Влияние рецептурно- технологических факторов на водонепроницаемость бетона

Основными путями фильтрации воды через бетон являются:

1) капиллярные поры ( особенно сквозные);

2) дефекты ( нарушение сплошности контактной зоны между цементным камнем и заполнителем);

3) трещины технологического усадочного или эксплуатационного происхождения.

В связи с этим, основные принципы регулирования состава и технологии получения водонепроницаемого бетона сводятся к следующему:

1. уменьшение величины водоцементного отношения с целью уменьшения капиллярной пористости:

B-2nαЦ В/Ц-2nα

П _к = = Ц , где

10 10

n- количество химически связанной воды ( n≈0,25);

α- степень гидратации ( α≈0,6 в проектном возрасте)

Между водонепроницаемостью и капиллярной пористостью существует зависимость, представленная ниже:

W

Пк

Практически капиллярная пористость реализуется подбором «идеальной» гранулометрией и применения суперпластификаторов в сочетании с длительным благоприятным влажным режимом твердения.

1. Использовать чистые фракционированные заполнители с минимальным содержанием пылевидно- глинистых частиц (ПГ). Например, 0,5% ПГ стоит 2 атмосферы по водонепроницаемости.
2. Режим твердения должен исключать образование трещин, т.е. «мягкие» режимы тепло- влажностной обработки (ТВО) или длительное влажностное твердение;
3. Непроницаемый бетон еще не гарантирует непроницаемости конструкции, если в ней из-за перегрузок, деформаций или усадки образовались трещины. Увеличение ширины раскрытия трещины на 0,1 мм увеличивает фильтрацию на порядок, т.е. понижает марку на 2-3 ступени.

Марка бетона по водонепроницаемости связана с коэффициентом фильтрации, который используется в расчетах долговечности железобетонных конструкций. Коэффициент фильтрации численно равен количеству воды, проходящей через образец единичной толщины, единичной площади в единицу времени при перепаде давлений, равном единице, и имеет размерность см/с. Численные значения коэффициента фильтрации зависят от плотности и влажности бетона и изменяются в пределах от 2*10^-8 до 5*10^-12 см/с и менее.

Фильтрация воды через бетон не является постоянной, в ней различается 5 периодов: индукционный ( до начала фильтрации), возрастающей фильтрации, максимальной фильтрации, нестабильной снижающейся фильтрации, стационарной фильтрации. Время от начала испытаний до стационарной фильтрации характеризует период установления стационарного потока и может достигать полутора месяцев. Коэффициент фильтрации при постоянном потоке составляет 20-25% от максимального ее значения.