Co je vodotěsný beton a jeho vlastnosti?

U otevřených staveb vystavených podzemní vodě, stejně jako u vodních staveb trvale pracujících ve vodním prostředí, je velmi důležitá schopnost betonu nepropouštět vodu. Voděodolnost odráží úroveň hydroizolačních vlastností a závisí na obsahu jemně mletých a chemických hydroizolačních látek, podmínkách tvrdnutí a stáří betonu. Propustnost betonu je určena maximálním tlakem vody za danou dobu, což je množství vody, kterou prochází při odpovídajícím konstantním tlaku.

Typy a vlastnosti

Tovární betonová řešení jsou vyráběna v souladu s regulačními dokumenty a na staveništi přísně dodržují doporučení specialistů. Materiál obsahující méně vzduchu se lépe vyrovná s vlhkostí, což je třeba vzít v úvahu při provádění instalačních prací. Hlavním cílem je snížit počet a velikost pórů v betonu.

K tomu je třeba dodržovat následující pravidla:

• Přesný poměr vody a minerálních složek;
• Instalace výztužného rámu s ohledem na technologické požadavky (nedostatečné množství výztuže vede ke zrychlenému procesu sedimentace, což nepřispívá ke zvýšení hustoty monolitu);
• Zhutnění hmoty po nalití mechanicky (vibrační jednotky, improvizované materiály);
• Vytvoření optimálních podmínek pro rovnoměrné a správné vytvrzení roztoku (omezení vlivu přírodních faktorů, maximalizace zachování konstantní relativní vlhkosti a teploty);
• Použití změkčovadel a provzdušňovacích přísad umožňuje získat strukturu, která pomáhá vyplnit póry, zpevnit stěny mezi nimi a následně snížit propustnost betonu pro vodu.

Pro snížení nasákavosti betonu se přidávají sírany železa a hliníku, které poskytují další výhody:

• Zvýšení odolnosti kompozice vůči změnám teploty;
• Zlepšení plasticity (schopnost vyplnit dutiny);
• Ochrana kovových armatur před korozí.

Můžete použít i vodou tvrdnoucí pojivo – vysokopevnostní cement nebo hlinitý či pucolánový portlandský cement. Zhutnění roztoku je také usnadněno frakcí a tvarem minerálního plniva. Při použití jemných zrn s ostrými hranami se vytváří méně dutin.

Je však třeba poznamenat důležitou nevýhodu: vzduch obsažený v monolitu ovlivňuje tepelně izolační vlastnosti materiálu. Zhutnění hmoty vede ke zvýšení tepelné vodivosti. Voděodolnost betonu se postupem času zvyšuje. Totéž se děje s pevností: nominální hodnoty je dosaženo rychleji při pravidelném smáčení. Deklarovaný parametr nasákavosti nastává za 6-12 měsíců.

Beton různých jakostí

Třída betonu (M) je hlavní charakteristikou, která určuje jeho pevnost v tlaku po 28 dnech, tedy po úplném vytvrdnutí. Přímo závisí na koncentraci cementu přidaného do betonové směsi. Například transportbeton je označen M 450.

Každá značka odpovídá samostatné třídě voděodolnosti, která je označena písmenem „W“ s čísly od 2 do 20, např. M100 – M200 mají třídu W2. Tento typ betonu se používá pro přípravné vrstvy.

W4 – pro konstrukce, které jsou stavěny ve vysoké vlhkosti s hydroizolací.

W6 — určené pro běžné klimatické podmínky.

W8 — v oblastech s častými srážkami a vysokou hladinou podzemní vody.

Vysoce odolné proti vlhkosti a hydrofobní betony: W10 – W20. Používají se při výstavbě objektů umístěných ve vodou nasycených půdách a konstrukcí nádrží.

Mezi voděodolností a mrazuvzdorností betonu existuje přímá úměra. Čím méně materiál absorbuje vlhkost, tím více cyklů zmrazování a rozmrazování vydrží bez ztráty kvality a tvaru. Například beton M100 se vyznačuje mrazuvzdorností F50 a beton M300 – F200. Nejhustší beton F 150 je oblíbenou volbou pro základy.

Faktory ovlivňující voděodolnost betonu:

• Kvalita namíchání betonové směsi hraje roli jak ve fázi výroby, tak při dodání na stavbu. Tím se zabrání zvýšenému prostupu vlhkosti do výplně.
• Na staveništi je nutné směs důkladně rozvibrovat, aby bylo zajištěno rovnoměrné rozložení v bednění. Při správné péči dosahuje voděodolnost betonu návrhové úrovně.
• Beton vyrobený z portlandského cementu a hlinitého cementu je vodotěsnější.
• Speciální plastifikační přísady zvyšují odolnost betonu proti vlhkosti.

Voděodolnost betonu se stanovuje v laboratorních podmínkách podle GOST 12730.5-84 pomocí experimentálních bloků určité velikosti. Indikátory jsou rozděleny do dvou hlavních skupin:

• Nepřímý. Absorpce vody je určena hodnotou hmotnosti a poměrem W/C.
• Přímo. Vodopropustnost je charakterizována koeficientem filtrace na jedné straně a stupněm přiřazeným betonu na straně druhé.

Stanovení odolnosti proti vodě

Metoda mokré skvrny: šest vzorků je vystaveno vodě, jejíž tlak se postupně zvyšuje během 4–16 hodin v závislosti na jejich tvaru. Testy pokračují, dokud se na povrchu neobjeví kapky nebo se na čtyřech vzorcích neobjeví mokrá skvrna.

Metoda koeficientu filtru: šest vzorků se vystaví vodě pod postupným tlakem a udržuje se 1 hodinu, dokud se neobjeví filtrát. Tato vlhkost se shromažďuje každou půl hodinu a váží. Filtrační koeficient se vypočítá na základě velikosti vzorku, tlaku a objemu vody.

Metoda hloubky pronikání vody: tři kontrolní vzorky jsou vystaveny vodě pod tlakem 0,5 MPa, po 3 dnech jsou rozděleny na dvě poloviny k měření průniku vody do betonu. Třída voděodolnosti je určena hloubkou průniku podle GOST 12873.0.5-2018.

Metoda prodyšnosti: Měří se vzduchová propustnost šesti kontrolních vzorků. Na základě vztahu mezi propustností vzduchu a odolností proti vodě se určí jakost betonu.

Existují rychlejší způsoby, jak analyzovat hydrofobnost:

• pomocí filtroměru: určit dobu potřebnou k prosakování vody betonovou konstrukcí při tlaku 10 MPa.
• vzduchotěsností: používá se, když beton dobře nepropouští vzduch, což svědčí o ještě nižší propustnosti pro vlhkost.