Как повысить водостойкость бетона


Водонепроницаемость бетона. Как повысить влагостойкость

Такой строительный материал, как бетон, сегодня по праву считается одним из наиболее прочных современных стройматериалов. Он представляет собой важнейшую часть раствора для выполнения многих строительных работ.

Очень важную роль, при выполнении ряда из них, играет водопроницаемость бетона, характеризующаяся степенью. У бетона она определяется присущей ему способностью противодействовать проникновению воды и даже влаги при избыточном давлении. По указанному показателю существующие типы бетона подразделяются на ряд марок.

Существующая классификация по показателю влагостойкости

Определяя характеристики бетона, водонепроницаемость, учитывают обязательно. При этом руководствуются положениями действующих стандартов: 26633-2012 и 12730.5-84. Первый ГОСТ Росстандарт ввёл в действие своим приказом № 1975-ст, датированным 27.12.12г. Второй ГОСТ введён Постановлением № 87, принятый Госстроем СССР 18.06.89г. Актуальная версия документа датирована 01.06.89г.

Согласно второму нормативу водостойкость бетона подразделяется на десять марок: W2 – W20 с шагом 2. Цифра несёт информацию о соответствии данной марки параметру, полученному при лабораторном испытании куба бетона указанной марки со стороной 150 мм, выдерживаемому им водяному давлению.

Согласно действующим нормативам показатели водонепроницаемости бетонов подразделяют на две основные группы:

• Косвенные. Определяют водопоглощение по массовому показателю и отношение В/Ц (воды к цементу).

• Прямые. Характеризуют водопроницаемость по коэффициенту фильтрации, с одной стороны, и марке, присвоенной бетону, с другой.

Фактически в строительстве используют только один последний показатель, используя его в качестве ориентировочного. Остальные применяют на производстве и в процессе научных изысканий.

Водопроницаемость бетона принято оценивать, в первую очередь, по трём маркам, считающимся основными (в силу наиболее частого их использования): W4, W6 и W8.

W4 – это степень водопроницаемости, которая считается нормальной. Поэтому, без дополнительного обустройства гидроизоляционного слоя, указанный материал практически не применяется.

W6 – указанная смесь относится к материалам пониженной водопроницаемости. Классифицируется, как состав среднего качества. Это наиболее востребованный класс водонепроницаемости бетона.

W8 – считается бетоном, имеющим низкую степень влагопроницаемости. Максимальный процент поглощаемой влаги <= 4,2 процента от общей массы.

Слои, идущие далее, имеют уменьшающийся показатель. W20, таким образом, является наиболее устойчивым к прямому воздействию жидкости. Но указанные марки достаточно дороги. Поэтому используются в строительстве нечасто.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о том, что различные марки бетона подбираются по водонепроницаемости для выполнения тех или иных видов работ. Например, W8 отлично подойдёт для обустройства фундамента. Правда, с обязательным использованием гидроизоляции.

При оштукатуривании стен применяют бетон W8-W14. Однако если речь идёт о помещениях с повышенной влажностью, то более правильным решением будет выбор более высоких марок.

Как можно повысить водонепроницаемость

Сегодня этот вопрос решается, чаще всего, двумя основными способами. Первый – устранение присущей раствору бетона усадки. Второй – воздействие времени на качество рассматриваемого состава.

Добиться максимального снижения показателя усадки материала, что автоматически увеличивает водонепроницаемость смеси и её качество, можно следующим образом.

1. Применять для подобных целей составы со специальными присадками, которые образуют на поверхности плотную плёнку, препятствующую усадке.

2. Периодически увлажнять бетон с периодичностью 3-5 часов (в течение первых четырёх суток). Далее бетону необходимо сохнуть естественным путём.

3. После завершения заливки накрыть поверхность тканью (например, мешковиной) или плёнкой, чтобы защитить её от атмосферной влаги, с одной стороны, и создать парниковый эффект, с другой.

Воздействие временного фактора выражается в следующем. Чем больше срок, в течение которого заливка не находится в сухом состоянии, тем качественнее она становится. Т.е. бетон следует правильно хранить. Тогда всего за 6 месяцев качество повышается в разы.

Определение водонепроницаемости бетона

Действующим стандартом установлено два базовых способа для этого: по мокрому пятну, либо по коэффициенту фильтрации.

Приобрести готовый бетон напрямую с завода ПТК «ПРОМ БЕТОН» и заказать его доставку до вашего объекта, можно позвонив по телефону +7 (495) 960-85-71, или отправив онлайн заявку с нашего сайта.

» Какие существуют добавки для водонепроницаемости бетона?

Бетон, как строительный материал, находит огромную сферу применения в различных областях строительства. Это прочный и надежный материал, который после высыхания выдерживает большие нагрузки разного типа.

Но неблагоприятные условия эксплуатации постепенно сводят на нет все его достоинства. К примеру, если бетонная конструкция эксплуатируется в воде или в грунте, под открытым небом или в агрессивных средах.

Способы гидроизоляции бетона

Чтобы продлить эксплуатационные качества материала строители применяют два способа:

  1. Проводят гидроизоляцию поверхностей бетонных конструкций.
  2. Добавки в бетон для гидроизоляции вносятся еще на стадии его изготовления.

Первый вариант относится к категории недолговечных, потому что изоляционные материалы со временем сами теряют свои характеристики, разлагаются и выходят из строя. При этом они стоят недешево, и процесс их нанесения требует времени и финансовых затрат.

Другое дело гидроизолирующие присадки. Они вносятся в бетонный раствор на стадии его изготовление и сохраняют свои качества весь срок эксплуатации бетонных изделий, продлевая его по максимуму.

Пористость бетона

Как бы тщательно ни проводился замес бетонного раствора, при его заливке в теле конструкции всегда останутся поры. И чем их больше, тем ниже прочность бетона. Поэтому после заливки его обязательно утрамбовывают. Но поры остаются все равно, хотя и в небольших количествах. Эти поры и есть злейший враг бетонной конструкции.

Все дело в том, что вода, попадая в эти поры, зимой замерзает, расширяясь в объеме (до 9%). При этом на стенки пор начинает действовать большое давление, которое приводит к образованию трещин. Сначала это мини-трещины, которые перерастают год от года в большие щели.

Свойства присадок

Водоотталкивающие присадки не заполняют собой поры и трещины бетона, они создают гидроизоляционный барьер, который не пропускает воду в тело материала. То есть, показатель водонепроницаемости у такого бетона находится на самом высоком уровне.

Современные добавки

Необходимо отметить, что на рынке недавно появились новые присадки, с помощью которых и производится заполнение всех воздушных пустот в теле бетонного сооружения. Под действием влаги они начинают разбухать, проникая в свободное от раствора пространство, заполняя его и вытесняя воздух.

Во-первых, это увеличивает прочность бетона. Чем он плотнее, тем прочнее. Во-вторых, увеличивается его водонепроницаемость. То есть, одной добавкой решаются сразу две проблемы.

По сути, эти вещества выполняют роль пластификатора. При его внесении в бетон раствор становится подвижным. А это первый признак того, что воздух, находящийся внутри, не становится запертым. Он при трамбовке раствора поднимается к поверхности и покидает его.

Удивительно то, что в настоящее время разработаны технологии, с помощью которых можно увеличить водоотталкивающие свойства затвердевшего бетона.

Его поверхность поливают присадками, те же, в свою очередь, проникают внутрь и закупоривают все поры. При этом действует правило – чем пористее бетон, тем глубже проникают гидроизоляционные жидкости.

Недостатки

Существенным минусом при внесении гидроизоляционных добавок в бетон является повышение теплопроводности конструкции. Все дело в том, что поры в теле материала — это своеобразные пузыри, в которых находится воздух.

Чем больше воздушных пор, тем выше теплоизоляционные свойства. Отсутствие их или уменьшение количества приводит к снижению данного показателя.

Виды гидроизоляционных добавок

На рынке сегодня присутствует несколько видов водоотталкивающих добавок для бетона.
Сухие смеси с расширяющим эффектом вносятся в трещины и сколы уже затвердевшего бетона, где они расширяются и становятся монолитной массой.

Сухие с пенетрирующим эффектом (проникающие) вносятся в раствор на стадии его изготовления. Они распределяются по всему объему равномерно, повышая водонепроницаемость материала в целом.

Сухие с расширяющим эффектом, которые наносятся на поверхность только что залитого бетона. Смесь смешивается с водой в пропорциях, указанных на упаковке. В жидком виде ее наносят на бетонные конструкции, которые еще не до конца просохли, после чего она заполняет ее дефекты.

Герметик напорного типа. Это универсальное средство, которое в состав бетонного раствора не вносится. Им покрывают поверхности треснутого бетона.

Из всех видов самыми распространенными (используются чаще остальных) являются водоотталкивающие добавки второй группы.

Отечественный аналог

Хотелось бы подробнее остановиться на отечественной добавке «Кристалл». Это сухой порошок, который добавляется в бетонный раствор на стадии его приготовления. Он не имеет запаха, экологичен (не воздействует на человека и природу), полностью соответствует действующим ГОСТам.

Его использование в бетонных растворах позволяет увеличить такой показатель последних, как водопроницаемость, до W16. Цифра показывает давление в кгс/см², при котором вода не может проникнуть в тело бетона.

Такой бетон будет выдерживать достаточно большой столб воды, к примеру, глубину бассейна.
К тому же состав увеличивает:

  • прочность в два раза;
  • морозоустойчивость на 60 циклов (замерзание-оттаивание).

Использовать «Кристалл» можно с любыми пластификаторами, при воздействии воды на бетонную конструкцию высолы не образуются.

Как правильно работать с добавкой «Кристалл»

Сразу же оговоримся, что при ручном способе приготовления бетонного раствора с добавлением «Кристалла» говорить о качестве конечного результата нельзя. Хорошо размешать смесь и равномерно распределить все компоненты просто не получится. Поэтому специалисты рекомендуют замес производить в бетономешалке. Есть несколько вариантов технологии замеса для тех, кто этот хочет выполнить этот процесс своими руками.

В уже готовый бетонный раствор вносится водный раствор гидроизолирующей добавки. Пропорции: вода 1 объем, добавка 1,5 объема. Жидкость добавляется в бетон постепенно, при этом работа бетономешалки увеличивается на 15 минут.

Сам «Кристалл» заливается в барабан бетономешалки до заливки воды. Производится перемешивание, после чего добавляется вода. При этом можно уменьшить количество цемента, равному объему добавки. И в этом случае время перемешивания увеличивается на 15 минут.

В независимости от того, какой марки бетон будет изготавливаться, на 1 м³ раствора рекомендуется заливать 4 кг гидроизолирующей добавки.

Зарубежные аналоги

На российском рынке стройматериалов большой популярностью пользуется добавка к бетону «Penetron ADMIX» американского производства. В настоящее время компания открыла завод на территории России, так что можно считать и его отечественным материалом.

Удивительно то, что эта добавка была разработана по уникальной технологии. При этом сам материал, добавляемый в бетон, увеличивает свою водонепроницаемость при воздействии воды. Чем больше воздействует вода на бетон, тем прочнее он становится, повышаются его гидроизоляционные свойства. Отсюда и огромная популярность.

Максимальная степень водонепроницаемости бетона с добавкой «Penetron ADMIX» W20. Прочность увеличивается на 20%, морозоустойчивость на 100 циклов. Как и в случае с «Кристаллом» высолы на бетонной поверхности не появляются. Расход порошка: 1 кг на 100 кг цемента. Обратите внимание, не бетона, а цемента.

Жидкие добавки

Недавно на рынке появились жидкие добавки для бетона, которые повышают его гидроизоляционные характеристики. К примеру, «Дегидрол». Его действие такое же, как у сухих порошков. Но в отличие от последних он прост в применении.

Во-первых, поставляется жидкость в специальной таре. Это емкости по 1000 литров. Во-вторых, не требует наличия весов. Достаточно отмерить жидкость любой емкостью небольшого размера. Хотя бы стеклянной банкой.

В-третьих, жидкость сразу же добавляется в раствор без предварительного смешивания с водой. В-четвертых, полностью отсутствуют нерастворенные частицы, что часто происходит с сухими смесями.

Для тех, кто решил провести бетонирование своими руками, это самый удобный и простой вариант. Бетоны с этой добавкой можно заливать даже при 30-градусном морозе. Но работы с ним требуют осторожности. Обязательно на руки надеваются защитные перчатки, на глаза очки.

добавки в бетон для водонепроницаемости вещества

При строительстве несущих конструкций, сооружении подвалов или бассейнов основные усилия стоит направить на то, чтобы используемый бетон обладал достаточной водонепроницаемостью. Без этого невозможно обеспечить долговечность и надёжность эксплуатации.

 

Водонепроницаемый бетон – что это

Влагостойкий железобетон – это особый тип материала, в котором отсутствуют поры и капилляры (пустоты), пропускающие основной объём влаги. Материал характеризуется повышенной плотностью, что определяет его специфические свойства, но этого недостаточно для обеспечения полной гидроизоляции.

Классы водостойкости

Марка бетона, относящаяся к степени водонепроницаемости, обозначается литерой «W», за которой следует числовое значение. Число может находиться в промежутке от 2 до 20 и определяет максимально допустимое давление жидкости.

Бетон с максимальной водостойкостью маркируется, как W20 и, наоборот. В частном домостроении достаточно использовать материал W4-W8, но при близком залегании грунтовых вод этот показатель можно увеличить до W12.

При производстве работ необходимо приготовить специальный бетонный раствор и провести герметизацию швов

Зачем нужна гидроизоляция железобетона?

Существует несколько причин, влияющих на проникновение воды:

  • избыток воды в основной бетонной смеси;
  • дефекты, вызванные слабым уплотнением раствора;
  • деформационные нагрузки и появление трещин, что неминуемо в первый год эксплуатации;

В сборных конструкциях присутствует множество подвижных швов, которые нуждаются в более скрупулезной обработке.

Добавки в бетон для водонепроницаемости своими руками

Специальные материалы повышают плотность железобетона и исключают любое проникновение влаги (напорное, капиллярное).

Добавки классифицируются следующим образом:

  • полимерные;
  • пластифицирующие;
  • кольматирующие.

Пластификаторы

Материалы отличаются по качеству, но обладают единым принципом действия:

  • большинство составов, попадая в раствор, формируют плёночное покрытие, которое обволакивает частицы цемента и определяет их характеристики. Они становятся скользкими и помогают улучшить подвижность железобетона;
  • некоторые системы пластификаторов формируют электрический заряд, активируя частицы раствора, что также улучшает подвижность смеси.
  • разработаны поликарбоксиликатные составы с комбинированным принципом действия, одновременно образующие заряд и плёнку. Готовый бетон получает прочность, морозостойкость, водонепроницаемость, плотность.
Пластификатор С3

Использование материала допустимо на сборных и монолитных конструкциях с повышенной степенью армирования. Доля вещества рассчитывается, исходя из массы сухого цемента и составляет 0.3-0.8% от его веса. Добавка вводится в смесь после разведения в воде, соответственно выбранной технологии.

Рекомендации по приготовлению:

  • раствор замешивается при положительной температуре воздуха;
  • ёмкость должна быть чистой;
  • при растворении производится постоянное помешивание;
  • при работе используются индивидуальные средства защиты.

Преимущества материала:

  • экономия цемента;
  • повышение подвижности бетона и ЖБИ без ущерба прочности;
  • свежеуложенная смесь не нуждается в вибрировании;
  • готовый состав отличается повышенной плотностью, что улучшает водонепроницаемость;
  • высокая морозостойкость;
  • снижение усадки.

Когда работы ведутся собственными руками целесообразно использовать специальные добавки, которые пропорционально вводятся в рабочую смесь

Кольматирующие

Принцип действия составов данной марки раскрывается следующим образом:

  • железобетон после застывания раствора уплотняется;
  • между компонентами добавки, водой и цементными частицами возникает сильная химическая реакция;
  • образуемые вещества – это нерастворимые высокопрочные соединения, заполняющие пустоты в твёрдом бетоне;
  • основа всех смесей с кольматирующими свойствами – микрокремнезим.

Полимерные

Полимерные составы определяют подвижность бетонной массы: на частицах смеси формируется плёнка. Такие материалы позволяют обеспечить высокую влагостойкость даже тех конструкций, на которых успели образоваться повреждения.

Проникающая гидроизоляция

Добавки с проникающим действием помогают получить высокий эффект. Они могут наноситься на застывший бетон или вводиться непосредственно в раствор. Состав смесей варьируется в зависимости от производителя.

Системы, в которых превалирует песок и цемент формируют корку; основы с химическими соединениями глубже проникают в бетон, то есть, более эффективно заполняют пустоты и поры.

«Пенетрон»

Основной представитель проникающей гидроизоляции.

Свойства материала:

  • обеспечение водонепроницаемости ж/б и бетонных конструкций на стадии бетонирования;
  • применение распространяется на сборные и монолитные сооружения, в том числе с трещинами и порами. Это могут быть бассейны, резервуары, подвалы, фундаменты, септики;
  • совместимость – используются добавки в бетон для прочности, купить которые не составит труда;
  • радиоактивная безопасность, экологичность;
  • состав представлен химическими добавками, гранулометрированным кварцевым песком и специальным цементом;
  • повышение морозостойкости гидротехнического бетона;
  • защита конструкции от сточных, грунтовых вод, щелочей, кислот, в том числе морской воды.

«Пенетрон Адмикс» растворяют в воде и вводят в бетонную смесь на стадии замеса. Для проведения гидроизоляции вводов коммуникаций, примыканий, швов, стыков дополнительно укладываются гидроизоляционные прокладки

Для обустройства гидроизоляции рекомендовано соблюдать следующую последовательность действий:

  • бетонное основание очищается от всех материалов, которые могут послужить препятствием для проникновения активных химических веществ. Для работы можно использовать водоструйное устройство высокого давления или щётку с металлическим ворсом;
  • поверхности, которые были отшлифованы, смачиваются слабым раствором кислоты, который смывается водой в течение часа;
  • перед нанесением системы поверхность бетона увлажняется;
  • готовый раствор в два слоя наносится на базу при помощи кисти с синтетическим ворсом;
  • второй слой наносится на схватившийся первый слой, который также увлажняется;
  • поверхность должна быть обработана равномерно, без пропусков.

Жидкое стекло – современная гидроизоляция

Разновидность силикатного клея улучшает эксплуатационные характеристики железобетонных изделий, не оказывая значительного влияния на их стоимость.

Материал позволяет обеспечить:

  • водонепроницаемость;
  • влагостойкость;
  • жаростойкость;
  • устойчивость грибковым и плесневым поражениям.

Жидкое стекло для бетона используется при возведении фундаментов, в том числе под гидротехнику, камины, котлы, печи, различных подземных ж/б сооружений.

Самостоятельное строительство подразумевает использование следующих принципов:

  • в бетонный раствор вводится не менее 10% силикатного клея, что обеспечивает оптимальные технические характеристики;
  • силикаты не добавляются в готовый раствор. Сначала соединяются сухие компоненты, затем вводится клей, который предварительно разведён водой;
  • растворы рекомендовано готовить маленькими порциями, так как добавка провоцирует ускорение застывания. Закладка и заливка железобетона должна проводиться быстро.

Для работы желательно использовать бетоны марки М400/М200. Несоблюдение пропорций приведет к тому, что готовая конструкция рассыплется на следующий день.

Последовательность действий:

  • в ведре очищенной воды разводится стакан жидкого стекла;
  • раствор тщательно замешивается;
  • добавка переливается в более удобную ёмкость, например, корыто и туда вводится сухая смесь;
  • масса обрабатывается строительным миксером;
  • водонепроницаемый бетон своими руками готов и может заливаться в опалубку.

Гидроизоляция готовых железобетонных изделий проводится при помощи грунтовки с силикатным клеем. В частном строительстве для подобных целей используют смесь воды, цемента и жидкого стекла (1л воды/400 г клея)

Гидроизоляция подвала изнутри от грунтовых вод

Вертикальная гидроизоляция проводится по цокольной части строения в тех случаях, когда стены конструкции размещаются на уровне грунтовых вод и на фоне отсутствия системы дренажа. Горизонтальная реализуется на полу, — когда основание размещается на уровне грунтовых вод.

Выбор метода работ производится с опорой на следующие параметры:

  • материал фундамента, качество изоляции;
  • уровень осадков и залегание подземных вод;
  • предназначение помещения;
  • наличие дренажных систем.

Общие принципы работ:

  • если подвал затоплен, вода откачивается или необходимо дождаться того момента, когда она уйдет самостоятельно;
  • поверхность очищается до бетонного основания.
  • трещины необходимо проштробить и очистить для более глубокого проникновения систем гидроизоляции;
  • усилить влагостойкость позволит армировочная ткань, закреплённая на базу при помощи дюбелей;
  • при усилении горизонтальной плоскости, она засыпается щебёнкой и цементируется, изоляция заходит на стены до 300 мм.

Стоимость

Добавки в бетон для водонепроницаемости (купить материал можно в любом строительном магазине) не оказывают значительного влияния на стоимость работ. Все системы обладают доступной ценой, от 72 р/кг, и представлены в широком ассортименте. Самыми дорогими являются системы марки «Пенетрон», затраты на которые превышают 300 р/кг.

О свойствах добавки в бетон для водонепроницаемости  Пенетрон Адмикс рассказано в видео:

Книги по теме:

Добавки для бетона — Группа компаний «СМК»

Для защиты бетонных изделий от вредного воздействия влаги используют большое количество различных методов, которые в различной степени эффективности препятствуют его разрушению. Добавки в бетон для гидроизоляции являются одним из лучших способов обеспечить качественную и надежную защиту бетона, не только снаружи, но и внутри.

Из статьи вы узнаете:

  • О классах водонепроницаемости бетона.
  • Как увеличить водостойкость бетонной конструкции.
  • О преимуществах гидроизоляционных присадок в бетон.
  • О пластификаторах.
  • О кольматирующих добавках в бетон.
  • О гидроизоляции с помощью полимерных добавок.
  • О жидком стекле в качестве гидроизоляционной присадки.

Добавки в бетон для гидроизоляции

В зависимости от степени водонепроницаемости бетона его разделяют на несколько основных классов. Обозначение класса водостойкости выполняют при помощи символа W, после которого идет цифра в диапазоне от 2 до 20. Она указывает на степень увеличения влагостойкости в порядке от меньшего к большему значению. Бетон с классом от четырех до восьми применяют для строительства зданий и сооружений со средним уровнем воздействия влаги. При эксплуатации в условиях повышенной влажности или близком залегании грунтовых вод, следует использовать изделия класс W12 – W20.

Как увеличить водонепроницаемость бетона

Структура бетона имеет пористое строение, что позволяет влаге заполнять пустоты, тем самым снижая эксплуатационные свойства готового бетонного раствора. Влага, которая попадает на поверхность бетона, частично проникает внутрь. Этот процесс приводит к постепенному разрушению структуры бетона. Особенно опасно проникновение влаги в осенний период года, когда напитанный водой бетон подвергается резким перепадам температуры и вода может превращаться в лед, незаметно разрушая бетонное изделие изнутри. Добавки в бетон для гидроизоляции и повышения прочности направлены на снижение уровня пористости. Эти вещества заполняют все образующиеся в растворе пустоты, тем самым создавая барьер для проникновения влаги. Благодаря применению добавок удается значительно повысить уровень водонепроницаемости бетона, что позволяет значительно расширить сферу его применения.

   

Главные преимущества гидроизолирующих добавок

К основным преимуществам подобных добавок их производители относят:

  • Увеличение срока службы изделий из бетона.
  • Снижение финансовых затрат, связанных с наружной гидроизоляцией.
  • Повышение качества строительных работ.

Гидроизоляционная добавка в бетон – современный способ улучшить класс водостойкости бетона по доступной цене. Подобная технология становится незаменимой при обустройстве фундамента на грунте с высоким залеганием грунтовых вод, строительстве плотин, бассейнов, дамб и резервуаров и пр.

Виды добавок в бетон

В зависимости от химического состава и основного принципа воздействия на бетонный раствор, все добавки классифицируют следующим образом:

  1. Пластификаторы. 
  2. Кольматирующие составы.  
  3. Полимерные составы. 
  4. Жидкое стекло. 

Рассмотрим их подробнее.

Пластификаторы: технология применения и принцип действия

Представляют собой вещества, приготовленные на основе лингосульфатных солей. Действие этого типа добавок основано на повышении текучести бетонной смеси, что позволяет пузырькам воздуха свободно выходить. Принцип работы вещества базируется на формировании внутреннего электрического заряда или формировании пленочного покрытия.

Для приготовления бетона с пластификатором, необходимо в процессе замешивания раствора порционно вводить в состав добавки. Основными требованиями этой технологии являются: постоянное помешивание, положительная температура окружающего воздуха, соблюдение пропорций.

Преимущества пластифицирующих добавок

Основные преимущества при применении пластифицирующих добавок:

  • экономное использование цемента
  • снижение процента усадки
  • отсутствие требований к вибрированию
  • повышение степени подвижности бетона без снижения его прочности.

Принцип действия кольматирующих добавок

Главный принцип работы этой добавки основан на химической реакции между цементом, водой и специальным веществом микромнезим. Благодаря этой химической реакции образуются прочные нерастворимые соединения, которые заполняют все пустоты в бетоне. Способ ввода подобных добавок в состав бетона идентичен пластификаторам.

Преимущества кольматирующих добавок в бетон

Гидроизоляционная присадка для бетона кольматирующего типа имеет следующие  преимущества:

  • снижение стоимости внешних гидроизоляционных работ
  • значительное увеличение влагостойкости бетона
  • повышение прочности готовых изделий.

Полимерные добавки в бетон для гидроизоляции и повышения прочности

Позволяют значительно повысить степень влагостойкости бетонного раствора за счет формирования пленки на его частицах. Эта пленка как бы склеивает частицы между собой, тем самым увеличивая прочность и непроницаемость бетона. Кроме этого полимерные составы позволяют улучшить стойкость к плесени, грибкам и другим микроорганизмам. 

Жидкое стекло: технология и сфера применения

Представляет собой одну из разновидностей силикатного клея, который положительно влияет на все эксплуатационные характеристики бетона. В процессе приготовления бетонной смеси добавляют до 10% жидкого стекла в сухую бетонную смесь, что обеспечивает оптимальное соотношение рабочих характеристик и стоимости. Жидкое стекло является недорогим строительным материалом.

Эта добавка находит широкое использование в процессе строительства фундамента, котлов, подземных железобетонных сооружений, котлов отопления и других конструкций.

Выбор определенного типа добавок должен основываться на индивидуальном подходе с учетом требований к влагостойкости бетона, его механической прочности и сметной стоимости. Следует отметить, что каждая добавка сопровождается инструкцией по применению. Чтобы получить необходимый результат, следует действовать согласно указаниям производителя. 

Предложение ГК СМК по бетонным работам в Санкт-Петербурге

   

Группа компаний СМК осуществляет широкий перечень профессиональных услуг в сфере строительства объектов с использованием гидроизолирующих добавок для бетона. Список, выполняемых нами строительных работ, включает обустройство самых сложных объектов:

Наш квалифицированный персонал знает и умеет использовать на практике технологию изготовления внесения добавок для получения влагостойкого бетона. На все наши работы предоставляется длительная гарантия. Звоните и пишите нам по контактным данным, указанным в разделе "Контакты". Наши менеджеры предложат оптимальное решение для самых сложных и нестандартных задач в Санкт-Петербурге и Ленобласти.

Комментарии (0)

Добавки в бетон для водонепроницаемости

Бетон в качестве строительного материала обширно применяется в различных областях, поскольку обладает прочностью и многими преимуществами. Однако при эксплуатации в неблагоприятных условиях надежность бетона может пошатнуться – например, если материал контактирует с водой. Для решения этой проблемы используются добавки в бетон для водонепроницаемости, которые помогают улучшить характеристики и увеличить срок эксплуатации.

Водонепроницаемый бетон – что это

Рисунок 1. Водонепроницаемый бетон

Бетон является универсальным материалом, который долгое время успешно используют для сооружения разного рода конструкций благодаря массе достоинств. К ним относятся:

  • легкость и удобность в применении;
  • низкая стоимость;
  • высокая прочность.

Но, несмотря на отличные характеристики, один изъян у бетона все же имеется. Его эксплуатация в суровых условиях при постоянном контакте с влагой или ветром приводят к формированию микротрещин и дальнейшему разрушению изделия. Чтобы избежать подобных последствий, в бетон добавляют специальные примеси, которые делают материал устойчивым к влиянию воды. Такого же эффекта позволяет добиться и использование специальных гидроизолирующих средств.

Водонепроницаемый бетон отличается отсутствием пустот внутри, благодаря чему влага не может проникать внутрь. Данный вид материала также обладает повышенной плотностью и крепостью.

Классы водостойкости добавок в бетон для водонепроницаемости

Сделать бетон водостойким помогают специальные добавки. Чтобы выбрать верную из них, следует учитывать условия эксплуатации и требования к будущей конструкции – это позволит правильно определить не только тип примеси, но и количество компонента.

Показатели, которые определяют взаимодействие воды и бетона, могут быть:

  1. Прямые – демонстрируют водонепроницаемость по марке.
  2. Косвенные – зависят от соотношения основных компонентов.

Важно: при замесе основной упор делают на прямые показатели, поскольку они наиболее сильно влияют на характеристики готового изделия.

Изучить классы водонепроницаемости можно в таблице ниже:

Класс Свойства
W2, W4 Нормальный уровень влагопроницаемости
W6 Пониженная проницаемость
W8 Низкая проницаемость
W10-W20 Очень высокая влагоустойчивость

Важно: в частном строительстве в основном применяются материалы марки W4-W8 благодаря приемлемой характеристике и доступным ценам. Бетон марки W10-W20 используется реже по причине высокой стоимости.

Гидроизоляция железобетона

Рисунок 2. Гидроизоляция бетона

Перед тем, как выбрать добавку в бетон для водонепроницаемости, следует понять, какие конструкции нуждаются в этой процедуре. В обязательном порядке совершают гидроизоляцию железобетона, так как под воздействием влаги разрушается не только сам материал, но и арматура. Все это приводит к ухудшению эксплуатационных качеств и т. д.

Важно: если бетон пропускает воду, то под воздействием холода жидкость будет расширяться, что в итоге приведет к трещинам и деформации. Добавки в бетон для водонепроницаемости предназначены для того, чтобы избежать таких последствий.

Добавки в бетон для водонепроницаемости своими руками

Раздумывая над тем, что можно добавить в бетон, чтобы он не пропускал влагу, сначала следует изучить основные виды водоотталкивающих добавок. Существуют множество разных типов смесей, призванных сделать бетон водонепроницаемым.

Пластификаторы

Этот вид добавок подразумевает единый принцип действия: попадая внутрь смеси, они образуют защитную пленку, которая обволакивает частички цемента и делает их водонепроницаемые. Отдельные пластификаторы в силах создавать электрозаряд, за счет чего содержание жидкости значительно понижается.

Пластификаторы вводятся в объеме 0,1-3% от общей массы. Существуют три вида пластифицирующих примесей:

  • высокоэффективные;
  • сильно- и слабопластифицирующие.

Пластификатор c3

Пластификатор c3 применяется для сооружений с высоким уровнем армирования. Смесь вводят с учетом массы сухого цемента – обычно это 0,3-0,8%. Добавку присоединяют согласно инструкции, согласно которой сначала пластификатор нужно развести в воде.

Важно: выбрав этот вид добавки, следует помнить, что процедура должна совершаться при температуре выше 0. Обязательно наличие перчаток и средств защиты.

Главными достоинствами пластификаторов c3 выступают:

  • малый расход цемента;
  • увеличение подвижности материала;
  • повышенная плотность, морозоустойчивость и водонепроницаемость;
  • малая усадка.

Кольматирующие

Водоотталкивающие кольматирующие  добавки в бетон для водонепроницаемости изготавливаются с использованием разных компонентов. Они действуют по единому принципу: уплотняют материал, делая его водоустойчивым после застывания. Подобный эффект достигается благодаря химической реакции, вследствие которой образуются соединения, заполоняющие поры.

Важно: кольматирующие виды примесей можно добавлять не только в смесь, но и наносить на бетон уже после застывания.

Полимерные добавки в бетон для водонепроницаемости

Полимерные виды добавок славятся тем, что создают очень высокую защиту от жидкости. При их использовании на частичках раствора формируется крепкая пленочка, которая качественно защищает материал от воздействия влаги. Применение полимерных добавок способно уберечь от разрушительного влияния воды даже разрушенные конструкции.

Проникающие добавки в бетон для водонепроницаемости

Смеси для гидроизоляции проникающего типа весьма ценятся профессионалами за высокую степень защиты. Существуют множество различных смесей, которые можно добавлять в момент приготовления материала, или наносить на уже застывший бетон. Проникая внутрь, средство создает эффективную защиту, не позволяя влаге проникать и скапливаться.

Пенетрон

«Пенетрон» является одной из самых популярных и востребованных добавок, обеспечивающих защиту от влаги. Главными достоинствами добавки выступают:

  • экологичность;
  • защита от разных видов жидкости;
  • улучшение характеристик;
  • безопасность.

Важно: «Пенетрон» благодаря высокому качеству может применяться для гидроизоляции при сооружении бассейнов и других конструкций, контактирующих с жидкостью.

Жидкое стекло

Такая водоотталкивающая добавка для бетона, как жидкое стекло, придает смеси повышенную влагоустойчивость. При применении этой добавки образуется надежная защита, значительно улучшаются свойства ЖБИ. Материал обеспечивает прекрасный уровень водонепроницаемости, а также становится устойчивым к высоким температурам и биологическим образованиям.

При выборе этой добавки следует знать, что сначала в одной емкости перемешивают сухие составляющие, и только потом присоединяют растворенный в воде силикатный клей.

Гидроизоляция подвала

Защитить подвал от губительного воздействия грунтовых вод можно:

  • при помощи вертикальной гидроизоляции, если нет дренажа;
  • с помощью горизонтальной гидроизоляции, когда обрабатывается основание.

В зависимости от разных факторов могут быть применены оба метода или один из них. Сами стенки можно защитить от влаги, выполнив оштукатуривание, или использовав другие методы.

Важно: горизонтальную гидроизоляцию подвала совершают, чтобы предотвратить просачивание влаги. Ее выполнение рекомендовано вне зависимости от разных факторов.

Применение влагоустойчивого бетона позволяет сооружать надежные конструкции, проживание в которых будет безопасным и длительным. Чтобы сделать бетон водонепроницаемым, используются добавки: полимерные, проникающие, кольматирующие и т. д., выбор которых зависит от типа конструкции, условий эксплуатации и многих других факторов.

Добавки, повышающие водонепроницаемость бетона | ДОМ ИДЕЙ

Изготовленный по стандартной технологии бетон представляет собой пронизанную множеством пор, капилляров и микротрещин структуру. По ним влага проникает внутрь конструкции, разрушая стены, полы, перекрытия.

Вода не пройдет

Вода вымывает из бетона кальций, саму основу его прочности. Глубина коррозии бетона под воздействием влаги может достигать 1,5 м за 20 лет. Подобная проблема актуальна для многих владельцев коттеджей и гаражей с подвалами и овощными ямами.

Для защиты фундаментов уже на этапе их закладки требуется предусмотреть создание специального водонепроницаемого слоя. Обычно для этого применяют рулонные, обмазочные, штукатурные и другие виды гидроизоляции.

Изменение направления давления воды или малейшее повреждение, и все усилия по защите становятся тщетными. Кроме того, такие покрытия трудно ремонтировать. Сложно отыскать место протечки, потому что вода может выходить наружу в десятках метрах от той точки, где нарушен слой гидроизоляции.

К тому же нельзя упускать из виду то обстоятельство, что эксплуатационный срок службы подобной защиты меньше срока службы бетонной конструкции, а значит, гидроизоляцию рано или поздно придётся обновлять.

Куда логичнее применять материалы, которые не создают на бетоне самостоятельного покрытия. Закрывая путь воде, они заполняют все капилляры, пустоты, микротрещины. Так работают материалы системы Пенетрон. Подобную гидрозащиту невозможно разрушить, потому что она становится частью бетонной структуры. Её не надо ремонтировать, так как она служит столько же, сколько и сам бетон.

Часто Пенетрон воспринимают только как ремонтный материал. Такое положение сложилось в первую очередь потому, что материал великолепно справляется с проблемой восстановления гидроизоляции существующих бетонных сооружений. Однако намного практичнее подумать о долговременной эффективности гидроизоляции сразу, чем вкладываться потом в реконструкцию.

Чтобы исключить возможность сквозной фильтрации воды сквозь структуру бетонной конструкции, в бетонную смесь достаточно ввести добавку Пенетрон Адмикс.

Результатом является заполнение пор, капилляров, микротрещин и появляющихся в бетоне трещин раскрытием до 0,4 мм нерастворимыми химически стойкими кристаллами. При воздействии постоянно растущего давления воды происходит процесс самозалечивания трещин - доуплотнения дефектов, сквозь которые может проходить вода. При этом кристаллы становятся составной частью бетонной структуры.

Применение Адмикс позволяет повысить показатель водонепроницаемости бетона на шесть и более ступеней. Например, происходит увеличение марки по водонепроницаемости с W4 до W10 через 28 дней, с W10 до W14 через последующие 28 дней и с W14 до W20 в возрасте 90 суток. Это уникальное свойство позволяет применять такой бетон без дополнительной вторичной гидроизоляционной защиты.

Добавление Пенетрон Адмикс может происходить как на строительной площадке, так и в условиях бетонного завода. Материал вводится в бетонную смесь в виде водного раствора. Дозировка составляет 1% сухой смеси от массы цемента в бетонной смеси. Если количество цемента в бетоне неизвестно, то расчетный расход Адмикс составляет 4 кг на 1 м3 бетона.

Пенетрон Адмикс эффективно применяется в комплексе с другими известными добавками без ограничений и не влияет на физико-механические свойства бетона, за исключением повышения его водонепроницаемости, морозостойкости и прочности.

 

Сопротивление замораживанию-оттаиванию

Когда вода замерзает, она расширяется примерно на 9 процентов. Когда вода во влажном бетоне замерзает, она создает давление в порах бетона. Если создаваемое давление превышает предел прочности бетона на разрыв, полость расширится и разорвется. Накопительный эффект последовательных циклов замораживания-оттаивания и разрушение пасты и заполнителя может в конечном итоге вызвать расширение и растрескивание, образование окалины и крошку бетона.

Химикаты для борьбы с обледенением для тротуаров включают хлорид натрия, хлорид кальция, хлорид магния и хлорид калия.Эти химические вещества снижают температуру замерзания осадков, выпадающих на тротуары. Недавняя тенденция привела к появлению широкого спектра смесей этих материалов для улучшения характеристик при одновременном снижении затрат, и передовая практика показывает, что обильная дозировка раствора более четырех процентов имеет тенденцию к уменьшению возможности образования накипи на поверхностях дорожного покрытия. Высокая концентрация антиобледенителя сокращает количество циклов замерзания и оттаивания дорожного покрытия за счет значительного снижения температуры замерзания.

Антиобледенители для специальных применений, таких как тротуары в аэропортах, требуют нехлоридных материалов для предотвращения повреждения самолетов. Список антиобледенителей, используемых для этих целей, включает мочевину, ацетат калия, пропиленгликоль и этиленгликоли.

Поскольку образование накипи на покрытиях всех типов вызвано физическим воздействием солей, использование высокопрочного (4000 фунтов на квадратный дюйм или более), воздухововлекающего бетона с низкой проницаемостью имеет решающее значение для хорошей долговечности в этих применениях.

Таблица 11-5 15-го издания «Проектирование и контроль бетонных смесей» дает прекрасное руководство по эффективным температурам и включает влияние на бетон, практические пределы температуры, химическую форму и коррозию металлов.

Щелкните здесь, чтобы ознакомиться с примером использования проводящего бетона для борьбы с обледенением настила моста.

D-Cracking - Растрескивание бетонного покрытия, вызванное разложением заполнителя в бетоне в результате замерзания-оттаивания, называется D-растрескиванием. D-трещины - это близкорасположенные образования трещин, параллельные поперечным и продольным швам, которые позже многократно расширяются от швов к центру панели дорожного покрытия. D-растрескивание является функцией основных свойств определенных типов частиц заполнителя и окружающей среды, в которой находится дорожное покрытие.

Из-за естественного накопления воды под дорожным покрытием в слое основания и основания, заполнитель может со временем стать насыщенным. Затем при циклах замораживания и оттаивания в насыщенном заполнителе в нижней части плиты начинается растрескивание бетона и продолжается вверх, пока не достигает поверхности износа. Эту проблему можно уменьшить либо путем выбора агрегатов, которые лучше работают в циклах замораживания-оттаивания, либо, если необходимо использовать маргинальные агрегаты, путем уменьшения максимального размера частиц.Также может оказаться полезным установка эффективных дренажных систем для отвода свободной воды из-под тротуара.

Поперечное сечение воздухововлекающего (справа) и невововлекающего бетона. Воздушные пустоты большого размера - это захват воздуха. Маленькие пузырьки точечного размера (увлеченный воздух), равномерно распределенные в пасте, представляют собой полезные воздушные пустоты. Обратите внимание на сравнение с обычным выводом.

Воздухововлечение - Степень воздействия замораживания-оттаивания варьируется в зависимости от региона США.Местные записи погоды могут помочь определить серьезность воздействия. Устойчивость бетона к замерзанию и оттаиванию во влажном состоянии значительно повышается за счет использования специально втянутого воздуха. Крошечные пустоты с увлеченным воздухом действуют как пустые камеры в пасте для замерзания и миграции воды, что снижает давление в порах и предотвращает повреждение бетона. Бетон с низкой проницаемостью (то есть с низким водоцементным соотношением и адекватным твердением) лучше выдерживает циклы замораживания-оттаивания.В редких случаях может возникнуть скопление воздушных пустот, что приведет к потере прочности на сжатие. Подробнее о кластеризации воздушных пустот.

Типичный пример покрытой окалиной бетонной поверхности

Предотвращение образования окалины в бетоне

Образование окалины определяется как общая потеря поверхностного раствора или раствора, окружающего крупные частицы заполнителя на поверхности бетона. Эта проблема обычно вызвана расширением воды из-за циклов замораживания и оттаивания и использования противогололедных химикатов; однако бетон надлежащего качества, произведенный, обработанный и затвердевший, не должен подвергаться этому типу разрушения.Существует четкая цепочка ответственности за производство устойчивого к образованию накипи бетона.

Крупным планом вид на ледяные вмятины в замороженном свежем бетоне. Образования кристаллов льда возникают в виде застывшего незатвердевшего бетона.


Замерзание.
Бетон очень мало прочности при низких температурах. Соответственно, свежеуложенный бетон необходимо защищать от замерзания до тех пор, пока степень насыщения бетона не будет достаточно снижена за счет гидратации цемента.Время, за которое достигается это уменьшение, примерно соответствует времени, необходимому для достижения бетоном прочности на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм. Бетон, который будет подвергаться воздействию антиобледенителя, должен достичь прочности 4000 фунтов на квадратный дюйм перед повторными циклами замораживания и оттаивания.

Оптимизация использования летучей золы в бетоне Холодная погода и зимние условия могут быть сложными, если бетон содержит летучую золу. Зольный бетон, особенно при использовании на более высоких уровнях, обычно имеет увеличенное время схватывания и медленный набор прочности, что приводит к низкой прочности в раннем возрасте и задержкам в темпах строительства.Кроме того, бетон, содержащий летучую золу, часто считается более восприимчивым к образованию накипи на поверхности при воздействии химикатов для борьбы с обледенением, чем бетон из портландцемента. Поэтому важно знать, как регулировать количество летучей золы, чтобы свести к минимуму недостатки и при этом максимизировать преимущества.

Архитектор многоэтажной квартиры в Бэйвью оптимизировал количество летучей золы на основе требований спецификации бетона, графика строительства и температуры.Он ограничил количество летучей золы в плитах на уклоне, уложенном в зимние месяцы, до 20 процентов. Если адекватное отверждение невозможно обеспечить или если бетон подвергается замерзанию и оттаиванию в присутствии антиобледенительных солей, количество летучей золы всегда должно быть менее 25 процентов. Подробнее об оптимизации использования летучей золы в бетоне.

Публикации

Для разных бетонов требуется разная степень прочности в зависимости от условий окружающей среды и желаемых свойств. Руководство Specifer по долговечному бетону, EB221, предназначено для предоставления достаточной информации, позволяющей практикующему специалисту выбрать материалы и параметры конструкции для получения прочного бетона в различных средах.

Оптимизация использования летучей золы в бетоне В статье обсуждаются вопросы, связанные с использованием летучей золы в бетоне от низких до очень высоких уровней, и даются рекомендации по использованию летучей золы без ущерба для строительного процесса или качества готового продукта. Тематические исследования были выбраны в качестве примеров некоторых из наиболее требовательных применений зольного бетона для снижения ASR, устойчивости к хлоридам и зеленого строительства.

.

% PDF-1.4 % 1516 0 объект > endobj xref 1516 87 0000000016 00000 н. 0000002095 00000 н. 0000002384 00000 н. 0000003282 00000 н. 0000003680 00000 н. 0000003767 00000 н. 0000003915 00000 н. 0000004074 00000 н. 0000004242 00000 п. 0000004306 00000 н. 0000004432 00000 н. 0000004495 00000 н. 0000004615 00000 н. 0000004678 00000 п. 0000004812 00000 н. 0000004875 00000 н. 0000004996 00000 н. 0000005059 00000 н. 0000005174 00000 п. 0000005236 00000 п. 0000005367 00000 н. 0000005429 00000 п. 0000005631 00000 н. 0000005693 00000 п. 0000005879 00000 н. 0000005941 00000 н. 0000006050 00000 н. 0000006112 00000 н. 0000006248 00000 н. 0000006310 00000 н. 0000006447 00000 н. 0000006509 00000 н. 0000006645 00000 н. 0000006707 00000 н. 0000006820 00000 н. 0000006882 00000 н. 0000006998 00000 п. 0000007060 00000 н. 0000007237 00000 н. 0000007299 00000 н. 0000007427 00000 н. 0000007489 00000 н. 0000007671 00000 н. 0000007733 00000 н. 0000007959 00000 н. 0000008022 00000 н. 0000008204 00000 н. 0000008267 00000 н. 0000008416 00000 н. 0000008479 00000 п. 0000008605 00000 н. 0000008668 00000 н. 0000008809 00000 н. 0000008871 00000 н. 0000008996 00000 н. 0000009059 00000 н. 0000009224 00000 н. 0000009286 00000 н. 0000009396 00000 н. 0000009459 00000 н. 0000009588 00000 н. 0000009650 00000 н. 0000009780 00000 н. 0000009842 00000 н. 0000009958 00000 н. 0000010021 00000 п. 0000010083 00000 п. 0000010145 00000 п. 0000010263 00000 п. 0000010382 00000 п. 0000010424 00000 п. 0000010447 00000 п. 0000011058 00000 п. 0000011080 00000 п. 0000011205 00000 п. 0000011325 00000 п. 0000011452 00000 п. 0000011572 00000 п. 0000011687 00000 п. 0000011810 00000 п. 0000011940 00000 п. 0000012058 00000 п. 0000012182 00000 п. 0000012305 00000 п. 0000012431 00000 п. 0000002450 00000 н. 0000003259 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 1517 0 объект > / OpenAction 1518 0 R / Метаданные 1513 0 R >> endobj 1518 0 объект > endobj 1601 0 объект > ручей Hb```g` "01

.

Вода в бетоне | For Construction Pros

Количество воды в бетоне контролирует многие свежие и затвердевшие свойства бетона, включая удобоукладываемость, прочность на сжатие, проницаемость и водонепроницаемость, долговечность и устойчивость к атмосферным воздействиям, усадку при высыхании и возможность растрескивания. По этим причинам ограничение и контроль количества воды в бетоне важны как для конструктивности, так и для срока службы.

Соотношение водоцементных материалов
Отношение количества воды за вычетом количества воды, абсорбированной заполнителями, к количеству вяжущих материалов по весу в бетоне, называется водоцементным соотношением и обычно обозначается как соотношение Вт / см.Отношение w / cm представляет собой модификацию исторического водоцементного отношения (соотношение w / c), которое использовалось для описания количества воды, за исключением того, что было поглощено заполнителями, к количеству портландцемента по весу в бетоне. . Поскольку сегодня большинство бетонов содержат дополнительные вяжущие материалы, такие как летучая зола, шлаковый цемент, микрокремнезем или природные пуццоланы, соотношение в / см является более подходящим. Чтобы избежать путаницы между соотношениями w / cm и w / c, используйте соотношение w / cm для бетонов с дополнительными вяжущими материалами и без них.Уравнение соотношения вес / см: соотношение вес / см = (вес воды - вес воды, абсорбированной в заполнителях), деленное на вес вяжущих материалов.

При затвердевании паста или клей, состоящий из вяжущих материалов и воды, связывает заполнители вместе. Затвердевание происходит из-за химической реакции, называемой гидратацией, между вяжущими материалами и водой. Очевидно, что увеличение соотношения вес / см или количества воды в пасте разбавляет или ослабляет затвердевшую пасту и снижает прочность бетона.Как показано на Рисунке 1, прочность бетона на сжатие увеличивается с уменьшением отношения Вт / см как для не воздухововлекающего, так и для воздухововлекающего бетона.

Уменьшение отношения Вт / см также улучшает другие свойства затвердевшего бетона за счет увеличения плотности пасты, которая снижает проницаемость и увеличивает водонепроницаемость, повышает долговечность и устойчивость к циклам замерзания-оттаивания, зимнему образованию накипи и химическому воздействию.

В целом, чем меньше воды, тем лучше бетон. Однако бетону необходимо достаточно воды для смазки и получения рабочей смеси, которую можно без проблем перемешивать, укладывать, уплотнять и отделывать.

Требования кодов
Поскольку соотношение в / см контролирует как прочность, так и долговечность, строительные нормы и правила устанавливают верхние пределы или максимальные отношения в / см и соответствующие минимальные значения прочности на сжатие, как показано в таблице 1. Например, бетон, подверженный замерзанию и оттаиванию во влажном состоянии или к химикатам для борьбы с обледенением должны иметь отношение не более 0,45 Вт / см и прочность на сжатие не менее 4500 фунтов на кв. дюйм для обеспечения долговечности. Дизайнеры выбирают максимальное соотношение Вт / см и минимальную прочность, прежде всего, исходя из условий воздействия и соображений долговечности, а не требований несущей способности.Для различных условий воздействия используйте нормативные требования к максимальному соотношению Вт / см и минимальной прочности, чтобы снизить проницаемость бетона. Это повысит устойчивость бетона к атмосферным воздействиям.

Содержание воды и усадка при высыхании
Самым важным фактором, влияющим на величину усадки при высыхании и последующую возможность растрескивания, является содержание воды или количество воды на кубический ярд бетона. По сути, усадка бетона увеличивается с увеличением содержания воды.Около половины воды в бетоне расходуется на химическую реакцию гидратации, а другая половина обеспечивает удобоукладываемость бетона. За исключением воды, потерянной при кровотечении и абсорбированной основным материалом или формами, оставшаяся вода, которая не расходуется в процессе гидратации, способствует усадке при высыхании. Поддерживая минимально возможное содержание воды, усадку при высыхании и вероятность растрескивания можно свести к минимуму.

Технологичность
Легкость смешивания, укладки, уплотнения и отделки бетона называется удобоукладываемостью.Содержание воды в смеси является самым важным фактором, влияющим на удобоукладываемость. Другие важные факторы, влияющие на удобоукладываемость, включают: пропорции смеси, характеристики крупных и мелких заполнителей, количество и характеристики вяжущих материалов, увлеченный воздух, примеси, осадку (консистенцию), время, температуру воздуха и бетона. Добавление большего количества воды к бетону увеличивает удобоукладываемость, но большее количество воды также увеличивает возможность сегрегации (осаждения крупных частиц заполнителя), увеличения просачивания, усадки при высыхании и растрескивания в дополнение к снижению прочности и долговечности.

Добавление воды на месте
Если измеренные осадки меньше, чем разрешено спецификациями, они могут быть скорректированы однократным добавлением воды. Однако есть требования, связанные с добавлением воды на месте:

  • Не превышайте максимальное содержание воды для замеса, установленное принятыми пропорциями бетонной смеси.
  • Бетон не выгружался из смесителя, за исключением испытаний на осадку.
  • Все доливки воды должны быть завершены в течение 15 минут после начала первого добавления воды.
  • Вода должна подаваться в смеситель с таким давлением и направлением потока, чтобы обеспечить надлежащее распределение внутри смесителя.
  • Барабан должен быть повернут еще на 30 или более оборотов со скоростью перемешивания, чтобы обеспечить однородную смесь.

Перед добавлением воды на месте необходимо знать допустимое количество воды, которое можно добавить. Эта сумма должна быть напечатана в накладной или быть определена на совещании перед началом строительства и согласована всеми сторонами.

Вода - ключевой компонент бетона. Однако слишком много воды может пагубно сказаться на свойствах свежего и затвердевшего бетона, особенно на прочности, долговечности и возможности растрескивания. На следующей работе обязательно знайте требования к воде для используемых бетонных смесей, особенно допустимую воду, которую можно добавить для корректировки осадки.

Ссылки
Косматка, С. Х., и Уилсон, М. Л., Проектирование и контроль бетонных смесей, 15-е издание, Портлендская цементная ассоциация (PCA), www.Concrete.org

.

Огнестойкость бетона - как материалов и конструкций

Огнестойкость бетона хорошо заметна, независимо от того, находится ли он в материальной или структурной форме. Многие проблемы, связанные с риском пожара, можно значительно уменьшить, если в качестве конструкционного материала использовать бетон.

Это связано с внутренними свойствами бетона. Это не требует дополнительной огнестойкости для используемого бетона.

В целом характеристики бетона при пожаре таковы, что сохраняется структурная целостность бетона, не снижается огнестойкость и обеспечивается идеальная защита от теплового воздействия.Это делает бетон надежным противопожарным материалом.

Огнестойкость бетонного материала

Мы не можем позволить бетону загореться или загореться. Этот материал не вступает в реакцию с огнем, выделяя опасные или токсичные пары или газы. У бетона более высокая степень огнестойкости, и это совершенно экономичный огнестойкий конструкционный материал, который можно использовать в строительстве.

Причина этого удивительного свойства бетона заключается в наличии основных ингредиентов - цемента и комбинации заполнителя.Комбинация этих материалов вместе с водой создает массу, называемую «бетоном», которая оказывается инертным материалом и, что наиболее важно, инертным с точки зрения пожарной безопасности и безопасности конструкции.

Другими словами, бетонный материал имеет очень низкую теплопроводность. Это более низкое значение заставляет бетон очень медленно проводить тепло, действуя как идеальный экран для защиты прилегающего пространства и самого материала от повреждений из-за огня.

Огнестойкость бетонных конструкций

Если бетонный материал хорошо работает при пожаре, то и бетонные конструкции будут обладать такими же свойствами.Бетонные конструкции обладают большей огнестойкостью в основном за счет:

  1. Свойства, присущие строительному материалу, т.е. бетону
  2. Конструктивное проектирование каждого элемента конструкции на основе качества для защиты от пожара
  3. Общая конструкция для обеспечения надежности

Мы определяем огнестойкость элемента конструкции как способность элемента работать в соответствии с проектными требованиями для функции времени при воздействии огня.

Приготовление бетона с высокой огнестойкостью

Как упоминалось ранее, одна из основных причин присущих бетону свойств огнестойкости связана с присутствующими в нем составляющими материалами. Хорошо продуманное использование составляющих бетонных материалов может помочь получить бетон с лучшей огнестойкостью.

Одним из важных факторов огнестойкости бетона является состав заполнителя . Использование специальных заполнителей может помочь в повышении огнестойкости и прочности бетона.

Другой способ - использование специальных пластиковых волокон (ПП). Использование пластиковых волокон привело к значительному увеличению огнестойкости бетона.

Прочность цементной матрицы может быть увеличена за счет использования специальных песков при производстве бетона.

Производство огнестойкого бетона ничем не отличается от производства стандартного бетона. Если в бетоне используются волокна, перемешивание необходимо проводить тщательно и постоянно контролировать.

Методы повышения огнестойкости бетона

Составляющие бетонные материалы и их свойства имеют большее влияние на огнестойкость. Были ситуации, когда температура бетона быстро увеличивалась в течение нескольких минут и приводила к растрескиванию.

Существуют различные методы повышения огнестойкости бетона.

  • Когда бетон, сделанный из обычного портландцемента, подвергается воздействию огня выше 300 градусов по Цельсию, он теряет большинство своих важных свойств.Этот бетон потеряет свои структурные характеристики при температуре выше 600 градусов Цельсия.
  • Глубина ослабленной зоны бетона будет варьироваться от небольшой толщины от миллиметров до многих сантиметров, так как температура бетона увеличивается при пожаре.
  • Огнеупорная футеровка при температуре выше 1600 градусов Цельсия может быть защищена с помощью высокоглиноземистого цемента . Наблюдается более высокая эффективность при пожаре. Превосходная огнестойкость проявляется при температуре выше 1000 градусов Цельсия.

Лучшую производительность дают заполнители карбонатного типа, такие как известняк, известняк и доломит. Они, как правило, хорошо работают в огне, так как при нагревании нагревают кальцины и выделяют диоксид углерода. Чтобы пройти такую ​​реакцию, требуется тепло.

Следовательно, эта реакция поглощает некоторое количество тепла от экзотермической энергии. Агрегаты с кремнеземом имеют меньшую огнестойкость. Тепловые характеристики связаны с теплопроводностью бетона.Следовательно, легкие заполнители в бетоне обеспечивают лучшую огнестойкость.

Отслаивание бетона из-за высоких температур можно уменьшить, используя полимеры или полипропиленовые моноволокна . Следовательно, это средство повышения огнестойкости бетона.

При температуре около 160 градусов Цельсия эти полимеры будут плавиться и образовывать каналы, по которым образующиеся водяные пары выходят наружу. Этот процесс поможет снизить поровое давление и снизить риск растрескивания.

Другие альтернативы, используемые для защиты конструкционной системы от пожара, кроме тех, которые используются против структурного разрушения, включают:

  • Использование теплозащитных экранов, покрытых вспучивающейся краской
  • Легкие растворы, наносимые распылением
  • Применяемые бортовые системы

Это так называемые пассивные структурные системы, используемые для огнестойкости бетонных конструкций.

Подробнее:

Показатели огнестойкости бетонных и каменных строительных элементов

Взрывное растрескивание бетонных элементов конструкций при пожаре

Поведение бетона при сильном пожаре

.

Изменение прочности бетона на сжатие во времени

Возраст бетонных конструкций во многом зависит от их прочности и долговечности. Понимание зависимости прочности бетона от времени помогает узнать эффект нагрузки в более позднем возрасте.

В этом разделе объясняется различное влияние возраста на прочность бетона.

Изменение прочности бетона во времени

Согласно исследованиям, прочность бетона на сжатие с возрастом увеличивается.Большинство исследований проводилось для изучения прочности бетона на 28-е сутки. Но на самом деле сила на 28-й день меньше по сравнению с долгосрочной силой, которую он может набрать с возрастом.

Изменение прочности бетона с возрастом можно исследовать разными методами. На рисунке 1 ниже показано изменение прочности бетона в сухом и влажном состоянии. Этот график основан на исследовании, проведенном Байкофом и Сиглофом (1976).

Они обнаружили, что в сухих условиях через 1 год прочность бетона не увеличивается, как показано на рисунке-1.С другой стороны, прочность образцов, хранящихся во влажной среде (при 15 ° C), значительно увеличивается.

Рис.1: Изменение прочности бетона во времени

Рис.2: Изменение прочности бетона на сжатие со временем (Уоша и Вендт (1989))

Скорость увеличения силы с течением времени

Процесс непрерывной гидратации повысит прочность бетона. Если условия окружающей среды, которым подвергается бетон, способствуют гидратации, прочность с возрастом постоянно увеличивается.Но эта скорость гидратации высока на ранних этапах и задерживается позже.

Прочность на сжатие, полученная бетоном, таким образом измеряется на 28-й день, после чего показатель прочности снижается. Прочность на сжатие, полученная в более позднем возрасте, проверяется неразрушающими испытаниями.

Подробнее: Почему мы проверяем прочность бетона на сжатие через 28 дней?

В таблице 1 ниже показан темп набора силы с первого по 28 день.

Таблица 1: Прочность бетона с возрастом

Возраст Прирост силы (%)
1 день 16%
3 дня 40%
7 дней 65%
14 дней 90%
28 дней 99%

Правильные условия отверждения помогут предотвратить утечку влаги, которая будет способствовать реакции увеличения прочности.На рисунке 3 ниже показано изменение прочности на сжатие с возрастом для различных условий отверждения.

Рис.3. Прочность на сжатие в зависимости от возраста для различных сред отверждения (Мамлук и Заневски)

Факторы, влияющие на длительную прочность бетона на сжатие

Достижение прочности бетона на сжатие в долгосрочной перспективе отличается от набора прочности в раннем возрасте. На долговременную прочность бетона на сжатие влияют следующие факторы:

1.Соотношение вода-цемент

Адекватное водоцементное соотношение необходимо для прохождения реакций гидратации в более позднем возрасте. Реакции гидратации улучшают прочность бетона на сжатие.

Недостаточное содержание воды приведет к образованию огромного количества пор до 28 дней, что со временем увеличит шансы ползучести и усадки. Это отрицательно скажется на прочности бетона на сжатие.

Также читайте: Технологичность бетона - типы и влияние на прочность бетона

2.Условия отверждения

Надлежащие условия отверждения - это своего рода подготовка бетона перед его эксплуатацией. Степень отверждения бетона зависит от предполагаемых условий воздействия на конструкции.

Правильно затвердевший и высококачественный бетон не подвержен старению в экстремальных условиях. Следовательно, эффективное отверждение улучшает сжимаемость бетона.

Также читайте: Отверждение цементного бетона - время и продолжительность

3.Температура

Исследования показали, что высокая температура ускоряет реакцию гидратации, но полученные продукты не будут однородными или хорошего качества. В результате могут остаться поры, влияющие на прочность бетона.

4. Условия окружающей среды

Бетонная конструкция с возрастом подвергается воздействию таких условий окружающей среды, как дождь, замерзание и оттаивание, химические воздействия и т. Д. Непроницаемый бетон может подвергаться проникновению влаги, частому замерзанию и оттаиванию, что приводит к образованию трещин в бетоне.

Химическое воздействие может вызвать коррозию арматуры, что снижает ее предел текучести. Все это может повлиять на прочность бетона.

.

Использование вторичной кристаллизации и золы-уноса в гидроизоляционных материалах для повышения устойчивости бетона к агрессивным газам и жидкостям

В этом документе описывается использование гидроизоляционной стяжки на основе цемента и гидроизоляционного покрытия, в котором 10% первоначального количества цемента было заменено на зола-унос и 2% добавки для кристаллизации добавлялись от веса цемента как средство защиты бетона от агрессивных сред. Модифицированные материалы были нанесены на подстилающий бетон и подверглись испытаниям физико-механических свойств после воздействия агрессивных сред в течение до 18 месяцев.Результаты анализа показали, что после нанесения гидроизоляционных материалов в нижележащем бетоне наблюдается достаточное развитие кристаллов для повышения его прочности. Таким образом, можно функционально и эффективно использовать летучую золу в полимерцементных системах в качестве заменителя цемента вместе с добавкой для кристаллизации.

1. Введение

Бетон, вероятно, является наиболее часто используемым строительным материалом из-за его универсальности [1].К сожалению, долговечность не является неотъемлемым свойством бетона, и в некоторых случаях бетон нуждается в защите от агрессивности окружающей среды. Агрессивная среда может быть вызвана химическими и физическими атаками [2, 3]. Бетон - это многокомпонентный композит, содержащий цементный герметик, в котором значительно больше пор и капилляров, чем в плотных заполнителях. По этой причине он гораздо более подвержен физическому и химическому разложению. Основным фактором, который вносит основной вклад в процессы деградации, является вода.Он может быть в жидкой форме, в виде пара или любых растворенных веществ. Он может за счет диффузии, капиллярности и ионного обмена проникать в бетон через систему открытых и взаимосвязанных капиллярных пор и мешать цементному герметику. Мехта и Монтейро [4] и Кумар и Бхаттачарджи [5] обнаружили, что диаметр капиллярных пор составляет от 10 нм до сотен микрон. Капиллярный поток определяется следующим образом: где Q : объемный расход (м 3 · с −1 ), π : число Людольфа (3.1415…), p t : давление воздуха в капилляре (Па), t : время (с), η : динамическая вязкость (Па · с), r : радиус капилляр (м) и л : длина капилляра (м).

Из уравнения (1) очевидно, что радиус капилляра в четвертой степени является критическим фактором потока, и поэтому целесообразно уменьшить диаметр капилляра, чтобы замедлить скорость деградации. Воздействие на цементный герметик агрессивных газов, выделяемых промышленными процессами, двигателями внутреннего сгорания, живыми организмами и т. Д., обусловлено влажностью наряду с наиболее распространенными агрессивными газами, такими как CO 2 , SO 2 , NO 2 , HCl, H 2 S, HF, NH 3 и Cl 2 .

При разбавлении кислых газообразных эксгалянтов водой образуются разбавленные растворы неорганических кислот, которые вступают в реакцию с компонентами цементного герметика, особенно с Ca (OH) 2 [6]. Продукты коррозии цементного теста занимают больший объем, нарушая когезию затвердевшего цементного теста, что приводит к снижению pH и растрескиванию.Эти трещины, следовательно, способствуют ускоренной коррозии стальной арматуры из-за более быстрого снижения pH [7, 8].

Основными факторами, которые имеют наибольшее влияние на оценку агрессивных газовых сред, являются следующие: (i) Концентрация газа в воздухе (ii) Относительная влажность воздуха (iii) Температура (iv) Активность более агрессивных агентов при том же time

Агрессивные воды содержат растворенные кислые газы и различные соли в различных концентрациях. Эммонс и Эммонс [9] заявили, что в зависимости от природы продуктов коррозии различают три типа деградации: Тип I: разложение, связанное с действием водной среды с низким содержанием солей и преимущественно нейтральной реакцией Тип II: разложение под воздействием очень агрессивных сред, таких как кислоты, щелочи, некоторые соли, такие как хлорид натрия или магния Тип III: разложение из-за проникновения жидкой среды в поры, которые образуют нерастворимое кристаллическое соединение большего объема с поровой жидкостью или цементом герметик

Broomfield [10] упоминает, что одним из вариантов защиты от коррозионных сред является покрытие бетона, которое может уменьшить или предотвратить попадание воды и агрессивных веществ в его структуру.Такая отделка обычно используется для защиты бетона от вредного воздействия этих агрессивных веществ. Один из таких широко используемых методов называется вторичной защитой. При проектировании самой вторичной защиты необходимо учитывать степень агрессивности окружающей среды, тип основания и правильный выбор материала для защиты. Одной из подгрупп гидроизоляции и обработки поверхностей являются полимерцементные гидроизоляционные покрытия и стяжки. Они представляют собой проверенную, доступную и экологически приемлемую альтернативу традиционной гидроизоляции на основе асфальта или полимеров.Эластичные полимерные цементирующие герметики существуют в виде двухкомпонентных систем с жидким полимерным компонентом, в основном на основе стирол-акрилатной дисперсии, цементного связующего и подходящего сухого наполнителя. Альтернативно, эти системы составлены на основе полимерных редиспергируемых порошков, которые позволяют формировать однокомпонентные системы, которые только смешиваются с водой перед обработкой [11].

Стяжка и выравнивающие составы, часто на основе этилен-винилацетата, используются для выравнивания и разглаживания обычных бетонных оснований (монолитов и сборных конструкций), цементных стяжек или переполняемых растворов для восстановления железобетона.Эти ремонтные растворы на цементной основе представляют собой очень подходящее и экономичное решение для защиты бетона, поскольку они имеют очень похожие свойства с бетоном, что обеспечивает их взаимную совместимость; кроме того, такие материалы частично проницаемы для водяного пара, что позволяет высыхать бетону. Непроницаемые полимерные покрытия задерживают влагу в пористой цементной основе, вызывая дополнительные повреждения бетона в циклах замерзания и оттаивания. Цель состоит в том, чтобы получить достаточно гладкую и ровную поверхность с функцией гидроизоляции, которая послужит окончательной обработкой или подходящей основой под систему покрытия.Современные технологии позволяют использовать выравнивающие и разглаживающие стяжки, которые можно наносить слоями от менее 1 мм до 5 мм. В то же время возможно изготовление материала с гидроизоляционной функцией даже с очень малой толщиной нанесенного слоя с помощью подходящих составов и использования герметизирующих материалов.

Вяжущие и полимерные компоненты этих материалов увеличивают их стоимость, и по этой причине предпринимаются попытки найти способы снижения содержания вяжущего.Одна из этих попыток - частичная замена цемента отходами или вторичным сырьем, например, порошковой летучей золой или шлаком. Включение такого вторичного сырья имеет дополнительное преимущество, заключающееся в снижении воздействия на окружающую среду, связанного с проблемами размещения отходов и производства CO 2 во время обжига клинкера. Использование летучей золы в качестве частичной замены цемента также способствует увеличению долговечности цементных композитов, поскольку летучая зола способна к пуццолановой реакции с гидроксидом кальция, в результате чего образуются дополнительные гидраты силиката кальция (CSH) и гидраты силиката кальция и алюминия. (НАЛИЧНЫЕ).Они дополнительно вызывают измельчение и снижение проницаемости пористой структуры цементной матрицы, поскольку пуццолановая реакция протекает медленнее, чем гидратация цемента, как показано в исследованиях Moffatt et al. [12] и Feng et al. [13].

Еще одним эффективным средством защиты и повышения долговечности цементных композитов являются поверхностные покрытия [14]. Pan et al. [15] описали множество преимуществ и недостатков различных видов обработки поверхности бетона. Разработка новых гидроизоляционных материалов также приводит к использованию специальных кристаллизационных добавок для усиления защитной функции.В основном это порошкообразные вещества на основе тонкоизмельченного цемента, обработанного мелкодисперсного кварцевого песка и активного химического вещества. Обычные покрытия и стяжки выполняют только функцию защиты поверхности, в то время как кристаллизационные добавки проникают через систему пор в бетонную конструкцию, где она уплотняется. Принцип действия - это каталитическая химическая реакция, обусловленная достаточной относительной влажностью. Это приводит к дополнительному процессу кристаллизации еще негидратированных клинкерных минералов в системе пор бетона, в результате чего практически все капиллярно-активные поры бетона заполняются игольчатыми кристаллами.Таким образом, введенное активное химическое вещество является не источником кристаллов, а просто катализатором, который способствует росту кристаллов в порах бетона из необработанных минералов клинкера, присутствующих в цементном герметике. Во время процесса гидратации временно образуется Ca (OH) 2 , за которым следует процесс каталитической кристаллизации и рост образовавшихся кристаллов непосредственно в пористой структуре бетона. Вероятно, это накопленный процесс, сопровождающийся образованием 3CaO · 2SiO 2 · 3H 2 O вместе с образованием 3CaO · Al 2 O 3 · Ca (OH) 2 · 12H 2 О.В этой химической реакции образуются разветвленные игольчатые кристаллы. Активные вещества проникают в поры с влагой на расстояние до десяти сантиметров от источника и катализируют реакции образования кристаллов в системе пор цементного герметика [16, 17]. Согласно данным рентгеновской флуоресцентной спектроскопии (XRF), игольчатые кристаллы (рис. 1), вероятно, содержат кальций или кремний [18].


Скорость и глубина роста кристаллов через трещины и систему пор в бетоне зависят от многих факторов, таких как степень обработки бетона, наличие достаточного объема поровой воды, тип цемента, пропорция бетона, структура пор и температура бетона [19–24].Общий процесс действия был описан Roig-Flores et al. [25], где агент кристаллизации, M x R x , реагирует с трехкальциевым силикатом и водой с образованием сгустков, блокирующих поры. Это представлено следующим уравнением:

Исследования вторичной кристаллизации в цементных композитах ранее были связаны с герметизацией пористых структур и трещин. Преимущества использования кристаллических добавок хорошо продемонстрированы в ранее опубликованных исследованиях [25–30]: однако улучшение свойств бетона остается важной задачей даже сегодня [19].Повышение прочности цементных композитов помогает продлить их срок службы, тем самым снижая затраты на ремонт, связанный с повреждением бетонных конструкций из-за влаги [31]. В этом исследовании уделяется внимание использованию кристаллизационной добавки в цементно-полимерных гидроизоляционных материалах, наносимых на поверхность бетона, таких как покрытия и стяжка, обладающих воздухопроницаемостью, способностью к заживлению трещин, хорошей совместимостью с бетоном и химической стойкостью. Чтобы снизить общие затраты на кристаллические добавки и полимерные соединения, летучая зола считается экологически чистой частичной заменой цемента с положительным влиянием на долговечность из-за пуццолановой реакции.

2. Материалы и методы
2.1. Материалы

Для уменьшения проницаемости бетонной поверхности для воды, газообразных и жидких агрессивных сред были разработаны и нанесены на поверхность бетона два изоляционных материала. Изоляционные материалы применялись как покрытие (CT) и стяжка (SC). В обоих материалах использовалась кристаллизационная добавка (Xypex Admix), а в качестве вторичного сырья использовалась летучая зола.

Тонкий слой покрытия, копирующий поверхность бетона, наносится на бетон с помощью кисти или валика, а стяжка, компенсирующая неровности бетона, наносится стальным шпателем.Были использованы образцы бетона (кубики 150 мм) эталонного бетона C 45/55. Эталонный бетон был испытан в соответствии с EN 1542 [32] и EN 12390-3 [33] и показал прочность на сжатие 52 МПа и предел прочности на разрыв 3,2 МПа. Состав эталонного бетона (REF) приведен в таблице 1. Образцы выдерживали в течение 28 дней при температуре окружающей среды 21 ± 3 ° C и относительной влажности 60 ± 10% с последующим нанесением эпоксидного покрытия по бокам и погружением. в воде в течение 48 часов. Затем поверхность без эпоксидной смолы протирали ковриком и на влажную поверхность образцов бетона наносили изолирующую стяжку или покрытие (рис. 2) с помощью кисти (покрытие) и стального шпателя (стяжка).После нанесения образцы покрывали полиэтиленовой пленкой. Через 72 часа пластиковая пленка была удалена, и образцы были отверждены в течение еще 28 дней в среде с относительной влажностью 60 ± 10% и температурой 21 ± 3 ° C, что привело к началу испытания или к воздействие агрессивных сред. Это хранение позволило активным веществам проникнуть в пористую структуру нижележащего бетона и, таким образом, позволило образоваться вторичным продуктам кристаллизации, уменьшая диаметр пор в бетоне.

9

Материал Дозировка (кг)

Цемент EN 197-1 CEM II / AS 42,5 R 340
Песок 0/100 1280
Гравий, добытый 4/8 200
Гравий, дробленый 4/8 221
Пары кремнезема (5% водная дисперсия) 120
150 Вода


В качестве гидроизоляционного материала с кристаллизационной добавкой - полимерцементное покрытие (CT) с 10% заменой цемента летучей золой и добавлением 2% кристаллизационной добавки от веса цемента был развит.Вторым испытанным материалом была стяжка (SC) с 10% заменой цемента летучей золой и добавлением 2% кристаллизационной добавки по весу цемента. Состав обоих материалов показан в Таблицах 2 и 3. Состав смеси обоих гидроизоляционных материалов был основан на общих знаниях поведения отдельных компонентов и продуктов, используемых в промышленности. Средняя толщина покрытия составляет 1,5–2 мм относительно максимального размера зерна песка. Стяжка была уложена проектной толщиной 3–5 мм.

900

Материал Дозировка (кг)

Цемент EN 197-1 CEM II / AS 42,5 R 270
Песок кремнезема 700
Дым кремнезема (5% водная дисперсия) 8
Кремнеземный наполнитель 20
Летучая зола (10%) 30
Xypex Admix (2%) 6
Вода 300
Карбоксиметилцеллюлоза 10
Стиролакрилатная дисперсия 700
Пеногаситель на основе синтетического сополимера 106
Процентный заменитель цемента был основан на начальной дозе 300 кг / м3 3 цемента.
27,5

Материал Дозировка (кг)

Цемент EN 197-1 CEM II / AS 42,5 R 248 90995 песок 450
Молотый известняк 250
Кремнеземный наполнитель 120
Полимерный дисперсный порошок на основе винилацетата и этилена 3.5
Полипропиленовые волокна 0,5
Вода 220
Суперпластификатор на основе поликарбоксилатов 1
Карбоксиметиловая зола% 1
Xypex Admix (2%) 5,4

Физические и химические составы используемых сырьевых материалов приведены в таблице 4 и на рисунке 3.Фазовый состав кристаллической добавки на Рисунке 4.

900

Компонент Содержание (%)
CEM Летучая зола Кремнеземный наполнитель Кремнеземный песок Кристаллическая примесь

SiO 2 18,28 56,82 99,1 99 91.97 11,5
Al 2 O 3 4,96 28,93 0,27 0,3 0,1 2,34
Fe 2 O 3 6,18 0,098 0,03 0,67 1,74
TiO 2 - 2,02 0,38 0,05 0,02 0.129
CaO 64,9 1,79 - - 0,19 45,7
MgO 2,00 1,31 - 104 4 MnO - 0,03 - - - 0,102
K 2 O 1,02 1,79 - - 3.32 0,387
Na 2 O 0,20 0,32 - - 0,5 6,61
SO 3 3,71 0,36 3,71 0,36 - 0,67 2,05
S - 0,2 - - - -
Удельная поверхность (м 2 / кг) 378 17.5 - 150 000 386



2.2. Методы испытаний

Были подготовлены 3 партии бетонных образцов (REF, REF, обработанные CT, и REF, обработанные SC) для 7 выбранных сред (таблица 5). В течение 6, 12 и 18 месяцев они подвергались воздействию окружающей среды, и после каждого интервала выполнялась комплексная программа испытаний, позволяющая оценить состояние развития вторичных кристаллов, их возможную деградацию, их влияние на долговечность бетона. , и его устойчивость к выбранной среде по сравнению с необработанным эталонным бетоном.Программа испытаний включала следующее: (1) водопоглощение определялось на 3 образцах (бетонные кубики 150 мм) каждой партии в соответствии с EN 14617-1 [34]. (2) Глубина проникновения воды под давлением определялась на 3 образца (бетонные кубики 150 мм) разного возраста в соответствии с EN 12390-8 с давлением воды 500 ± 50 кПа в течение 72 ± 2 ч [35]. (3) Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) была проведена после воздействия образцы в агрессивную среду в течение 18 месяцев. Наличие кристаллов и их эволюция в зависимости от возраста и эффекты деградации наблюдались на испытательных образцах, вырезанных из остатков бетонных кубов диаметром 150 мм после определения глубины проникновения воды под давлением с помощью дисковой пилы с алмазным диском. .Фрагменты бетона были взяты с глубины 15 мм ниже границы раздела обработки и прочного бетона, высушены и уменьшены до размеров примерно 5 мм × 5 мм × 5 мм. На образцы наносился тонкий слой золота 300–400 Å с помощью Quorum Q150r. Позолоченные, теперь проводящие образцы были вставлены в корпус FEI Nova 200, и снимки были сделаны с подходящим разрешением (увеличение от 4000x до 25000x). (4) Для определения значений pH бетона с помощью обработанные и необработанные поверхности, соответственно, образцы были извлечены из 3 образцов (бетонные кубики 150 мм) на глубину примерно 15 мм.Сначала образцы были взяты перед помещением образцов в агрессивную среду. После 18 месяцев воздействия тест pH был проведен снова. Образцы извлекались из кубиков алмазным корончатым сверлом диаметром 40 мм. Следовательно, отверстия были заполнены эпоксидной смолой, чтобы предотвратить проникновение агрессивной среды в образцы. Это позволило повторно использовать образцы для теста pH через 18 месяцев. Для испытания pH участок образца керна толщиной 10 мм был вырезан на расстоянии 10 мм от поверхности раздела обрабатываемый и прочный бетон или от необработанной поверхности бетона REF соответственно.Затем высушенные в печи (60 ° C в течение 24 ч) срезы измельчали ​​и просеивали через сито (0,063 мм). После этого отделили 10 г материала и диспергировали в 100 г дистиллированной воды. После перемешивания в электромагнитном смесителе в течение 30 минут раствор фильтровали и определяли значение pH раствора с помощью pH-метра.

± 10%

Окружающая среда Концентрация Относительная влажность Температура

Газообразный CO 2 6 CO 2 6 21 ± 2 ° C
CO 2 Высокая: 5–10%
SO 2 Высокая: 5–10%

Жидкость SO 4 2− Na 2 SO 4 · 10 г / л 21 ± 2 ° C
SO 4 2− Na 2 SO 4 · 34.6 г / л
Cl - NaCl · 100 г / л

Реальная внешняя среда
Реальная среда показывает влияние климатических воздействий на образцы, хранящиеся на открытом воздухе, где во время воздействия температуры меняются в диапазоне от -15,9 ° C до + 34,8 ° C. Образцы также подвергались воздействию нерегулярных осадков, прямого солнечного света, загрязнения воздуха и биологических агентов.
2.3. Воздействие окружающей среды

Устойчивость предлагаемых гидроизоляционных материалов была проверена путем помещения образцов в агрессивную среду, указанную в таблице 5, на 6–18 месяцев.

Газообразные среды создавались в камерах солевого тумана Köhler Automobiltechnik GmbH HK 400-800 / M / WTG (рис. 5), которые могут вместить 32 образца в 4 слоя, разделенных вертикально полимерными сетками. Образцы помещали в камеру обрабатываемой стороной к двери, чтобы не допустить, чтобы агрессивные конденсаты оставались на обработанной стороне образца.


3. Результаты и обсуждение
3.1. Водопоглощение

На основании оценки результатов испытаний на водопоглощение образцов бетона, обработанных покрытием и стяжкой, предполагается, что эти материалы значительно снижают водопоглощение. Изменения водопоглощения после воздействия жидких агрессивных сред хорошо видны на рисунках 6 и 7 в случае воздействия газообразных сред. Во всех средах необработанный бетон (REF) показал более высокое общее водопоглощение, чем бетон с гидроизоляционным покрытием или стяжкой.Особенно после 18 месяцев нахождения в жидкой среде наблюдаются наибольшие различия впитывающей способности между обработанным бетоном и эталонным бетоном. Это свидетельствует об эффективности использования стяжки и особенно покрытия, которое во всех случаях имеет наименьшее поглощение, даже после воздействия в среде с высокой концентрацией сульфатов. Однако в среде с NaCl покрытие оказывается менее стойким, чем в среде с высокой концентрацией сульфатов.



Газообразные среды с высокой концентрацией SO 2 и, в частности, CO 2 существенно повлияли на водопоглощение образцов. Это говорит о том, что покрытие может быть более эффективным защитным материалом от газообразных агрессивных сред, чем стяжка.

Реальная среда, по сравнению с высококонцентрированной долговременной жидко-газовой средой (18 месяцев), демонстрирует гораздо меньшую агрессивность и меньшее повреждение обработанного и необработанного бетона.

Значения абсорбции обычно колебались на низких значениях из-за возможности проникновения жидкости только через одну непоксидную поверхность; поэтому необходимо было также проверить это испытание глубиной проникновения воды под давлением.

3.2. Глубина проникновения воды под давлением

Испытание для определения проникновения воды под давлением в соответствии с EN 12390-8, в связи с воздействием повышенного давления воды на испытуемый образец, обеспечивает более точную и убедительную возможность сравнения способность обработанного бетона противостоять воде и агрессивным веществам, в отличие от необработанного бетона.Стяжка и покрытие повысили устойчивость бетонных конструкций к проникновению воды под давлением по сравнению с необработанным бетоном (REF).

На рисунках 8 и 9 сравниваются значения поглощения как обработанных, так и необработанных образцов бетона в агрессивной среде через шесть, двенадцать и восемнадцать месяцев в агрессивной среде.



Необработанный бетон всегда демонстрировал большую глубину проникновения воды под давлением, чем бетон, обработанный покрытием и стяжкой, что также было подтверждено испытаниями на водопоглощение.Образцы также были оценены в соответствии с проектными предельными значениями состава и свойств бетона в соответствии с EN 206 + A1. Все образцы бетона с нанесенной обработкой после 18 месяцев хранения имели глубину проникновения воды под давлением менее 50 мм, значение, соответствующее устойчивости к средам XA1, XS4, XF1, XF2 и XD2. Образцы, обработанные покрытием, специально предназначенным для среды XD3, коррозии, вызванной хлоридами, отличными от моря, и химически агрессивной среды XA3, выдержали испытание, за исключением сред с высокими концентрациями ионов CO 2 и SO 2 , поскольку предел значения глубины проникновения 20 мм [36].На основании этих результатов можно утверждать, что с точки зрения водопроницаемости испытанные кристаллизационные материалы подходят для конструкций, подвергающихся воздействию воды под давлением. Что касается устойчивости тестируемых материалов к проникновению агрессивных газов, результаты утечки показывают, что сопротивление сравнимо с влиянием жидкой среды.

3.3. СЭМ-анализ роста кристаллов

СЭМ был проведен для обнаружения вторичных продуктов кристаллизации и мониторинга воздействия агрессивных сред на микроструктуру бетона.Были выбраны изображения для двух наиболее агрессивных жидких и двух газообразных сред.

В жидкой среде NaCl и Na 2 SO 4 , показанной на рисунках 10 и 11, можно наблюдать более ярко выраженные развитые продолговатые уплощенные кристаллы размером около 20 мкм, мкм, заполняющие поры. Эти кристаллы не полностью сформированы, но их количество и размер указывают на то, что первоначальная абсорбция и жидкая среда обеспечили достаточную влажность для заполнения пор при вторичной кристаллизации.На изображениях нет четко идентифицируемых кристаллов, которые указывали бы на значительные признаки карбонизации, сульфатации или разложения из-за агрессивных сред. Напротив, очевидна достаточно плотная цементная матрица. Также можно ожидать заполнения более крупных пор.

На рисунках 12 и 13 из газовых сред CO 2 и SO 2 снова видны стержневидные кристаллы, проникающие в поры. Кристаллы, заполняющие поры, различаются по форме и размеру, их количество и размер существенно меньше, а их кластеры имеют меньшую и более тонкую структуру, чем образцы, хранящиеся в жидкой среде.Влажности внутри пор, вероятно, было недостаточно для роста кристаллов в большей степени. Можно сделать вывод, что большая часть заполненных пор имела диаметр менее 20 мкм мкм.

3.4. Изменения pH бетона

На рис. 14 показаны значения pH до хранения и после 18 месяцев в агрессивных средах. График отсортирован вниз по изменению pH при воздействии агрессивной среды.


Наиболее очевидное снижение pH можно отчетливо увидеть в необработанном бетоне (REF).В основном в NaCl и реальных средах значения pH бетона с покрытием значительно снизились. Это может быть связано с разрушением покрытия во время нанесения, манипуляций и воздействия, а также с образованием соли Фриделя в порах. В целом можно отметить, что испытанные покрытия и стяжки успешно помогли замедлить скорость снижения pH во время воздействия агрессивной среды на бетон.

Оказалось, что на глубине 15 мм от поверхности бетона даже через 18 месяцев существенного снижения pH (ниже 9.6) в бетоне и, как таковая, не перестанет выполнять функцию защиты стальной арматуры.

4. Выводы

(i) Было продемонстрировано, что полимерцементные гидроизоляционные материалы с кристаллизационной добавкой могут быть успешно модифицированы добавкой летучей золы для снижения содержания цемента в составах на 10%. (Ii) доказана функциональность кристаллизационной добавки в полимерцементных системах. (iii) Модификация гидроизоляционных материалов и, следовательно, снижение содержания Ca (OH) 2 , необходимого для кристаллизации и образования кристаллов в предлагаемых рецептурах, не привело к снижению в значении pH до критического предела контролируемых образцов бетона, где арматура больше не будет защищена.(iv) Было подтверждено, что тип окружающей среды оказал значительное влияние на свойства испытуемого образца бетона, обработанного предлагаемыми гидроизоляционными материалами. (v) На протяжении всего 18-месячного воздействия покрытие и стяжка модифицировались летучей золой и кристаллизационная добавка Xypex Admix продемонстрировала повышенную стойкость к агрессивным средам с гораздо более высокой концентрацией, чем обычно. (vi) Функциональность технологии герметизации бетонных пор с кристаллическими новообразованиями после 18 месяцев в агрессивной среде была проверена на глубине 15 мм ниже поверхность раздела прочного бетона, особенно при наличии жидкой воды.В бетоне, где жидкая вода не присутствовала в агрессивной среде, образование кристаллов происходило в гораздо меньшей степени. (Vii) Игольчатые кристаллы с максимальной длиной 15 мкм м монокристаллов в основном заполняли поры размером около 20 мкм м. (viii) Разработанные рецептуры кристаллизационных покрытий и стяжек с добавкой летучей золы показали очень хорошие комплексные свойства в повышении защиты бетона даже при длительном воздействии агрессивных агентов (CO 2 , SO 2 , SO 4 2−, Cl - и реальных внешних условиях).

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, включены в статью.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Благодарности

Настоящая статья была создана при финансовой поддержке Грантового агентства Чешской Республики (№ 16-25472S) «Динамика деградации цементных композитов, модифицированных вторичной кристаллизацией» и проекта (№LO1408) «Материалы, конструкции и технологии AdMaS UP-Advanced» при поддержке Министерства образования, молодежи и спорта Чешской Республики в рамках «Национальной программы устойчивого развития I.»

.

Смотрите также

Новости

Скидки 30% на ремонт квартиры под ключ за 120 дней

Компания МастерХаус предлагает качественные услуги по отделке, которые выполнены в соответствии с вашими пожеланиями. Даже самые невероятные фантазии можно воплотить жизнь, стоит только захотеть.

29-01-2019 Хиты:0 Новости

Подробнее

Есть вопросы? Или хотите сделать заказ?

Оставьте свои данные и мы с вами свяжемся в ближайшее время.

Индекс цитирования