Podstawowym materiałem ograniczającym wnikanie wody jest beton wodoszczelny. Beton taki zapewnia wymaganą szczelność konstrukcji, przewyższając szczelność betonów zwykłych. Specjalne właściwości betonu wodoszczelnego można uzyskać w procesie technologicznym przede wszystkim poprzez odpowiedni dobór składników mieszanki betonowej oraz zminimalizowanie porowatości betonu.
Co to jest beton wodoszczelny ?
Beton wodoszczelny jest betonem o stopniu wodoszczelności co najmniej W8. Charakteryzuje się małą zawartością porów i gęstą konsystencją, ale możliwą do zawibrowania. Składa się z drobnego kruszywa (piasku) oraz kruszywa frakcjonowanego (16-32 mm), a także cementu (minimum 300 kg/m3) i dodatków uszczelniających. Jego szczelność jest zależna głównie od wskaźnika w/c oraz wieku betonu. Właściwe dobranie składu mieszanki betonowej oraz fachowe wykonawstwo gwarantują szczelność konstrukcji także, gdy poziom wód gruntowych jest wysoki. Beton wodoszczelny pełni zarówno funkcję nośną, jak i uszczelniającą.
Wymagania
Podstawowymi wymaganiami dla betonu wodoszczelnego są:
- minimalny stopień wodoszczelności,
- klasa wytrzymałości betonu na ściskanie,
- klasa ekspozycji określająca warunki, w jakich konstrukcja będzie eksploatowana,
- minimalna zawartość cementu,
- odpowiedni stopień ciekłości mieszanki betonowej minimalizujący ryzyko nieprawidłowego zagęszczenia betonu i pojawienia się segregacji betonu,
- głębokość penetracji wody pod ciśnieniem,
- maksymalny współczynnik w/c,
- dopuszczalna wielkość skurczu,
- dopuszczalna rozwartość rys: nie większa niż 0,2 mm.
Do najważniejszych wymagań, które musi spełnić beton wodoszczelny, należy osiągnięcie właściwości, takich jak klasa wytrzymałości betonu na ściskanie, klasa ekspozycji betonu w konstrukcji, a także współczynnik w/c. Poziom wodoszczelności betonu dobiera się na podstawie praktycznego podziału klas użytkowania konstrukcji (Tab. 1).
Klasa wytrzymałości na ściskanie, maksymalny wskaźnik w/c, a także minimalna zawartość cementu zależą od oddziaływań środowiska, na które narażona jest konstrukcja:
- Ze względu na korozję wywołaną karbonatyzacją:
- dla klasy XC2 (środowisko stale mokre i fundamenty usytuowane w wodzie gruntowej) – C25/30, w/c=0,60, minimalna zawartość cementu 300 kg/m3,
- dla klasy XC3 (środowisko umiarkowanie wilgotne i fundamenty posadowione powyżej poziomu wód gruntowych) – C25/30, w/c=0,60, minimalna zawartość cementu 300 kg/m3,
- Ze względu na korozję wywołaną wywołaną chlorkami niepochodzącymi z wody morskiej:
- dla klasy XD2 (środowisko mokre i sporadycznie suche) – C30/37, w/c=0,55, minimalna zawartość cementu 300 kg/m3,
- Ze względu na zagrożenie zamrażaniem/rozmrażaniem:
- dla klasy XF1 (umiarkowane nasycenie wodą betonu fundamentów) – C30/37, w/c=0,55, minimalna zawartość cementu 300 kg/m3,
- dla klasy XF2 (nasycenie wodą ze środkami odladzającymi) – C25/30, w/c=0,55, minimalna zawartość cementu 300 kg/m3,
- Ze względu na zagrożenia chemiczne:
- dla klasy XA3 (środowisko chemiczne silnie agresywne) – C35/45, w/c=0,45, minimalna zawartość cementu 360 kg/m3,
- dla klasy XA2 (środowisko chemiczne średnio agresywne) – C30/37, w/c=0,50, minimalna zawartość cementu 320 kg/m3.
Szczelność konstrukcji
Szczelność konstrukcji można określić przy wykorzystaniu normy PN-EN 1992-3:2008 (Tab. 2) dotyczącej projektowania silosów, a także zbiorników na ciecze. Zgodnie z normą rozdziały dotyczące projektowania na szczelność mogą być odpowiednie także dla innych typów konstrukcji, od których wymaga się szczelności, zatem zapis ten tyczy się również betonu wodoszczelnego.
Bardzo ważnym aspektem zapewniającym szczelność konstrukcji jest staranność układania i zagęszczania mieszanki betonowej, a także odpowiednia pielęgnacja dojrzewającego betonu.
Główne przyczyny nieszczelności:
- skurcz betonu, w tym skurcz wywołany nieodpowiednią pielęgnacją wodną,
- zjawiska termiczne podczas procesu wiązania cementu oraz niewłaściwa pielęgnacja termiczna,
- nieodpowiednia pielęgnacja betonu.
UWAGA !
Należy pamiętać, że właściwości wodoszczelne betonu nie są jednak wystarczające do zabezpieczenia konstrukcji przed występowaniem przecieków. W miejscach połączeń elementów konstrukcyjnych lub stykach między materiałami o różnych właściwościach, takich jak przerwy robocze w betonowaniu, dylatacje konstrukcyjne, przejścia instalacyjne, mogą pojawić się nieszczelności. Istotny jest tutaj także skurcz betonu, który może spowodować pojawienie się zarysowań lub spękań. Dlatego też należy unikać betonowania elementów o zbyt dużych wymiarach.
Zobacz też:
Technologia “białej wanny” – hydroizolacja strukturalna
