Водонепроницаемость

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Водонепроница́емость (англ. Water tightness) — характеристика материала, измеряемая в СИ в метрах или паскалях и показывающая, при достижении каких значений гидростатического давления этот материал теряет способность не впитывать и не пропускать через себя воду.

Водонепроницаемость бетона[править | править вики-текст]

Водонепроницаемостью бетона называют способность его не пропускать воду под давлением. Она важна для гидротехнических сооружений, резервуаров для хранения воды. По степени водонепроницаемости бетон подразделяют на марки W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18 и W20. Цифры 2-20 обозначают давление в кгс/см2, при котором стандартные бетонные образцы диаметром и высотой 15 см не пропускают через себя воду. Проницаемость бетона может оцениваться коэффициентом фильтрации, Кф, см/с, определяемым по формуле:

Кф = ? x Q x ?(S x t x p),

где ? — коэффициент, учитывающий вязкость воды при различной температуре;

Q— вес фильтрата;

? — толщина образца, см;

S — площадь образца, см2;

t— время испытания образца, в течение которого измеряют вес фильтрата, с;

p — избыточное давление, МПа.

Поры и капилляры размером менее 10-5 см непроницаемы для воды, более 10-5 см — способны пропускать воду при действии давления или градиента влажности.

Объем макропор в бетоне колеблется от 0 до 40 %. Их можно вычислить по формуле:

Vмп = [(В — 2?Ц) / 100] х 100.

Водонепроницаемость бетона зависит, в основном, от В/Ц, 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. Понизив В/Ц, мы уменьшаем макропористость и повышаем водонепроницаемость бетона. Это хорошо видно из рис. 1. Уменьшить В/Ц можно повышением расхода цемента при постоянном расходе воды, применением пластифицирующих добавок, в особенности суперпластификаторов, которые понижают водопотребность бетонных смесей на 20-30 %.

Более высокую водонепроницаемость имеют бетоны на глиноземистом, расширяющемся, напрягающемся и высокопрочном цементах. Они присоединяют при гидратации большее количество воды и образуют более плотный цементный камень. Пуццолановый портландцемент за счет заполнения пор пуццолановыми добавками и их набухания также повышает водонепроницаемость бетонов.

Рис. 1. Зависимость проницаемости бетона от В/Ц

Зависимость проницаемости бетона от В/Ц

Можно вводить пуццолановые добавки непосредственно в бетонную смесь.

Повышают водонепроницаемость бетона на 2-3 марки уплотняющие добавки сульфата алюминия, сульфата железа, нитрата кальция и др. Повышение степени уплотнения бетонной смеси увеличивает его водонепроницаемость. Это достигается механическими способами: вибрированием, прессованием, центрифугированием и т. д. или же удалением воды вакуумированием.

С возрастом увеличивается количество гидратных новообразований, заполняющих макропоры. При этом, как видно из приведенного ниже графика (рис. 2), водонепроницаемость повышается в значительной степени.

Воздухововлекающие или газообразующие добавки изменяют характер пористости. Поры становятся закрытыми и более водонепроницаемыми для бетона, чем открытые сообщающиеся.

Рис. 2. Влияние возраста бетона на его водонепроницаемость В (за 100 % принята водонепроницаемость в возрасте 30 суток)

Влияние возраста бетона на его водонепроницаемость

Использование[править | править вики-текст]

Часто понятие водонепроницаемости относят к оболочкам конструкций или обшивке. В мореходстве водонепроницаемость люков, крышек и палуб обеспечивает плавучесть судна.

Измерение[править | править вики-текст]

Водонепроницаемость строительных материалов обычно определяется в лабораторных условиях. Кроме того она, также как и газонепроницаемость, определяется пористостью материала.

Существуют специальные приборы для определения водонепроницаемости.

Ссылки[править | править вики-текст]