Испытание бетона на водонепроницаемость

Испытание бетона на водонепроницаемость позволяет определить способность материала сопротивляться проникновению воды под давлением. Проверка особенно важна для фундаментов, подземных сооружений, резервуаров, гидротехнических объектов и других конструкций, которые постоянно или периодически контактируют с влагой.

Водонепроницаемость бетона обозначается буквой W с числовым индексом. Чем выше показатель, тем большее давление воды способен выдерживать бетон при установленной методике испытаний без появления признаков фильтрации.

Лабораторные испытания проводят на специально подготовленных бетонных образцах в соответствии с ГОСТ 12730.5-2018. По результатам определяется фактическая марка бетона по водонепроницаемости и оценивается ее соответствие проектным требованиям.

Что такое водонепроницаемость бетона

Водонепроницаемость характеризует способность бетона препятствовать проникновению воды через его структуру под давлением.

Это свойство зависит прежде всего от плотности и пористости цементного камня.

На результат влияют:

• водоцементное отношение;
• состав бетонной смеси;
• качество цемента;
• вид и характеристики заполнителей;
• наличие химических добавок;
• качество уплотнения;
• режим твердения;
• возраст бетона;
• наличие дефектов структуры.

Чем меньше количество связанных между собой капиллярных пор, тем сложнее воде проникать через бетон.

Что означает W у бетона

Марка по водонепроницаемости обозначается буквой W и числом.

Например:

• W2;
• W4;
• W6;
• W8;
• W10;
• W12;
• W14;
• W16;
• W18;
• W20.

В соответствии с ГОСТ при испытании методом «мокрого пятна» число связано с максимальным давлением воды, которое выдерживает серия образцов без фильтрации.

Соответствие выглядит следующим образом:

Марка	Давление воды
W2	0,2 МПа
W4	0,4 МПа
W6	0,6 МПа
W8	0,8 МПа
W10	1,0 МПа
W12	1,2 МПа
W14	1,4 МПа
W16	1,6 МПа
W18	1,8 МПа
W20	2,0 МПа

Марка определяется не по одному случайному образцу, а по результатам испытания установленной серии.

Для чего проводят испытание на водонепроницаемость

Проверка необходима, когда проектом предусмотрены требования к защите конструкции от проникновения воды.

Испытания могут проводиться:

• для контроля выпускаемой бетонной смеси;
• при подтверждении проектной марки W;
• в рамках строительного контроля;
• при приемке ответственных конструкций;
• при обследовании существующих сооружений;
• при подборе состава бетона;
• при проверке опытных составов;
• при производстве специальных гидротехнических бетонов.

Особенно важен показатель W для конструкций, которые находятся ниже уровня земли или постоянно контактируют с водой.

Для каких конструкций важна водонепроницаемость

Испытания особенно актуальны для бетона, предназначенного для:

• фундаментов;
• подвальных стен;
• подземных парковок;
• тоннелей;
• резервуаров;
• бассейнов;
• колодцев;
• очистных сооружений;
• каналов;
• гидротехнических сооружений;
• мостовых конструкций;
• подземных частей зданий;
• конструкций в условиях высокого уровня грунтовых вод.

При этом требуемая марка W всегда должна назначаться проектом с учетом условий эксплуатации.

Как проводится испытание бетона на водонепроницаемость

Один из основных методов — испытание по принципу «мокрого пятна».

Подготовленный бетонный образец помещают в специальную герметичную обойму установки.

К одной из его поверхностей подается вода под давлением.

Давление постепенно повышается.

По ГОСТ повышение выполняется ступенями по 0,2 МПа.

На каждой ступени образец выдерживается определенное время.

Испытание продолжают до тех пор, пока на противоположной поверхности не появятся признаки проникновения воды:

• мокрое пятно;
• капли воды;
• выраженная фильтрация.

После этого фиксируется максимальное давление, при котором фильтрация еще отсутствовала.

Что такое метод «мокрого пятна»

Это один из методов определения марки бетона по водонепроницаемости.

С одной стороны образца создается гидростатическое давление.

Специалист наблюдает за противоположной поверхностью.

Пока поверхность остается сухой, давление последовательно увеличивают.

Появление:

• темного влажного участка;
• отдельных капель;
• воды на поверхности

свидетельствует о начале фильтрации.

Фактическая марка определяется по предыдущей ступени давления, при которой проникновения воды еще не наблюдалось.

Какие образцы используют

Для определения водонепроницаемости применяются бетонные образцы установленной формы и размеров.

Для метода «мокрого пятна» используются цилиндрические образцы.

Диаметр открытой торцевой поверхности цилиндра должен соответствовать требованиям стандарта и составлять не менее 130 мм.

Образцы могут:

• изготавливаться специально при бетонировании;
• формоваться в лаборатории;
• отбираться из существующей конструкции.

В последнем случае получение образцов выполняется в соответствии с требованиями к отбору бетона из готовых конструкций.

Сколько образцов нужно

Марку бетона по водонепроницаемости нельзя корректно определять по одному образцу.

При стандартном испытании оценивается серия.

При обработке результатов по методу «мокрого пятна» водонепроницаемость серии определяется по максимальному давлению, при котором не менее чем на четырех из шести образцов отсутствуют признаки фильтрации воды.

Такой подход позволяет снизить влияние случайных отклонений одного конкретного образца.

Как подготавливают бетон к испытанию

Условия подготовки строго влияют на результат.

Отформованные образцы хранят при установленном режиме твердения.

Перед испытанием их выдерживают в лабораторных условиях.

ГОСТ предусматривает разную продолжительность предварительной выдержки для:

• специально изготовленных образцов;
• образцов, отобранных из конструкции.

Определение марки по водонепроницаемости выполняют не ранее достижения бетоном проектного возраста.

Это важно, поскольку структура бетона продолжает изменяться в процессе твердения.

В каком возрасте проверяют бетон

Как правило, испытание выполняют после достижения установленного проектом возраста.

Не следует автоматически считать, что любой бетон необходимо испытывать исключительно в возрасте 28 суток.

Проектный возраст может зависеть от:

• типа конструкции;
• рецептуры;
• применяемого цемента;
• технологии строительства;
• требований проекта.

Если необходимо подтвердить именно проектную водонепроницаемость, испытание проводят в возрасте, установленном документацией.

Сколько времени длится испытание

Продолжительность зависит от высоты бетонного образца и от того, до какой ступени давления потребуется дойти.

По ГОСТ на каждой ступени давления образец выдерживают несколько часов.

Например, продолжительность одной ступени зависит от высоты образца.

Поэтому испытание на водонепроницаемость не относится к экспресс-методам, где показатель можно достоверно определить за несколько минут.

Для получения корректного результата требуется последовательное воздействие воды под давлением.

Как определяется W2

Если образец выдерживает давление 0,2 МПа без появления фильтрации в пределах установленной методики, результат может соответствовать W2.

Это одна из начальных марок водонепроницаемости.

Такие показатели встречаются у бетонов, для которых не установлены повышенные требования к защите от воды.

Однако пригодность W2 для конкретной конструкции определяется не названием объекта, а проектом.

Что означает W4

W4 соответствует более высокому сопротивлению проникновению воды по сравнению с W2.

Такой показатель встречается у различных товарных бетонов общего строительного назначения.

Например, в ассортименте «СтройБетон» отдельные марки бетона представлены с характеристикой W4.

Но нельзя автоматически утверждать, что W4 подходит для любого фундамента или подземного помещения.

Что означает W6

W6 означает, что серия бетонных образцов соответствует установленным требованиям при давлении 0,6 МПа.

Такая водонепроницаемость часто встречается среди конструкционных бетонов.

При этом W6 не является универсальной «нормой» для всех фундаментов.

В условиях высокого уровня грунтовых вод или при повышенных требованиях к гидротехнической конструкции проектом может предусматриваться более высокий показатель.

Что означает W8

W8 соответствует давлению воды 0,8 МПа при стандартном испытании.

Бетоны с такой характеристикой применяются в конструкциях с повышенными требованиями к сопротивлению проникновению влаги.

В ассортименте StroyBeton показатель W8 встречается, например, среди бетонов для фундаментов. Но на той же странице присутствуют и W2, W4, W6, что подтверждает: показатель выбирается вместе с конкретным составом, а не назначается всем фундаментам одинаково.

Высокие марки W10–W20

Высокая водонепроницаемость востребована для специальных бетонных конструкций.

Это могут быть:

• гидротехнические сооружения;
• подземные объекты;
• транспортная инфраструктура;
• резервуары;
• конструкции с повышенным гидростатическим давлением.

Чем выше требуемое значение W, тем более плотной должна быть структура бетона.

Получить высокий показатель только за счет добавления одного «гидроизоляционного» компонента нельзя.

Необходим комплексный подбор состава.

От чего зависит водонепроницаемость бетона

Водоцементное отношение

Чрезмерное количество воды способствует формированию более развитой капиллярной структуры.

Уплотнение

Недостаточное вибрирование приводит к образованию пустот и раковин.

Цемент

Тип, количество и свойства цементного вяжущего влияют на плотность цементного камня.

Заполнители

Качество песка и щебня влияет на структуру готового бетона.

Химические добавки

Пластификаторы и другие компоненты позволяют управлять технологическими и эксплуатационными свойствами.

Твердение

Недостаточный уход способен привести к дефектам структуры.

Поэтому фактическая водонепроницаемость формируется всей технологией изготовления и твердения бетона.

Почему лишняя вода ухудшает W

Одна из типичных ошибок на строительной площадке — добавление воды в автобетоносмеситель для повышения подвижности.

Изменение исходного водосодержания способно увеличить капиллярную пористость затвердевшего материала.

В результате могут ухудшиться:

• прочность;
• морозостойкость;
• водонепроницаемость.

Поэтому если для бетонирования требуется более подвижная смесь, соответствующий показатель необходимо согласовывать еще при заказе.

Водонепроницаемость и водопоглощение — в чем разница

Это разные показатели.

Водонепроницаемость характеризует сопротивление бетона проникновению воды под давлением.

Водопоглощение показывает способность материала впитывать определенное количество воды.

Высокое водопоглощение может косвенно говорить о развитой пористой структуре, однако показатель нельзя автоматически переводить в W.

Для определения марки водонепроницаемости требуется отдельное испытание.

Водонепроницаемость и морозостойкость

W и F также характеризуют разные свойства.

W — сопротивление проникновению воды.

F — способность материала выдерживать установленное количество циклов замораживания и оттаивания при сохранении нормируемых свойств.

Между структурой бетона, насыщением водой и морозостойкостью существует связь, но один показатель не заменяет другой.

Поэтому неверно считать, например, что бетон W8 автоматически имеет F200.

Обе характеристики устанавливаются отдельно.

Водонепроницаемость и прочность бетона

Высокая прочность часто достигается за счет достаточно плотной структуры, поэтому между показателями может существовать определенная зависимость.

Однако класс прочности B и марка W — самостоятельные характеристики.

Бетон одного класса прочности может выпускаться с разной водонепроницаемостью в зависимости от рецептуры.

Например, при проектировании могут быть одновременно указаны:

• B25;
• F200;
• W8;
• П4.

Каждый показатель устанавливает отдельное требование к материалу.

Можно ли определить W готовой конструкции

Испытание по стандартной методике проводится на бетонных образцах.

Если необходимо исследовать существующую конструкцию, из нее могут быть отобраны образцы.

При этом требуется:

• определить места отбора;
• не повредить критически важную рабочую арматуру;
• получить образец требуемых размеров;
• подготовить его к лабораторному испытанию.

Возможность отбора и количество проб определяет специалист с учетом конструкции и программы обследования.

Можно ли определить водонепроницаемость без разрушения конструкции

Прямое стандартное определение марки W связано с испытанием образцов водой под давлением.

Существуют косвенные методы оценки плотности и проницаемости структуры бетона, однако их нельзя автоматически считать полной заменой испытанию на марку W по ГОСТ.

Если необходимо официально подтвердить проектную характеристику, следует заранее определить требуемый метод контроля.

Почему образец может не пройти испытание

Причиной недостаточной водонепроницаемости могут быть:

• высокое водоцементное отношение;
• нарушение рецептуры;
• плохое уплотнение;
• расслоение;
• раковины;
• недостаточный уход;
• дефекты образца;
• неправильное хранение;
• трещины;
• нарушение технологии изготовления.

Поэтому результат испытания может использоваться не только для приемочного контроля, но и для анализа качества производства.

Проверка бетона для фундамента

Для фундамента показатель W важен при наличии воздействия грунтовой воды и влаги.

Испытания позволяют подтвердить, соответствует ли поставленный бетон проектному требованию.

При этом нельзя назначать фундаменту W6, W8 или W10 только на основании его назначения.

Необходимое значение зависит от:

• уровня грунтовых вод;
• конструкции;
• гидроизоляции;
• условий эксплуатации;
• проектного решения.

Проверка бетона для бассейна

Бассейн является характерным примером конструкции, для которой водонепроницаемость имеет большое значение.

При проектировании учитываются:

• давление воды;
• толщина стен и дна;
• трещиностойкость;
• армирование;
• рабочие швы;
• гидроизоляционная система.

Высокая марка W снижает проницаемость самого бетонного массива, но не отменяет необходимость правильного устройства швов и других элементов.

Проверка гидротехнического бетона

В гидротехническом строительстве вода оказывает постоянное воздействие на бетон.

Для таких объектов проект может устанавливать повышенные требования по:

• водонепроницаемости;
• морозостойкости;
• прочности;
• трещиностойкости;
• стойкости к агрессивной среде.

Испытание W является только одним из элементов комплексного контроля.

Проверка подземных конструкций

Подвалы, паркинги, тоннели и другие заглубленные конструкции могут подвергаться гидростатическому давлению со стороны грунтовых вод.

В этих случаях повышенная водонепроницаемость бетона помогает снизить проникновение воды через массив конструкции.

Но даже бетон высокой марки W не гарантирует полной герметичности сооружения при неправильно выполненных:

• рабочих швах;
• вводах коммуникаций;
• деформационных швах;
• сопряжениях элементов.

Поэтому водонепроницаемый бетон является частью общей системы защиты.

Испытание проектной марки W

Если требуется не определить максимально возможную водонепроницаемость, а проверить соответствие конкретному проектному значению, испытание может проводиться сразу при давлении, соответствующем заданной марке.

Например, если необходимо подтвердить определенную проектную марку, давление доводят до соответствующего значения и выдерживают установленное время.

Если признаков фильтрации не появляется, результат оценивается в соответствии с требованиями стандарта.

Что фиксируется при испытании

В лабораторном журнале отражаются сведения об образцах и проведенном контроле.

Могут фиксироваться:

• происхождение образцов;
• состав бетона;
• проектные требования;
• условия хранения;
• возраст;
• размеры;
• последовательность давления;
• появление признаков фильтрации;
• итоговая марка по водонепроницаемости.

Это позволяет обеспечить прослеживаемость результата.

Что получает заказчик

По итогам испытаний оформляются результаты лабораторного контроля в предусмотренном объеме.

В документе могут быть указаны:

• сведения о заказчике и объекте;
• информация об образцах;
• нормативный документ;
• метод испытания;
• оборудование;
• фактические результаты;
• установленная марка по водонепроницаемости;
• заключение о соответствии заданным требованиям.

Если протокол требуется для строительного контроля, проектировщика или другой организации, формат документации лучше уточнить до передачи образцов.

Как подготовиться к испытанию

До обращения в лабораторию желательно знать:

• марку или класс бетона;
• проектное значение W;
• возраст материала;
• происхождение образцов;
• объект, с которого они получены;
• необходимую цель контроля.

Если образцы требуется получить из готовой конструкции, необходимо дополнительно оценить возможность отбора.

Как заказать испытание

Для расчета стоимости лабораторных работ сообщите:

• необходимый вид испытания;
• количество образцов;
• проектную марку W;
• возраст бетона;
• необходимость отбора из конструкции;
• адрес объекта, если требуется выезд;
• требования к итоговым документам.

Если способ контроля заранее не определен, специалист может помочь уточнить необходимую методику.

Испытания бетона на водонепроницаемость в Москве

«СтройБетон» осуществляет лабораторный контроль бетона и выпускаемой продукции. На сайте компании отдельно указывается проверка водонепроницаемости как один из видов контроля качества.

Испытание позволяет установить марку бетона W и проверить соответствие материала требованиям проекта.

Для заказа лабораторного исследования необходимо предоставить информацию об образцах, проектном показателе водонепроницаемости и цели проведения испытаний.

По результатам контроля можно получить документально оформленные данные о фактической водонепроницаемости исследуемого бетона.