Как определяется водонепроницаемости бетона — методы проверки
Определение водонепроницаемости бетона заключается в степени проницаемости материала для воды. Метод проверки регламентируется государственным стандартном 12730. Для выполнения измерений используются подготовленные образцы, размер которых находится в зависимости от крупности заполнителя. Если в бетоне только 5 мм зерна, то наименьшее измерение образца должно составлять не менее 30 мм. Если крупность зерен 10 мм, то высота отливки может достигать 50 мм, а для 20 мм заполнителя рекомендуется использовать 10 см образцы.
После того, как образцы набирают необходимую прочность, их фиксируют и герметизируют в обоймах в соответствии с требованиями ГОСТ. Предварительно с торцевых поверхностей удаляются пленка цементного камня и следы уплотняющего состава. Для этого используется специальная металлическая щетка или другой аналогичный инструмент.
Определение водонепроницаемости может производиться двумя способами:
- по коэффициенту фильтрации.
Метод мокрого пятна
Здесь используется установка любой конструкции, которая позволяет единовременно зафиксировать не менее 6 образцов. Вода подается к нижней части образцов, а наблюдение ведется за их верхним торцом. Образцы изготавливаются в цилиндрических формах, внутренний диаметр которых составляет 150 мм. Высота формы может выбираться из ряда 30, 50, 100 или 150 мм. После отбора бетонные цилиндры отправляют в камеру нормального твердения, где уровень влажности достигает 95%, а температура составляет 18-22 С.
В ходе испытания образцы устанавливаются в гнезда измерительной установки и фиксируются. Давление воды повышается ступенчато, начиная с 0.2 МПа. Время изменения давления составляет от 1 до 5 минут. На каждом этапе время зависит от высоты образца. Для 150 мм на каждой ступени образец выдерживается по 16 часов, а 30 мм фрагмент – всего 4 часа.
Водонепроницаемость каждого образца оценивается максимальным давлением, при котором вода еще не просачивалась сквозь бетон.
Для серии оценка производится по уровню, на котором 4 из 6 образцов еще удерживали воду.
Измерение методом коэффициента фильтрации
Для этого способа используется установка, позволяющая определить коэффициент фильтрации с максимальным давлением более 1.3 МПа. Формы для образцов и правила их отбора те же, что и в предыдущем методе. Перед началом испытаний образцы выдерживают в лаборатории до тех пор, пока уменьшение массы за сутки не составит 0.1%.
Бетонные цилиндры проверяют на герметизацию и дефектность, после чего начинается определение водонепроницаемости материала. В ходе измерений производится ступенчатый подъем дезаэрированной воды, давление которой изменяется с шагом 0.2 МПа в течение 1-5 минут. После каждого изменения берется пауза на 1 час. Вес отфильтрованной влаги измеряют и заносят в таблицу.
Определение водонепроницаемости бетона прибором ВВ-2
Водонепроницаемость – показатель, определяющий устойчивость бетона к пропусканию влаги под воздействием напора воды.
Измеряется этот параметр в МПа, и обозначается латинской буквой W. Определяется марка бетона по водонепроницаемости числовым значением, которое может составлять от 2 до 20 единиц. Для проведения испытаний в лабораторных условиях берётся опытный образец определенного диаметра, на который и осуществляется воздействие напором воды.
Показатели водонепроницаемости определяют параметры гидроизоляции для:
- гидротехнических сооружений,
- влажных помещений,
- цокольных этажей,
- фундаментов,
- подвалов.
Водонепроницаемость бетона зависит, в основном, от водоцементного соотношения, вида вяжущего, а также от содержания в бетоне тонкомолотых и химических добавок, условий твердения и возраста бетона. Кроме того, на водонепроницаемость бетона влияет структура пор.
Бетон подразделяют по водонепроницаемости: на марки W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18, W20;
Определение водонепроницаемости бетона проводят путем испытания контрольных образцов, изготовленных по ГОСТ 10180, либо отобранных из сборных бетонных и железобетонных изделий или монолитных конструкций по ГОСТ 28570.
Ускоренные методы определения водонепроницаемости бетона по его воздухопроницаемости могут быть использованы также для определения водонепроницаемости бетона непосредственно в изделиях и конструкциях.
Экспресс-метод определения водонепроницаемости бетона основан на наличии экспериментально установленной статистической зависимости между воздухопроницаемостью бетона и его водонепроницаемостью, определенной по мокрому пятну.
В качестве параметра, характеризующего воздухопроницаемость, используется значение времени, за которое давление в камере устройства падает на определённую величину.
Воздухопроницаемость бетона определяют по результатам испытаний серии из шести образцов-кубов размером ребра 150 мм или цилиндров диаметром 150 мм и высотой не менее 100 мм.
Испытания проводят при температуре воздуха от +1 до + 40. В течении двух суток до момента испытания поверхность бетона не должна подвергаться воздействию жидкости.
Перед началом проведения испытаний очищают поверхность от поверхностной пленки цементного камня.
Испытания по определению водонепроницаемости проводят в следующей последовательности:
1) Снимают заглушку со штуцера обратного клапана;
2) Мастику жгутом диаметром 5 мм укладывают на фланец камеры, плотно охватив выступающий его торец, и соединяют концы;
3) Устанавливают камеру фланцем на выбранном и подготовленном участке испытываемого образца или конструкции и прижимают устройство к поверхности двумя руками, создавая необходимое давление прижатия;
4) Создают разряжение в камере:
4.1) Откачивают воздух вакуумнасосом до значения 0,07-0,075 МПа;
4.2) Снимают конец шланга со штуцера и плотно устанавливают заглушку;
4.3) Сбрасывают разряжение в камере до значения 0,06 МПа, приподнимая заглушку;
4.4) Плотно закрывают заглушку и засекают время, наблюдая за перемещением стрелки вакуумметра, отмечают время, за которое она достигнет положения 0,054 МПа;
4.
5) Снимают заглушку со штуцера, и дожидаются разряжения;
5) По полученному среднеарифметическому значению времени измерения образцов или участков конструкции, при помощи градуировочной таблице определяют марку бетона по водонепроницаемости.
Число участков измерения должно быть не менее одного на каждые 10 метров длины и на каждый 0,6 м высоты для линейных конструкций, одного на каждые 5м2 для плоских конструкций.
Прочная гидроизоляция для бетонных стен: методы полевых испытаний водоотталкивающих свойств
Рекомендуемое спонсорское видео
24 июня 2014 г.
Роберт М. Чамра, EIT и Бет Энн Фиеро, EIT
Существует два основных метода полевых испытаний, используемых для водоотталкивающих свойств бетонных блоков кладки (CMU) для обеспечения качества перед установкой в стену: капля и трубка RILEM. тестирование. Готовые сборки также могут быть испытаны с помощью трубок RILEM или других стандартных испытаний распылением воды, таких как ASTM E514, 
Капельное испытание
Капельное испытание — это быстрый и простой тест для проверки способности CMU защищать от воды. Этот тест требует, чтобы устройство было размещено горизонтально на ровной поверхности лицевой панелью вверх. Капли размещаются в разных местах вокруг блока с высоты 50 мм (2 дюйма) или меньше.
Образцы должны быть помещены при температуре окружающей среды (22,9± 5,6 C [75 ± 10 F]) и умеренной относительной влажности (50 ± 15 процентов) и контролируются на предмет испарения под воздействием солнечного света или ветра; они записываются с интервалом в одну, пять и 10 минут. По завершении теста капли классифицируются как стоячие, частично абсорбированные, полностью абсорбированные или сухие. Должны быть реализованы дополнительные методы тестирования для дальнейшей оценки неудачных капельных тестов. *
Начало испытания каплей на элементе бетонной кладки (CMU), содержащем встроенный водоотталкивающий материал. Через пять минут исходная капля частично поглощается CMU, содержащим встроенный водоотталкивающий материал.
Тестирование пробирки RILEM
Стандартная пробирка RILEM вмещает 5 мл (0,17 унции) воды, что соответствует статическому давлению дождя, гонимого ветром со скоростью 158 км/ч (98 миль/ч). Короткая трубка RILEM была разработана для пористых материалов, которые не могут пройти стандартный тест RILEM. Короткая трубка RILEM (примерно 2 мл [0,06 унции] воды) соответствует ливню со скоростью 97 км/ч (60 миль/ч) при ветре.
Обе пробирки RILEM представляют собой пластиковые цилиндры, которые надежно прикрепляются к устройству для тестирования с помощью непроницаемой замазки. Как только пробирка RILEM присоединена к CMU, в пробирку наливается вода до отметки 0 мл (0 унций) (верхняя часть пробирки). Трубка RILEM контролируется с пяти-, 10-, 20-, 30- и 60-минутными интервалами на наличие любых заметных изменений в толще воды. Предыдущие испытания показали, что образцы, которые удерживают воду в течение 20 минут, обычно удерживают воду в течение 60 минут; это позволяет проводить более короткие эксперименты.
Если в течение 20-минутного интервала теряется 20 процентов воды, считается, что КМУ не выдержал испытания, если таких потерь не наблюдается, значит, КМУ прошел испытание. **
* См. NCMA, Стандартные методы испытаний бетонных блоков каменной кладки на водяной поток и капли воды от 2009 г.
** См. статью «Тестирование теста: водопоглощение с помощью RILEM Трубы», автор Адриан Джерард Салдана и Дорис Э. Эйхбург в августовском номере журнала 9 за 2013 г.0010 Спецификация конструкции . Посетите www.constructionspecifier.com и выберите «Архивы».
Чтобы прочитать статью полностью, нажмите здесь.
04 22 00?Бетонный блок Кирпичная кладка 07 19 00?Гидрофобизаторы CMU Долговечность Кирпичная кладка Тест трубки RILEM Водоотталкивающая Гидроизоляция
ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОННЫХ КЛАДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С ВСТРОЕННЫМ ВОДООТталкивающим составом
ТЭК 19-07
ВВЕДЕНИЕ
Характеристики бетонной кладки зависят от свойств и пропорций используемых материалов, а также производственных процессов.
Характеристики блока не определяют исключительно характеристики и рабочие характеристики бетонной каменной стены, но они, безусловно, играют значительную роль в воздействии на эти характеристики. Ожидается, что при использовании в качестве части воздухопроницаемой наружной стены жилого строения или в качестве барьера для любого кондиционированного или защищенного помещения бетонная кладка будет способствовать сопротивлению проникновению воды и контролю влажности стенового узла. Текущие типовые строительные нормы и правила включают положения, направленные на обеспечение того, чтобы наружные стены обеспечивали достаточную защиту здания от непогоды (ссылка 1).
Проектирование стен из бетонной кладки для смягчения или контроля миграции влаги включает множество соображений, выходящих за рамки характеристик бетонной кладки, таких как гидроизоляция, просачивание, качество изготовления, характеристики раствора или цементного раствора, вентиляционные отверстия, покрытия, пароизоляция, воздушные барьеры, перепады температур , и приспособление дифференциального движения, сантехнических и кровельных утечек, а также другие соображения.
Следует также учитывать возможность образования конденсата на внутренней поверхности стены, поверхности, подверженной воздействию погодных условий, и/или внутренней части стены. Надлежащее проектирование и строительство бетонной кладки с учетом всех этих элементов имеет решающее значение для водонепроницаемости стеновой системы. Эти темы рассматриваются в ссылках со 2 по 7 и в других литературных источниках.
Растворные швы особенно важны для водонепроницаемости стены. Достижение хорошей связи между раствором и поверхностями блока имеет важное значение и в значительной степени зависит от самого материала раствора, процедур обработки и профиля шва, а также от конфигурации блока бетонной кладки. Ребристые элементы, например, затрудняют адекватную обработку растворных швов. Снижение впитывающей способности раствора также важно для достижения успеха в контроле влажности в бетонной каменной стене. Этого можно добиться, используя комплексные гидрофобизирующие добавки при приготовлении раствора.
Несмотря на то, что все вышеупомянутые аспекты существенно влияют на эксплуатационные характеристики стен, настоящий TEK уделяет особое внимание оценке характеристик сопротивления проникновению воды бетонных блоков кладки и их роли в обеспечении контроля влажности в стене.
РОЛЬ БЕТОННЫХ КЛАДНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Роль бетонных каменных блоков и вклад в сопротивление проникновению воды бетонной кладочной стены частично зависит от того, как блоки используются в проекте. Требования к характеристикам блока, способствующие успеху наружной стены, могут варьироваться в зависимости от конструкции каменной стены, в которой он используется. Например, роль блоков бетонной кладки более важна в отношении контроля влажности, когда они являются частью подверженной атмосферным воздействиям поверхности или наружной стены для защищенного и кондиционируемого здания, чем если они используются в качестве внутренней стены.
Существуют три основные силы, влияющие на контроль влажности бетонной каменной стены: положительное или отрицательное давление воздуха, создаваемое погодными условиями или системами вентиляции здания, внутреннее поглощение влаги и/или адсорбция через матрицу бетонного материала, а также конденсация/испарение.
Для целей данного обсуждения считается, что абсорбция связана с притяжением или сродством вяжущего материала к воде на молекулярном уровне. Вообще говоря, раствор имеет гораздо большее сродство к воде, чем бетонная кладка. Адсорбция – это сродство воды к отдельным поверхностям вяжущих материалов. Например, капиллярное давление создает тенденцию к миграции воды в пористый объект по поверхностям сообщающихся полостей, таких как губка, помещенная на очень мелководье. Та же тенденция может наблюдаться в растворном шве или в необработанном бетонном блоке кладки из-за связанных между собой пустот.
Когда блоки используются снаружи здания, желательно ограничить миграцию влаги через первый защитный барьер на поверхности стены. Дождь, переносимый ветром, может быть серьезной причиной проникновения воды в растворный шов, переднюю облицовочную оболочку одинарной стены или элемент облицовки. Это вызванное погодой положительное давление может создать проблему для барьерной защиты. В качестве движущей силы они максимальны на поверхности каменной кладки и быстро уменьшаются на несколько дюймов вглубь растворного шва, блока или полости дренажной стены.
Водоотталкивающие характеристики блоков бетонной кладки можно определить по их вкладу в барьерную защиту на поверхности стены (что поможет ограничить влияние положительного давления дождя, переносимого ветром), по их способности ограничивать способность поглощать и поглощая влагу через их матрицу, а также благодаря их вкладу в сдерживание конденсации.
ХАРАКТЕРИСТИКИ СООТВЕТСТВУЮЩИХ УСТАНОВОК
Барьерная защита в блоках бетонной кладки может быть предусмотрена как на поверхности, так и в массе бетонного слоя. Защиту поверхности можно усилить нанесением воздухопроницаемых материалов, наружных покрытий и настенных покрытий. При использовании покрытий наиболее важной характеристикой устройства может быть его совместимость с типом используемого покрытия. Некоторые прозрачные герметики и определенные краски могут не подходить для конкретного элемента бетонной кладки, поскольку некоторые покрытия могут быть не в состоянии перекрывать открытые поры или заполнять все неровности или текстуры поверхности.
Например, надлежащее исполнение штукатурки зависит от более шероховатой и более открытой текстуры поверхности блока бетонной кладки для обеспечения адекватного механического сцепления.
Помимо совместимости внешней поверхности устройства с типом воздухопроницаемого материала для последующего нанесения, покрытия или настенного покрытия, если таковые имеются, важным фактором являются характеристики бетона, используемого для производства устройства. Водонепроницаемость бетона определяется характеристиками матрицы и ее устойчивостью к поглощению влаги. Свойства и пропорции сырья, используемого для производства изделий, и применяемые производственные процессы влияют на сопротивление проникновению воды этих изделий. Например, больший объем взаимосвязанных пустот внутри блока может обеспечить более легкий путь для миграции влаги. В качестве альтернативы, уменьшение объема пустот, например, за счет увеличения уплотнения блока, может ограничить перемещение влаги через блок. Тип и градация заполнителя, соотношение цемента к заполнителю, содержание воды в смеси, щелочность, машинное уплотнение, процессы отверждения, а также пластифицирующие и встроенные водоотталкивающие добавки — вот некоторые из параметров, которые могут влиять на характеристики водоотталкивающих свойств.
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ВОДООТталкивающие МАТЕРИАЛЫ
Интегральные гидрофобизирующие добавки могут быть использованы в составе смеси для бетонной кладки во время производства, чтобы ограничить тенденцию блока поглощать влагу через его матрицу. Интегральные гидрофобизирующие добавки обычно представляют собой полимерные продукты, в которых используются гидрофобные материалы для значительного снижения абсорбционных характеристик бетона. Без этих добавок даже блоки с отличной плотностью будут поглощать некоторое количество влаги через бетонную матрицу. Интегральные гидрофобизаторы значительно ограничивают абсорбцию за счет изменения химического состава матрицы, что может включать покрытие пор в бетоне гидрофобным материалом, снижающим химическое сродство к воде. Таким образом, блоки бетонной кладки со встроенными водоотталкивающими материалами расположены так, чтобы отталкивать воду, а не позволять ей автоматически мигрировать через блок. Однако использование одних только интегральных водоотталкивающих добавок не гарантирует водостойкости изделия.
Как обсуждалось выше, при производстве необходимо соблюдать осторожность, чтобы уменьшить объем взаимосвязанных пустот, которые будут способствовать миграции влаги под действием других сил, таких как ветер или гравитация.
Преимущество интегральных водоотталкивающих добавок заключается в том, что они остаются постоянной частью бетонной матрицы. В отличие от продуктов для последующего нанесения, интегральные водоотталкивающие средства требуют меньше ухода, поскольку они более долговечны и действуют на всю бетонную матрицу, а не только на поверхность. Кроме того, встроенные гидрофобизаторы могут уменьшить выцветание за счет сокращения миграции воды через бетонную кладку (включая скрытую воду, попадающую в систему из цементного раствора или строительного раствора).
При использовании интегральных гидрофобизаторов в элементах бетонной кладки важно, чтобы такая же или совместимая добавка использовалась и в растворе в соответствии с рекомендациями производителя. Отсутствие встроенной водоотталкивающей добавки в раствор может ухудшить водоотталкивающие характеристики стены.
ОЦЕНКА ВОДОСТОЙКОСТИ БЛОКА
Водоотталкивающие характеристики бетонной кладки можно оценить с помощью упрощенных полевых методов или более сложных методов лабораторных испытаний. Ниже кратко описаны три метода, а более подробно — в опубликованных отраслевых методах испытаний (ссылки 8, 9)., 10).
Все эти тесты подходят для оценки элементов, используемых в строительстве стен. Важно, чтобы полевые испытания, если это необходимо, проводились до возведения стены, так как большинство этих испытаний не могут быть точно выполнены на построенной поверхности стены. Например, небольшое количество строительного раствора, оставшееся на поверхности изделия даже после очистки, а также сами методы очистки могут изменить характеристики поверхности изделия по сравнению с состоянием, в котором оно было доставлено. Точно так же вода, попадающая в систему из цементного раствора или строительного раствора (латентная вода) и, в свою очередь, поглощаемая блоком, может изменить характеристики блока.
До, после или во время строительства накопившаяся пыль или загрязнение также могут изменить характеристики поверхности. Когда водоотталкивающие характеристики оцениваются до размещения устройства, любые неожиданные результаты полевых испытаний могут быть своевременно устранены с использованием стандартных методов лабораторных испытаний, описанных ниже.
Испытания струей воды и каплями воды
Методы испытаний струей воды и капель воды (ссылка 8) могут быть эффективными в качестве первоначальных оценок водоотталкивающих свойств. Капельный метод применяется к отдельным блокам в горизонтальном положении, как показано на рис. 1 (90 градусов по отношению к «уложенному» или строительному направлению). В качестве варианта испытание потоком воды также можно проводить на блоках, расположенных вертикально («как уложено»). Как правило, бетонная кладка, изготовленная со встроенной водоотталкивающей добавкой, способна удерживать по крайней мере три из пяти капель воды в течение пяти минут или более.
На непосредственной поверхности бетонной кладки эффективность встроенного водоотталкивающего средства может со временем снижаться из-за воздействия таких элементов, как грязь, загрязняющие вещества и УФ-излучение. Однако водоотталкивающие характеристики бетона непосредственно под поверхностью остаются неизменными и обеспечивают постоянную защиту. Таким образом, несмотря на то, что тест с каплями воды достаточно надежен для определения достаточного уровня водоотталкивающих свойств, он не может быть хорошим индикатором плохой водоотталкивающей способности. Другими словами, если устройство не может удержать каплю воды, его не следует считать неадекватным, а скорее его следует доставить в лабораторию для дальнейшего тестирования с использованием разбрызгивателя или методов поглощения воды, как описано ниже.
Если блок уже установлен в стене, для оценки блока можно использовать тест водяного потока. Если вода, нанесенная на лицевую сторону устройства, не впитывается сразу, а свободно стекает по поверхности устройства, вероятно, оно обладает достаточными водоотталкивающими свойствами.
Опять же, если вода впитывается на поверхности, нельзя предполагать, что блок не обладает достаточной водостойкостью. Воду можно распылить на большую площадь поверхности стены, чтобы определить, имеют ли изолированные элементы значительно более высокие характеристики поглощения, поскольку они могут иметь более темный цвет поверхности в результате абсорбции воды. Однако помните, что выводы, сделанные на основе любых полевых испытаний, особенно на блоках, установленных в строительстве, не являются окончательными по отношению к определениям водоотталкивающих свойств.
Рисунок 1—Образец, подвергающийся испытанию на попадание капель воды. Метод
Испытание распыляющей балкой
Испытание распыляющей балкой (сноска 9) является хорошим методом для оценки способности устройства ограничивать поглощение, а также для проверки его эффективности в качестве барьера. от свободной влаги, мигрирующей через точечные отверстия на лицевой стороне блока. Этот лабораторный тест требует относительно недорогого оборудования и может быть проведен за один день.
Распылитель крепится к устройству таким образом, что он направляет постоянный поток воды на его поверхность (см. рис. 2). Внутренняя часть полого блока визуально осматривается, чтобы определить, мигрировала ли влага и каким образом через переднюю лицевую оболочку.
Внутри может присутствовать влага в виде сырости, которую можно увидеть на внутренней поверхности передней лицевой части, на центральных или торцевых ребрах или даже на внутренней или внешней поверхности задней лицевой части. Влага также может наблюдаться на внутренней стороне лицевой панели из-за «проколов». Отверстия — это места, где вода проникла через лицевую панель внутрь устройства. Свободная вода будет выглядеть как капля и, в конечном счете, может просочиться внутрь передней лицевой оболочки. Хороший водоотталкивающий элемент будет ограничивать миграцию влаги в обеих формах: сырость и поры. Если устройство допускает проникновение чрезмерного количества воды через устройство, тип отказа может указывать на корректирующие действия, которые должен предпринять производитель.
Чрезмерная влажность, например, может указывать на то, что требуется дополнительная встроенная гидрофобная добавка или корректировка процесса. Чрезмерные поры могут указывать на то, что может потребоваться корректировка смеси заполнителя и/или усиление уплотнения для уменьшения объема взаимосвязанных пустот в блоке.
Рисунок 2—Образец, проходящий испытание распылительной штангой Метод
Испытание на водопоглощение
Другим хорошим методом оценки устойчивости изделия к переносу влаги является испытание на водопоглощение (ссылка 10). Испытание включает в себя помещение высушенного в печи устройства лицевой стороной вниз (неразделенной стороной) в ⅛ дюйма (3 мм) воды и измерение водопоглощения посредством увеличения его веса с течением времени.
Несмотря на то, что тест на поглощение воды может очень хорошо различать уровни устойчивости к поглощению, он не указывает на уплотнение или другие дефекты, которые могут привести к образованию отверстий. Поэтому рекомендуется использовать результаты этого испытания в качестве дополнения к результатам испытания распыляющей штанги, а не исключительно в качестве средства оценки.
Рисунок 3—Образец, подвергаемый испытанию на поглощение воды. Международный совет по кодексам, 2003, 2006.
