Как подобрать добавки в бетон для гидроизоляции бетонных конструкций на стадии бетонирования

Добавка в бетон для гидроизоляции – это специальное вещество, которое вводится в раствор на стадии его замеса и обеспечивает сохранение свойств на протяжении всего срока эксплуатации конструкции. Сегодня существует два способа улучшения гидрофобных характеристик бетона – проведение гидроизоляционных мероприятий с уже застывшим бетоном либо включение в состав смеси специальных присадок.

Первый вариант не гарантирует долговечности, так как с течением времени и под влиянием внешних негативных факторов материалы теряют первоначальные свойства, разрушаются, деформируются. Стоимость их высока, а необходимость в ремонте или замене может появиться довольно скоро. Но современные добавки в бетон для гидроизоляции позволяют на этапе приготовления раствора изменить его состав и сделать более стойким к воздействию влаги.

Назначение и принцип действия

Специальные добавки позволяют существенно улучшить гидроизоляционные свойства бетонного раствора и понизить показатели водопоглощения. Присадки дают возможность значительно уменьшить пористость монолита, заполнить капилляры и поры, пустоты и трещины особыми кристаллами, которые не способны растворяться в воде, но тем активнее расширяются, чем больше влаги воздействует на камень.

Таким образом происходит выдавливание влаги из монолита и вовнутрь она не попадает. Свободная известь из застывшего бетона не вымывается, что препятствует повышению хрупкости. Благодаря проходящим в камне химическим реакциям структура материала становится более прочной и плотной, поры уменьшаются в объемах и запираются, идеально распределяются в монолите. Макропоры превращаются в сферы размером до 0.1 миллиметра, уменьшаются в количестве. А вот паропроницаемость бетона остается неизменной.

Гидроизоляционные добавки в бетон могут работать и по другому принципу: устилать стенки пор продуктами прохождения реакции между цементом и особыми веществами, которые в формате микроскопических сфер создают покрытие – своеобразный слой, что за счет воздействия поверхностного натяжения попросту выталкивает влагу.

Читайте также: А время ли асфальту | Технология холодного асфальта

Добавка в бетон гидроизолирующая также может работать на основе реагентов, вступающих в смеси во взаимодействие с цементом, но сохраняющая свойства механической примеси. В процессе набора монолитом прочности присадки создают оптимальные условия для равномерного испарения влаги, минимизируя усадку.

Может повышаться показатель подвижности раствора, из-за чего на поверхность выходит воздух и пор становится меньше. В таком случае скорость выделения тепла смесью уменьшается, схватывается и твердеет раствор медленнее, гидратация замедляется соответственно и ощутимо падает прочность монолита (это может быть важно в определенных ситуациях).

Что собой представляют добавки

Гидрофобизирующие добавки заполняют все пустоты в бетонной массе и вытесняют попавший в смесь воздух. Благодаря этому бетон уплотняется и становится устойчивым к влаге, при этом все улучшенные характеристики не меняются на протяжении всего времени эксплуатации конструкции.

Полезно! Гидрофобность – это физическое свойство молекул, которые «пытаются избежать» контакта с водной средой.

В состав гидрофобных добавок для бетона входят: хлористое железо, кальциевая селитра и силикатный клей.

Также к водоотталкивающим присадкам относятся:

• соли нафтеновых кислот;
• парафин;
• кальциевые соли;
• стеариновая кислота.

Эти вещества не вступают в химическую реакцию с бетонным раствором и, по сути, являются только механическими примесями, которые выполняют только свою основную функцию – повышают гидроизоляционные свойства.

Кроме этого, к гидрофобизаторам можно отнести любые вещества, которые способны обволакивать стенки пор, защищая их от влияния влаги.

Также, в строительстве очень часто применяют силиконовые составы на основе:

• алкоксисиланов;
• гидросодержащих силоксанов;
• алкилсиликанов калия.

Помимо этого гидрофобизирующие добавки обладают и другими плюсами.

Читайте также: Что такое теплопроводность бетона, коэффициент теплопроводности монолитного железобетона

Пористость бетона

Любой бетонный раствор, независимо от того, как замешан и каков его состав, предполагает при заливке появление определенных воздушных пустот – пор. Чем больше число пустот, тем меньше показатель прочности монолита. Для уменьшения количества пор раствор сразу после заливки трамбуют, вибрируют, что не позволяет полностью устранить пустоты, но заметно улучшает свойства.

Именно поры становятся основной причиной разрушения бетона под воздействием влаги – в них попадает вода, зимой она замерзает и расширяется, разрушая параллельно материал. Появляются трещины, сколы, деформации, которые в будущем могут полностью разрушить конструкцию.

Преимущества и недостатки

Гидроизолирующие добавки в бетон сегодня используются повсеместно. Использоваться они должны строго по инструкции, с соблюдением пропорций и технологии. Перед тем, как выбирать конкретную марку смеси, желательно изучить плюсы и минусы введения в бетонный раствор присадок.

Основные достоинства гидроизолирующих добавок для бетона:

• Упрощение строительных работ, повышение качества итоговых конструкций, элементов с возможностью не использовать гидроизоляционные материалы
• Увеличение срока службы монолита
• Повышение уровня водонепроницаемости до W20
• Показатель морозостойкости также повышается
• Увеличение на 30% и более прочности цементного монолита на сжатие
• Полная гарантия изоляции арматурного каркаса от паров и влаги
• Повышение подвижности раствора, что дает возможность не вводить в состав пластификаторы
• Допустимость уменьшения объемной доли цемента в смеси из-за существенного повышения прочности по марке

Из недостатков таких составов стоит выделить значительное повышение уровня теплопроводности из-за того, что воздушных полостей становится меньше, а также понижение адгезии с отделочными материалами.

Выбирая, что добавить в бетон для гидроизоляции, обязательно нужно учитывать то, какие смеси и растворы, отделочные материалы будут взаимодействовать с камнем далее, чтобы избежать неприятных сюрпризов.

Свойства современных присадок

Современные гидроизолирующие добавки в бетон позволяют добиваться прекрасных результатов и значительно улучшать эксплуатационные характеристики камня. Благодаря тому, что присадки не заполняют изнутри поры и трещины камня, а формируют качественный гидроизоляционный слой, не дающий ни шанса влаге попасть в камень, уровень водонепроницаемости у итоговой бетонной конструкции или изделия действительно повышается до максимально возможных показателей.

Гидроизоляция – не единственная задача современных смесей. Те, что проникают вовнутрь пор и заполняют их, разбухая при взаимодействии с влагой и вытесняя воздух, значительно повышают прочность камня за счет увеличения плотности. Одна добавка одновременно выполняет две задачи – упрочняет, повышая водонепроницаемость монолита.

В определенной мере большинство добавок выступают в качестве пластификатора. Они повышают показатель подвижности раствора, удаляя из него воздух.

Обмазочный вариант

Для гидроизоляции бетонных поверхностей их обмазывают специальными гидроизоляционными составами, которые проникают в толщу бетона и закупоривают поры.

Водонепроницаемый бетон можно получить путем нанесения на его поверхность обмазочных материалов. В качестве них можно использовать горячие смеси на основе битума, мастики. Для этого важно подготовить поверхность бетона к обработке. Она очищается. Затем наносится 2 слоя грунтовки. Первый включает в себя медленно действующий растворитель, второй – быстро действующий. Эти слои способствуют лучшему сцеплению обмазочного раствора и поверхности бетона. Обмазочный материал наносится двумя слоями. Сперва один, затем второй. Уже через несколько минут можно наблюдать, как на бетоне образуется особая защитная пленка.

Данный способ оптимальнее окрасочного, так как более прочный. Но он имеет и ряд недостатков. Самый главный из них заключается в том, что даже при небольшой деформации бетона и его поверхности обмазка может разрушиться. Кроме того, нередко бывают случаи стекания обмазки. Причина этому – неправильный подбор мастики. Очень важно знать, что обмазка наносится в 2 слоя, толщина каждого около 2 мм. После нанесения перового слоя требуется тщательно проверить качество покрытия и только после этого продолжать работу.

Жидкие добавки

Не так давно появились добавки к бетону гидроизолирующие в жидком виде. Они улучшают гидроизоляционные свойства бетонной смеси, работают аналогично сухим составам, но работать с ними проще.

Читайте также: Устройство ленточного фундамента и пола по грунту

Жидкость выпускается в емкостях по 500-1000 литров, не требует измерения пропорций и весов, приготовления смеси. Достаточно набрать нужный объем жидкости и влить в бетонный раствор в процессе замеса. Добавка в бетон (гидроизоляционная) такого типа исключает возможность плохого перемешивания, получения неоднородной массы и т.д.

Это самый простой и нетрудоемкий вариант для тех, кто выполняет все работы самостоятельно. Бетон с такой присадкой в составе допускается заливать даже при -30С. В работе достаточно использовать средства индивидуальной защиты.

Виды добавок для улучшения свойств бетона ↑

Благодаря различным добавкам можно повысить качество бетона. При этом появляется возможность снизить количество цемента, а марка состава останется неизменной. Особенно эффективным считается применение специальных добавок для производства высоких марок бетона. Различают несколько основных видов добавок:

1. Суперпластификаторы, основанные на лигносульфонатных солях. Они прекрасно сочетаются с добавками других видов.
2. Противоморозные добавки на основе нитрата кальция, позволяют проводить работы с бетоном даже при температуре воздуха ниже нуля. Могут выполнять роль ускорителя схватывания бетона.
3. Гидроизолирующие добавки, эффективные для конструкций, которые контактируют с водой.

Для достижения проектной надежности фундамента используются различные добавки в бетон – пластификатор, противоморозная добавка, замедлитель твердения, ускоритель твердения и другие

Виды

Добавка в бетон гидроизоляционная может поставляться в формате порошка для последующего разведения водой либо жидкости. По особенностям воздействия присадки бывают трех основных категорий (описаны ниже).

Типы гидроизоляционных добавок по принципу работы:

• Сухие порошки с эффектом расширения, которые вводятся в сколы/трещины уже твердого монолита, там расширяются и создают единый камень
• Сухие с проникающим эффектом – вводятся в смесь на этапе приготовления, распределяются по объему, улучшая его свойства в общем и водонепроницаемость в частности
• Сухие смеси с эффектом расширения, наносимые на свежезалитый бетон – смесь смешивают с водой, наносят на еще не затвердевший камень
• Герметик напорного типа – универсальный раствор, покрывает поверхность бетона (если есть трещины, деформации)

Полимерные

Такие присадки вводят в раствор для того, чтобы сделать его более подвижным и создать на наполнителе (песок, щебень, гравий) полимерную пленку. При обработке добавками жидкой смеси в будущем даже покрывшийся трещинами монолит благодаря созданной пленке останется влагоустойчивым.

Пластифицирующие

Присадки придают подвижность раствору. Принципов гидрофобизации несколько: набор частицами состава поверхностного заряда (для взаимного скольжения), создание внутренней пленки, а также метод комбинированный с использованием обоих вышеуказанных. В таком случае обычно используют поликарбоксилат, который в том числе упрочняет камень.

Кольматирующие

Гидроизоляционные добавки для бетона данного типа уплотняют уже отвердевшую смесь, увеличивая срок эксплуатации и показатель прочности по марке даже при условии воздействия газов, неорганических, органических агрессивных сред.

Кольматирующие присадки могут заполнять поры камня растворимыми в воде (разные соли, смолы) или нерастворимыми (перемолотые мелко минеральные порошки, обладающие пуццолановой, гидравлической активностью) веществами.

Гидрофобизирующие добавки для бетона: классификация

В зависимости от состава гидрофобные бетонные присадки делятся на:

• полимерные – содержат вяжущие элементы, которые заполняют микропоры бетона;
• пластифицирующие – делают бетонный раствор подвижным, повышают водонепроницаемость и прочностные характеристики материала;
• кольматирующие – закупоривают внутренние тоннели и микротрещины и уменьшают капиллярный подсос застывшей бетонной смеси.

Также хим добавки для бетона классифицируются по способу действия:

• проникающие гидроизоляционные присадки (сухие и жидкие смеси) – добавляются на стадии приготовления строительного раствора. Такие составы содержат активные вещества, повышающие устойчивость бетона к воздействию влаги, кислот, солей и других химикатов;
• модификаторы – увеличивают пластичность и адгезию бетонного раствора, придают застывшему материалу водонепроницаемые свойства, уменьшают усадку готовой конструкции;
• фибро-присадки – вводятся в жидкий бетон. В состав этого вида химических добавок входят стальные, стеклянные или полимерные волокна, которые создают эффект объемного армирования, повышают устойчивость бетона к воздействию влаги, механических нагрузок, температурных перепадов.

Отечественный аналог – добавка «Кристалл»

В Москве и других регионах СНГ часто можно встретить распространенную добавку отечественного производства. Поставляется в формате сухой смеси, которая всыпается в раствор на этапе замеса. Порошок экологичный, не обладает запахом, не токсичен.

Увеличивает водонепроницаемость раствора до W17, делает бетон способным выдерживать ощутимый столб воды. Ровно в 2 раза повышается прочность, количество циклов замерзания/оттаивания достигает 60. «Кристалл» допускается использовать с любыми другими пластификаторами, высолы на монолите под влиянием воды не появляются.

Когда готовится смесь бетонная, добавки для бетона нужно выбирать с учетом особенностей замеса. Так, вымешать самостоятельно «Кристалл» с компонентами бетонного раствора лопатой по старинке практически нереально – только с использованием бетономешалки.

Поступают так: в уже замешанный раствор вводят присадку в разбавленном виде в пропорции 1:1.5 (вода и присадка), заливают постепенно, вымешивают 15 минут. Сделать это желательно до заливки воды в бетономешалку. В таком случае допускается уменьшение количества цемента на объем введенной в состав добавки. В общем правило такое: на 1 кубический метр раствора добавляют около 4 килограммов гидроизолирующей присадки.

Зарубежные аналоги

Наиболее популярна сегодня добавка в бетон для гидроизоляции фундамента, различных элементов конструкций Penetron ADMIX (США). Вещество уникальное – при воздействии воды присадка повышает свою водонепроницаемость. Соответственно, чем больше влаги воздействует на бетонный монолит, тем более прочным и стойким к воде он становится.

Penetron ADMIX повышает уровень водонепроницаемости смеси до W20, увеличивает прочность в среднем на 20%, стойкость к морозу до 100 циклов. Расход составляет около килограмма на 100 килограммов цемента (не бетона).

Довольно популярна добавка «Бисил» — жидкое средство, которое делает бетон морозостойким и водонепроницаемым, понижая пористость, закрывая микротоннели внутри структуры камня, предотвращая появление высолов. Средство смешивается с водой для раствора в процессе приготовления смеси.

Прочность бетона: как ее не испортить?

Здравствуйте, уважаемый читатель!

Сообщаю вам печальную вещь.

Идеальная прочность бетона не может быть достигнута никогда.

Читайте также: Монтаж железобетонных колонн одноэтажных зданий

Ни в заводских условиях, а тем более, вручную, невозможно добиться именно идеального соотношения его составных частей.

А уж как мы замешиваем бетон в своих бытовых бетономешалках – это просто деньги на ветер. К сожалению, это не шутки. Сейчас все расскажу.

О чем пойдет речь

Давайте не будем касаться качества компонентов, а поговорим о пропорциях и технологии замеса и заливки.

Многие замечали, что вроде все сделано по инструкции:

• Соотношение компонентов соответствует пропорции, по которой сосед залил фундамент;
• В сети Интернет такой рецепт бетона практически на каждом сайте;
• Вроде перемешивание произведено тщательно, замес и не густой и не слишком жидкий, хорошо льется.

А в результате, что-то он какой-то пористый, расслаивается. Какое уж тут качество?

От чего зависит качество бетона — его прочность?

Самое главное – это пропорция составных частей. В бетон, как известно, кроме цемента добавляют песок, щебень и воду. На этапе замешивания необходимо достичь такого уровня их сцепления, чтобы бетон получился максимально прочным и монолитным.

Для этого нужно, чтобы все промежутки между камешками щебня были заполнены песчинками, а поры между песчинками – цементным раствором. Каждая составляющая должна быть покрыта цементно-водной смесью, что и обеспечит сцепление.

Часто строители пренебрегают важностью правильного подсчета количества воды на единицу цемента, поэтому все компоненты добавляют в бетономешалку на глаз, с таким расчетом, чтобы смесь хорошо укладывалась и легко бралась лопатой.

Вот это самая большая ошибка. В таком случае вряд ли получится бетон нужной марки.

Для того, чтобы химическая реакция схватывания цемента прошла оптимально, идеальное соотношение воды и цемента – 1 к 3 в килограммах.

Здесь стоит отметить, что имеется в виду вес насыпного цемента, то есть довольно рыхлого. А если взять истинный вес, то пропорция будет 1 к 4. Вот и представьте, сможете ли вы сделать такой крутой замес? Замесить-то, конечно, можно, но как его заливать и уплотнять?

Да и в промышленных условиях сделать это невозможно. В лабораторных можно – нужно засыпать смесь в емкость и под пресс. Нам это не подходит. Что же делать? Делать нечего, приходится воды изначально лить больше.

Важно! Доливать воду в готовую смесь нельзя. Иначе о прочности придется забыть.

Получается, что часть воды пойдет на саму реакцию, а часть обеспечит заливку и уплотнение. Куда лишняя вода денется? Испарится, и оставит после себя поры. А придают ли поры прочности, я думаю всем понятно. Вот такая беда.

Лишняя вода прочности бетону не придает

Да, здесь речь идет именно о лишней воде. Без воды реакция, при которой происходит твердение, тоже не пойдет. Поэтому после заливки бетон укрывают пленкой, чтобы не испарилась необходимая для реакции вода из верхнего слоя.

Как быть?

Можно попробовать увеличить текучесть смеси, добавив пластификатор. Он и на самом деле делает смесь более податливой. Можно уменьшить количество лишней воды, которую он как бы имитирует, улучшая смачиваемость компонентов.

Нужный пластификатор для бетона не снижает его свойств, а иногда даже повышается его прочность. Пластификатор представляет собой порошок или жидкий раствор, который превращается в пену, что обеспечивает смачивание щебня и песка цементом с водой.

Хорошо бы при замешивании учитывать, что песчано-щебневая смесь также может копить в себе влагу. Это тоже лишняя вода и тоже влияет на свойства бетона, хоть и незначительно.

При изготовлении бетона очень высокой марки, может так случиться, что даже при добавлении пластификатора, замес оказывается слишком крут. Тогда нужно не изменяя пропорции щебня и песка, постепенно добавлять водо-цементную смесь в соотношении, что было использовано в начале замеса.

После этого смесь станет более подвижной и будет легче перемешиваться и заливаться.

Еще применяют другие добавки в бетон как для прочности, так и для ускорения набора этой самой прочности. Например, гранулированный хлористый кальций. Но нам, частникам, думаю, не стоит с этим связываться. Нам не до улучшения свойств бетона, не испортить бы то, что уже есть.

Воздух нам ни к чему

Воздух в бетонной смеси – тоже важная причина низкого качества результата. Ведь в процессе приготовления смесь нужно качественно перемешивать, а значит, она насыщается воздухом. К тому же, например, около арматуры большие песчинки или камешки щебня дополнительно добавляют воздух.

Мы, несчастные частные строители иногда просто укладываем смесь в опалубку. Некоторые проводят штыкование с помощью куска арматуры. Но такие меры не способны вывести лишний воздух из бетона, для этих целей стоит использовать вибратор.

Он представляет собой вибрирующую металлическую булаву на конце гибкого привода. Вибрация получается за счет вращения эксцентрика в наконечнике-булаве. Наконечник опускают в залитую смесь, и она как будто начинает закипать.

В верхнем слое бетона появляются пузыри воздуха, смесь уплотняется и как результат, повышается прочность бетона. Но стоит помнить, что при долгом использовании вибратора на одном месте может случиться, что тяжелый щебень будет опускаться вниз, а легкий песок всплывать вверх, что приведет к расслоению бетона.

Чтобы этого не получилось, нужно сразу же после того, как перестанут образовываться новые пузырьки воздуха, перемещать вибратор в другое место. Не стоит ждать, когда пузыри лопнут, он потом это сделают самостоятельно.

Хотя бы самодельный, из перфоратора, но вибратор необходим. Как его сделать, Интернет подскажет.

Вредные протечки

Когда фундаменты льют непосредственно на грунтовую основу, часть воды может уйти в землю. Её-то не жалко, но она и часть цемента с собой прихватит. Его жалко, поэтому чтобы избежать протекания цемента и воды, следует под опалубку уложить пленку или гидроизоляционный материал.

Подобная проблема наблюдается и при бетонировании, например, оконных перемычек. Чтобы важные компоненты не уходили в щели, хорошо бы их заранее заделать монтажной пеной.

Как месить?

Да это каждый знает, правда ведь?

• Сначала в мешалку льем воду;
• Затем засыпаем цемент;
• Потом грузим песок;
• И наконец, щебень.

Да, так удобно. Цемент – в воду — и он не пылит. Песок добавляем, дожидаясь состояния сметаны. А там и щебень от души. Если что, цемента добавим. Если густовато, водички дольем.

Кто-то меняет местами песок и щебень. Но это уже совершенно не важно. Важно, что это не правильный замес, не эффективный, хотя и удобный. Правильная последовательность:

• Засыпаем сухой цемент;
• Засыпаем сухой песок;
• Загружаем щебень.
• А вот теперь заливаем строго отмеренное количество воды.

И месим, месим тщательно. Так делают профессиональные строители. Кстати, я писал в статье о том, как два таджика заливали для моего дома фундамент. Они так и делали, правда, в большом корыте. Вот они какие грамотные.

Важно, чтобы сухие компоненты сначала смешались между собой в порядке увеличения плотности.

Конечно, влияние на свойства бетона оказывают и добавки, и размеры частиц песка, и прочие факторы. Но это уж дело профессионалов, готовить высочайшие марки бетона. Наше дело, чтобы потраченные деньги дали максимальную отдачу.

Тогда и на душе приятно будет, я думаю. А вы как думаете? Пишите в комментариях. Спасибо за внимание, до встречи!

vznfor.ru

Как приготовить

Порошки разбавляются водой в нужной пропорции, перемешиваются, а потом вливаются в бетономешалку в уже готовый раствор или до добавления воды (но все сухие компоненты уже должны быть засыпаны и смешаны). Длительность перемешивания раствора увеличивается. Если нет иных пропорций, можно использовать такую: 3-4 килограмма порошка на кубический метр бетона.

Жидкие смеси вливаются в воду, которой затворяется смесь, а потом перемешиваются с общей массой. Мешать нужно очень хорошо, особенно если речь идет о порошкообразном веществе – исключено появление комков и неоднородной массы, что может существенно снизить прочностные характеристики бетона.

Читайте также: Шлаковый щебень: краткое описание, характеристики, использование

Гидроизоляционные добавки в бетон – современные высококачественные смеси, благодаря которым удается существенно изменить свойства раствора в лучшую сторону и обеспечить надежную защиту застывшего камня от воды. При выборе смеси необходимо ориентироваться на требуемые показатели, а в работе обязательно следовать технологии и инструкции.