Jaké přísady by měly být použity pro hydroizolaci betonu

Beton je velmi pevný a odolný materiál, ale při vystavení agresivnímu prostředí může korodovat a zbortit se.

Jedním z médií, které je vůči betonu agresivní, je voda.

Proč a v jakých případech je voda agresivním médiem pro beton?

Betonové a železobetonové konstrukce lze použít v exteriéru nebo interiéru (například podlahy).

V prvním případě jsou konstrukce vystaveny srážkám. Pokud jsou v kontaktu se zemí (například základy), pak na ně působí i spodní voda.

Podzemní voda, stejně jako srážková voda, není jen čistá voda, ale zpravidla slabý roztok solí, kyselin nebo zásad.

Při použití v interiéru může být betonový výrobek také vystaven vysoké vlhkosti a změnám teploty. Podle SP 72.13330.2016 „Ochrana stavebních konstrukcí a konstrukcí před korozí“ se rozlišují následující vlhkostní poměry prostor:

1. suchý – relativní vlhkost vzduchu nepřesahuje 60%;
2. normální – relativní vlhkost vzduchu 60–75 %;
3. vlhký – relativní vlhkost vzduchu nad 75 %;
4. mokrý – povrch stavební konstrukce je navlhčen kapénkovou vlhkostí (kondenzace, rozlití, potřísnění).

Při stálém vystavení vlhkosti a změnám teploty, zejména při provozu venku, při styku se zemí nebo v místnostech s vlhkými provozními podmínkami, potřebují betonové konstrukce ochranu před korozí.

To je způsobeno konstrukčními vlastnostmi betonu. Tvrzený cementový kámen není jednotný; zahrnuje póry, kapiláry, mezikrystalové dutiny, takže při kontaktu s vodou ji beton může absorbovat. Kapilární vzlínání vody umožňuje její vzlínání v betonu do výšky až 2 m.

Voda a sloučeniny v ní rozpuštěné způsobují chemickou a biologickou korozi betonu. S jeho stálou expozicí může být nechráněný beton zničen do hloubky průniku agresivních roztoků až 2 cm za rok.

Chemická koroze betonu

Vzhledem k tomu, že chemické sloučeniny jsou rozpuštěny v dešťové vodě a podzemní vodě, jejich vystavení může způsobit kyselou, alkalickou nebo solnou korozi, během níž sloučeniny cementového kamene, které tvoří pojivovou strukturu betonu, reagují s chemickými sloučeninami přítomnými v přírodní vodě za vzniku rozpustných solí. Soli rozpustné ve vodě se snadno vymývají vodou a postupně ničí beton.

Biologická koroze betonu

Biokorozi způsobují odpadní produkty mikroorganismů (bakterie, mechy, lišejníky, plísně), které se aktivně množí v podmínkách vysoké vlhkosti. Organické kyseliny, které jsou obsaženy v produktech jejich metabolismu, vstupují do chemických neutralizačních reakcí s alkalickými sloučeninami ve složení betonu za vzniku vodorozpustných solí.

Vystavení teplotám pod bodem mrazu

Konstrukce, které jsou provozovány venku, mohou být vystaveny vysokým kladným i záporným teplotám. Voda zachycená v pórech a kapilárách betonu se při zamrzání mění v led, jehož objem je vždy větší než objem vody, což vede ke vzniku mikrotrhlin v betonu.

S každým cyklem zmrazování a rozmrazování se trhliny zvětšují. Pokud dojde k zatékání vody k výztuži, začíná koroze kovu, jejíž produkty (rez) mají vždy větší objem než objem kovu, což vede k drobení betonu a odlupování výztuže.

Stupeň agresivity prostředí je stanoven regulačními dokumenty. Při zvýšení provozní teploty nad + 20° C na každých 10° C nebo při kombinaci vlivu agresivního prostředí a mechanického namáhání (například vlhkost a otěr) se stupeň agresivity nárazu zvyšuje o jeden stupeň.

Ochrana betonu před korozí

SP 28.13330.2017 „Ochrana stavebních konstrukcí před korozí“ rozděluje opatření na ochranu konstrukce do tří typů:

1. Primární ochrana. Realizuje se ve fázích návrhu a výroby (konstrukce) konstrukce. Spočívá ve výběru konstrukčních řešení, materiálů a konstrukce, které jsou odolné vůči provoznímu prostředí.
2. Sekundární ochrana. Realizace po vyrobení konstrukce. Zahrnuje opatření, která zajišťují ochranu proti korozi v případech, kdy jsou opatření primární ochrany nedostatečná (použití impregnací, ochranných nátěrů a dalších způsobů izolace konstrukcí od agresivních vlivů prostředí).
3. Zvláštní ochrana se aplikuje, pokud jsou primární a sekundární ochranná opatření nedostatečná. Speciální ochranná opatření jsou zaměřena na snížení agresivního vlivu (drenáž, větrání, drenáž atd.)

Přísada do betonu pro hydroizolaci

Struktura betonu může být hustší a vodotěsná. V tomto případě bude produkt stabilnější ve vlhkém prostředí. Toto opatření se týká primárních ochranných opatření. V mírně agresivním provozním prostředí to často stačí k ochraně výrobku před korozí.

K získání hydrofobního betonu, vodotěsného v celém rozsahu, se používají speciální přísady.

Co jsou přísady do betonu

Základní složení betonu zahrnuje cement, vodu a také hrubé a jemné (pro jemnozrnný beton a malty – pouze jemné) inertní kamenivo.

Do složení betonových směsí a roztoků lze také vnášet organické nebo anorganické látky, které dávají roztokům a betonu nové vlastnosti a upravují je. Říká se jim přísady do betonu a malty.

Aditiva se do malt přidávají ve velmi malých množstvích (do 5 % hmotnosti cementu), ale mají znatelný vliv na vlastnosti malt a betonu.

Níže uvedená tabulka uvádí třídy, skupiny a podskupiny přísad v souladu s mezistátní normou GOST 24211-2008 „Přísady do betonu a malt“. Všeobecné technické podmínky“.

Pro objemovou hydrofobizaci betonu se používají vodoodpudivé přísady, které patří do třídy přísad propůjčujících betonu speciální vlastnosti.

Vodotěsnost betonu

Podle mezistátní normy GOST 25192-2012 „Beton. Klasifikace a obecné technické požadavky“, hlavní standardizované ukazatele betonu jsou:

1. Pevnost v tlaku. Označuje se písmenem B a číslem odpovídajícím tlaku v MPa, kterému 95 % krychlových vzorků odolá bez destrukce. Těžký beton může mít třídu pevnosti v tlaku od B3,5 do B120.
2. Střední hustota. Označuje se písmenem D a číslem odpovídajícím hmotnosti metru krychlového betonu v kilogramech.
3. Vodotěsný. Označuje se písmenem W a číslem odpovídajícím maximálnímu tlaku vody v kg/cm 2 , při kterém vzorky vodu nepropustí. Podle tohoto ukazatele se betony dělí na betony nízké voděodolnosti (pod W4), střední voděodolnosti (W4–W12) a vysoké voděodolnosti (nad W12).
4. Mrazuvzdornost. Označuje se písmenem F a číslem odpovídajícím počtu cyklů zmrazení-rozmrazení, které vzorky vydrží bez zničení. Podle tohoto ukazatele je beton klasifikován jako beton s nízkou mrazuvzdorností (F50); střední mrazuvzdornost (od F50 do F300); vysoká mrazuvzdornost (nad F300).

S rostoucí hustotou a pevností se také zvyšuje odolnost betonu vůči vodě, protože hustší beton má ve své struktuře méně pórů a kapilár.

Hustotu betonu můžete zvýšit různými způsoby:

1. zvýšit množství cementu v betonové směsi;
2. snížit množství vody ve směsi;
3. používat změkčovadla;
4. prodlužte dobu vibrační úpravy položeného betonu.

Použití vodoodpudivých přísad do betonu a malt umožňuje získat vodoodpudivý beton, který jednoduše nezvlhne a neabsorbuje vodu.

Vodoodpudivé přísady vytvářejí hydrofobní povlak na stěnách pórů betonu nebo póry vyplňují a zvyšují tak jeho odolnost proti pronikání vody.

Vodoodpudivý prostředek pro beton je potřebný pro zvýšení pevnosti a prodloužení jeho životnosti. Beton, který získal vodoodpudivé vlastnosti, se nazývá hydrofobní. Mimochodem, má nejen vodoodpudivé, ale také tepelně konzervační vlastnosti a také zůstává ekologickým a bezpečným materiálem. Vodoodpudivý prostředek na beton navíc umožňuje efektivnější nanášení barvy na betonový povrch. Nevstřebává se do pórů, je hladší a déle vydrží.

Beton, který nevlhne, nejen že nekoroduje, ale má i vyšší tepelně izolační vlastnosti, estetické vlastnosti (není na něm výkvěty, mechy ani plísně) a vyznačuje se také vyšší mrazuvzdorností a životností.

Vodoodpudivé přísady jsou testovány v souladu s požadavky GOST 30459–2008 „Přísady do betonu a malt“. Stanovení a vyhodnocení účinnosti.“

Pro testování se připraví dvě složení betonové směsi:

1. základní – s přísadou;
2. ovládání – bez aditiva.

Poté se provedou testy a jejich výsledky se zaznamenají do deníku.

Účinnost vodoodpudivých přísad se posuzuje podle míry snížení nasákavosti betonu základních složení oproti kontrolním. Za tímto účelem se vzorky kontrolních kompozic uchovávají ve vodě až do úplného nasycení a vzorky hlavních kompozic se uchovávají po dobu 28 dnů.

Snížená absorpce vody (P_W) se vypočítá pomocí vzorce

kde W_čelit — absorpce vody vzorků kontrolního složení,

W_hlavní — nasákavost vzorků základního složení (v % hmotnostních).

Jak vybrat přísadu pro řešení hydroizolace betonu

Pro získání betonu s hydroizolačními vlastnostmi se doporučuje použít speciální vodoodpudivé přísady.

Jedná se o jednoduchý a cenově výhodný způsob, jak získat beton, který je odolný vůči negativním vlivům vysoké vlhkosti a šetří stavební materiály, aniž by byla ohrožena pevnost a životnost výrobku.

Vodoodpudivá přísada do betonu HTC na bázi organokřemičitých sloučenin se používá pro přípravu omítkových a zdicích malt pro fasády a interiérové ​​práce, dále hydroizolace, vodní stavby, vysokopevnostní betony pro výrobu následujících typů betonových výrobků :

1. struktury neustále ve vodě;
2. hydraulické konstrukce;
3. silniční stavební objekty (mosty, tunely);
4. lití základů, stěn, potěrů a betonových podlah ve vlhkých místnostech a v případě ohrožení podzemní vodou;
5. podzemní a zakopané stavby.

Zvláštností vodoodpudivé přísady do betonu HTC je její kombinovaný plastifikační a vodoodpudivý účinek.

Vodotěsnost betonu – je schopnost umělého kamene nepropustit vlhkost pod určitým tlakem. Označuje se symbolem W a párovými čísly v rozsahu od 2 do 20, označující tlak v MPa • 10 -1, při kterém úlomky betonu o výšce a průměru 0,15 m odolávají tlaku vody a nenechají ji proniknout.

Při stavbě základu nebo suterénu můžete díky vysoké voděodolnosti materiálu ušetřit na hydroizolaci nebo zakoupit levnější typ.

Faktory ovlivňující propustnost vody

Hodnocení voděodolnosti je ovlivněno velkým množstvím faktorů. Tato vlastnost je dána specifickou kapilárně-porézní strukturou materiálu. Hutnější beton obsahuje méně pórů, takže je odolnější vůči vodě.

Velké objemy pórů mohou být způsobeny nedostatečně zhutněným složením, smrštěním nebo přebytkem vody. Při procesu vysychání a tvrdnutí dochází ke smršťování betonové směsi a zmenšování jejího objemu. V důsledku nedostatečného vyztužení a odpařování vody pod vlivem faktorů prostředí může docházet k vysokým rychlostem smršťování.

Povaha pórovitosti se mění pomocí provzdušňovacích přísad. Póry se uzavřou a stanou se nepropustnějšími.

Materiál na bázi oxidu hlinitého a vysokopevnostního cementu má vysokou voděodolnost. Při hydrataci tyto odrůdy vážou více vody a tvoří hustý kámen.

Voděodolnost betonu závisí na přísadách. Sírany hliníku a železa tedy zvyšují stupeň zhutnění směsi. Toho je dosaženo vibrací, lisováním a odstraňováním vody pomocí vakua. Co se týče pucolánového portlandského cementu, jeho vysoký index nepropustnosti závisí na přítomnosti pucolánových přísad a jejich bobtnání.

Dalším faktorem ovlivňujícím ukazatel je stáří umělého kamene. S věkem se zvyšuje počet hydratačních útvarů, což vede ke zvýšené voděodolnosti.

Konkrétní stupně

Třída betonu podle voděodolnosti udává stupeň odolnosti betonu proti účinkům vlhkosti. Čím vyšší koeficient, tím lepší trvanlivost.

Tabulka 1 Přibližná shoda tříd betonu podle odolnosti vůči vodě

Značka materiálu – Třída voděodolnosti:

M100 – W2

M150 – W2

M200 – W2

M250 – W4

M300 – W4

M350 – W6

M400 – W8

Beton W2 se vyznačuje vysokou propustností a je schopen absorbovat velké množství vody. Jeho použití bez hydroizolace je nepřijatelné. W4 také absorbuje dostatečné množství vlhkosti. Navzdory skutečnosti, že jeho vlastnosti jsou vyšší než W2, nedoporučuje se jej používat bez použití hydroizolace.

Materiál W6 je směs s nízkou propustností. Nejčastěji se používá ve stavebnictví, protože absorbuje mírné množství vlhkosti.

Beton W8 absorbuje pouze 4,2 % hmotnosti materiálu. Následně se zvětšováním okují propustnost materiálu postupně klesá. Beton W20 je nejodolnější vůči vlhkosti, ale v praxi se používá zřídka.

Typy W10-W20 se používají pro stavbu vodních staveb, vodních nádrží, sklepních skladů nebo bunkrů. Při použití betonu těchto jakostí není nutná hydroizolace. Kromě vysoké odolnosti proti vodě mají tyto druhy betonu dobrou mrazuvzdornost. Kvůli vysokým nákladům se takový materiál prakticky nepoužívá pro soukromé stavební potřeby.

Charakteristiky a ukazatele propustnosti materiálu

Propustnost betonu je charakterizována přímými a nepřímými (přibližnými) ukazateli. Mezi přímé indikátory patří stupeň voděodolnosti materiálu a koeficient filtrace. Nepřímými parametry jsou nasákavost a poměr voda-cement.

Tabulka 2. Ukazatele ovlivňující propustnost betonu

Přiřazení penetrace k materiálu	Přímé předvádění	Nepřímí showmani
voděodolný stupeň	koeficient filtrace, Kf, cm/s	Absorpce vody,%	poměr voda-cement (voda/cement)
normální penetrace (N)	W4	2 · 10-9 — 7 · 10-9	4,7-5,7	ne více než 0,6
snížená penetrace (P)	W6	6 · 10-10 — 2 · 10-10	4,2-4,7	ne více než 0,55
nízká penetrace (O)	W8	1 * 10-10 — 7 · 10-10	Do 4,2	ne více než 0,45

Stupeň vodotěsnosti a koeficient filtrace jsou stanoveny podle GOST 12730.5-84.

Nepřímé ukazatele se týkají těžkého betonu. Pro výpočet nasákavosti pro lehký beton je nutné vynásobit hodnotu z tabulky 2 koeficientem rovným poměru hustoty těžkého materiálu k hustotě lehkého materiálu.

Vodocementový poměr pro lehký beton se vypočte vynásobením hodnoty z tabulky 2 číslem 1,3.

Metody stanovení odolnosti proti vodě

Zrychlené metody stanovení mrazuvzdornosti betonu lze rozdělit na hlavní a pomocné. Pro testování vodotěsného betonu je třeba nalít bloky standardní velikosti.

Hlavní metody

Stanovení odolnosti proti vodě se provádí v souladu s GOST. Tato norma specifikuje 2 metody pro stanovení voděodolnosti.

První metodou je „mokré místo“. To vyžaduje speciální instalaci s minimálně 6 články. Voda je přiváděna do spodní koncové části. Vizuální pozorování odolnosti vůči vodě se provádí při zvyšování tlaku.

Druhým je filtrační koeficient. Výpočet se provádí pomocí speciální instalace s tlakem 1,3 MPa. Kromě toho jsou zapotřebí váhy a silikagel.

Pomocné metody

Umožňuje empiricky určit třídu materiálu z hlediska voděodolnosti. Patří sem:

1. Podle typu pojiva. Vodotěsný beton obsahuje pucolánový, hydrofobní cement a portlandský cement.
2. Podle obsahu chemických přísad ve směsi. Použití hydrofobních přísad, zhutňovačů pro snížení pórovitosti a vodoodpudivých prvků zvyšuje voděodolnost betonu.
3. Struktura pórů materiálu. S klesajícím počtem pórů se indikátor zvyšuje. Voděodolnost lze zvýšit přidáním štěrku, písku a drceného kamene.

Jak na vodotěsnou betonovou směs

Vodotěsný beton lze vyrobit doma vlastníma rukama. Relevance postupu je způsobena skutečností, že použití vysoce kvalitního materiálu vyžaduje velké finanční investice. Pokud potřebujete betonovou směs ve velkém množství, je užitečné vědět, jak udělat beton vodotěsný sami.

Ke zvýšení vlastností betonu bylo vyvinuto několik metod, ale v praxi se obvykle používají dvě: eliminace smršťování materiálu a dočasný vliv na složení betonu.

Eradikace smršťování kompozice

Středně kvalitní materiál má dostatečnou dobu, po kterou může vlhkost volně pronikat. Je to dáno jeho postupným smršťováním během procesu tuhnutí.

Pro snížení stupně smrštění betonové kompozice se doporučuje provést následující opatření:

1. Použijte speciální směsi. Jejich působení se redukuje na vytvoření speciálního filmu na povrchu roztoku, který zabraňuje smršťování. Je důležité přidávat kompozice přesně podle pokynů, jinak je možný opačný účinek.
2. Zalévejte materiál každé 4 hodiny. Toto opatření lze provádět pouze po dobu 4 dnů, poté by měl beton přirozeně vyschnout.
3. Po nalití zakryjte materiál fólií. V důsledku toho se tvoří malý kondenzát, který zabraňuje jeho smrštění. Fólie by se neměla dotýkat roztoku a po stranách musí být ponechány mezery.

Dočasný vliv

Náraz může někdy zlepšit voděodolnost betonu. Čím déle je materiál skladován v suché formě, tím vyšší bude jeho kvalita později. Důležité je beton správně skladovat.

Materiál by měl být umístěn v tmavé, ale teplé, neustále zvlhčované místnosti. Kvalita umělého kamene se během prvních šesti měsíců několikanásobně zvýší.

Další způsoby

Vodotěsný beton si můžete vyrobit sami nanesením nátěrových hmot na povrch: horkého bitumenu nebo tmelu. Před aplikací se povrch betonové konstrukce očistí a nanese se na něj základní nátěr. Používá se ke zlepšení přilnavosti betonu k nátěrovým hmotám. Na závěr se nanáší bitumen nebo tmel v několika vrstvách o tloušťce 2 mm. Po 3-15 minutách se na povrchu objeví ochranná kůra.

Nevýhodou této metody je destrukce povlakové vrstvy v důsledku deformace umělého kamene nebo zatékání povlaku v důsledku špatného výběru tmelu.

Dalším způsobem, jak vytvořit ochrannou vrstvu, která zvyšuje voděodolnost betonových konstrukcí, je nátěrová hydroizolace. Jeho podstatou je nanesení zahřátého bitumenu, tmelu a emulze na povrch a poté vrstva barvy a základního nátěru.

Vodotěsnost betonu — důležitý ukazatel, který určuje kvalitu betonu. Podle způsobu výpočtu se dělí na stupně. Čím vyšší třída, tím větší zátěž litý povrch snese a tím méně vlhkosti propustí. Toto číslo lze doma zvýšit použitím speciálních směsí, pokrytím povrchu vyplněného betonovou fólií a aplikací nátěrových nebo nátěrových materiálů.