую величину сметы по строительству применение гидроизоляционных присадок к бетону влияет слабо т. к. доля их введения в цемент редко превышает 1%. При условии правильного подбора и соблюдения технологии использования примесей долговечность и надёжность бетонных сооружений повышается в разы, поэтому экономить на них просто не имеет смысла.