Добавки в бетон для водонепроницаемости, обзор

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.

Как сделать цемент водонепроницаемым

Проницаемость бетонной конструкции для влаги, поступаемой под избыточным давлением, определяется наличием пор и капилляров, сквозь которые собственно и проникает влага. Таким образом, для эффективного устранения протечек водонепроницаемый цемент должен иметь в своей толще минимальное количество воздушных пор и воздушных капилляров.

Другими словами, создать водонепроницаемый цемент, значит локализовать воздушные включения комплексом мер: расширения материала, заполнения пор другим веществом или их устранения другими методами. В их числе:

  • Готовить бетонный раствор на основе водостойких цементов.
  • Вибрирование залитой конструкции.
  • Специальный уход за бетонными сооружениями.

Рассмотрим указанные способы подробнее.

Состав и производство водонепроницаемого бетона своими руками

Добиться эффекта влагостойкости бетона можно, используя особые вещества. Есть несколько видов состава:

Портландцемент (ПЦ)

Это гидравлически вяжущее вещество, в состав которого входит силикат кальция «Алита», добавки (клинкер, гипс, минералы). Стройматериал сделан по ГОСТу 10178.85 и 31108.2003. Марки ПЦ: М400, М500, М600.

Пуццолановый

Имеет свойство твердеть в воде и влажных условиях, приготовлен по методу совместного измельчения цементного клинкера и минеральных добавок. Изготовлен по ГОСТу 970-61. Марки: М300, М400.

Пластифицированный

Сопротивляемость к влаге достигается за счёт плёнки и поверхностно заряженных частиц. Получают его с помощью помола портландцемента и введения в смесь добавок.

Полимерный

Состав из полимеров образует плёнку на входящих в бетонную смесь наполнителях (песок и щебень). Изготовить водостойкий бетон можно своими руками. Для этого выбирают правильное соотношение гравия и песка, а также воды и цемента в растворе (табл. 2).

Таблица 2 – Пропорции и соотношение гравия, цемента, песка

Пропорции Г:Ц:П Соотношение массы воды к массе цемента (марок М300 и М400)
4:1:1 0,5-0,7
3:1:2
5,5:1:2,5

Таблица 3 – Пропорции водонепроницаемого цемента с добавкой

Цемент Щебень Песок Добавка Вода
50 кг 120 кг 60 кг 1-2 стакана 17 л

Для подбора подходящей пластичности соблюдается определенная процедура очерёдности введения наполнителей в бетономешалку:

  1. Вода.
  2. Добавка (Дегидрол люкс 10-2).
  3. При соблюдении пропорций добавляются цемент, песок и щебень (см. табл. 3).

Перемешивается смесь в бетономешалке 5-7 минут.

При самостоятельном производстве бетонной смеси важно учитывать ряд факторов:

  1. Воды не должно быть более 40% от цемента: на 1 мешок объёмом 50 кг не больше 19 л воды.
  2. Нельзя добавлять глину в смесь.
  3. После заливки важно уплотнить смесь, предотвращая появление пустот.

Необходимость материала

Водонепроницаемый цемент наиболее часто используется для создания фундаментов, не подверженных сезонному пропитыванию влагой. Это особенно важно в районах, где грунтовые воды залегают близко к поверхности земли. В таких условиях основание здания, сделанного из стандартного цемента, требует дополнительной гидроизоляции для недопущения разрушения конструкции.

Водостойкий цемент применяется как в гражданском строительстве, так и для возведения массивных промышленных построек.

Цемент хорошо подходит для бассейнов. Он может не только выдерживать влияние воды, которая будет находиться в чаше, но и препятствовать разрушению конструкции грунтовыми водами. Гидрофобный состав широко применяется для создания искусственных водоемов и прудов.

Благодаря специальным добавкам можно сделать цементный раствор водонепроницаемым своими руками, что расширило сферы использования данного материала.

Сейчас его нередко применяют для соединения и герметизации колец при строительстве колодцев и обустройстве скважин.

Кроме того, данный материал может быть использован для заливки дна и стен выгребных ям, чтобы не допустить загрязнения почвы и грунтовых вод стоками. Устойчивый к влиянию влаги материал рекомендуется применять и при возведении подвалов и погребов, строительства туннелей, мостов, дамб и т.д.

Характеристика марок бетона по водонепроницаемости

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

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

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

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

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

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

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

Важно уметь подбирать класс бетона и его назначение. Так, чтобы произвести заливку фундаменту, необходимо сделать W8, при этом сделать дополнительную гидроизоляцию. Штукатурить стены в помещении с нормальной влажностью можно с помощью W8-W14. Когда помещение холодное и сырое, лучше использовать более высокие маркировки, при этом делая дополнительную обработку специальным грунтовым составом.

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

Гидрофобные добавки

Для того чтобы повысить водонепроницаемость цемента, можно использовать специальные добавки. Можно выделить три основных типа таких веществ: пластифицирующие, кольматирующие средства и полимерные составы.

Характеристика бетона после использования добавок.

Пластифицирующие ингредиенты увеличивают подвижность раствора, покрывая частички цемента своеобразной оболочкой, вытесняя воздух. Кольматирующие средства обеспечивают уплотнение смеси после застывания раствора. Они заполняют объем воздушных образований. Полимерные составы в основном воздействуют путем увеличения подвижности раствора и образуют полимерную водоотталкивающую пленку. Такие составы особенно эффективны при растрескивании цементного состава.

Читайте также  Жидкие обои в детскую

В качестве универсальной пластифицирующей добавки можно рекомендовать смеси на основе поликарбоксилатов. Они вводятся в цементный состав в количестве до 1 л на 1 м³ раствора.

Эффекта уплотнения структуры можно добиться путем добавления компонентов, которые после химической реакции кристаллизуют цементную основу. Материал, реагируя с наполнителем, расширяется и заполняет поры. Наибольшее распространение нашли препараты на основе микрокремнезема и некоторые другие добавки проникающего характера.

Таблица пропорций для приготовления бетона.

Для приготовления водостойкого цементного раствора своими руками предлагается широкий ассортимент средств кольматирующего характера. К ним можно отнести составы зарубежного производства: Пенетрон, Вандекс, Ксайпекс, а также достаточно эффективные отечественные составы: Лахта, Гидротекс, Акватрон, Гидро, Кальматрон. В структуру таких стандартных смесей входит, помимо химически активных ингредиентов, цементно-песчаная составляющая. Введение их в цемент (бетон) после его твердения обеспечивает то, что средство не только просачивается вовнутрь, но и образует защитную гидроизолирующую пленку снаружи.

Как приготовить раствор своими руками?

Изготовление бетона вручную происходит для фундамента или с целью мелких ремонтных работ. Водонепроницаемость смеси при этом рассчитывается из количества и свойств выбранных ингредиентов. Качество отдельных компонентов также влияет на значение сопротивляемости воды. В домашних условиях замес происходит с помощью бетономешалки электрического типа или путем ручного смешивания. В первом варианте необходим бесперебойный поток электрического тока, что может быть проблемой на строительной площадке. Второй способ приготовления своими руками неудобен из-за физической нагрузки и необходимости постоянно помешивать смесь для предупреждения преждевременного застывания.

Очередность закладывания компонентов одинакова в обоих случаях. Сперва закладывают цемент в виде горки с ямкой посередине, в которую добавляют песок и аккуратно перемешивают. После формирования очередной воронки в центре происходит заклад щебня или гравийных частиц. На этом этапе важно тщательно смешать сухие компоненты. После этого добавляют необходимые примеси, чтобы ухудшить водопроницаемость бетона или с целью увеличения морозостойкости. Разбавление сухого компонента водой происходит в последнюю очередь. Количество воды строго регулируется и зависит от необходимой консистенции и текучести.

Применение материал

В каких же случаях рекомендуется применять водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ)? К ним относятся:

  • необходимость заливки фундамента, не подверженного водной фильтрации;
  • устройство бетонного пола в подвале, погребе, гараже, обладающего изолирующими свойствами от контакта с грунтовыми водами;
  • заливка стен и дна выгребной ямы в целях недопущения попадания содержимого в грунтовые воды;
  • устройство декоративного пруда или водовода;
  • выполнение водонепроницаемой стяжки на крыше гаража (подземного) либо подвального помещения.

Во всех вышеперечисленных случаях использование водонепроницаемого цемента будет наилучшим вариантом, независимо от вида выбранной конструкции и окружающих условий строительства.

Схема цементного фундамента.

Итак, водонепроницаемый материл подразделяется на два основных вида, к которым относятся:

  • ВРЦ – водонепроницаемый расширяющийся;
  • ВБЦ – водонепроницаемый безусадочный материал.

Рассмотрим каждый из видов более подробно и постараемся разобраться в тонкостях использования водонепроницаемого цемента.

Характеристика марок бетона по водонепроницаемости

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

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

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

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

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

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

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

Важно уметь подбирать класс бетона и его назначение. Так, чтобы произвести заливку фундаменту, необходимо сделать W8, при этом сделать дополнительную гидроизоляцию. Штукатурить стены в помещении с нормальной влажностью можно с помощью W8-W14. Когда помещение холодное и сырое, лучше использовать более высокие маркировки, при этом делая дополнительную обработку специальным грунтовым составом.

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