Badania wodoszczelności betonu

Badania wodoszczelności betonu są przeprowadzane w celu oceny zdolności betonu do odporności na przenikanie wody. Wodoszczelność betonu to jego zdolność do przeciwstawiania się przepływowi wody pod ciśnieniem, wynikająca głównie z porowatości, stopnia zagęszczenia i układu pustek kapilarnych. Odpowiednie parametry wodoszczelności są kluczowe dla trwałości konstrukcji narażonych na działanie wilgoci, wód gruntowych, a także dla ochrony zbrojenia przed korozją i ograniczenia powstawania rys

Normy i klasyfikacja

Badania wodoszczelności betonu prowadzi się według:

• PN-B-06250:1988 – określa stopnie wodoszczelności W2–W12 na podstawie odporności na stopniowo zwiększane ciśnienie wody.

• PN EN 12390-8:2019-08 – definiuje klasę szczelności (0–3) poprzez pomiar głębokości penetracji wody pod stałym ciśnieniem 0,5 MPa.

• PN EN 206:2014 – odnosi się ogólnie do wymagań jakościowych betonu, w tym właściwości wodoszczelności.

Metoda przepuszczalności wody pod ciśnieniem (PN-B-06250:1988)

1. Pobranie próbki walcowej o średnicy 100 mm i długości 150 mm.

2. Umieszczenie próbki w aparacie zasilanym wodą od góry.

3. Stopniowe zwiększanie ciśnienia co 24 godziny (co 0,2 MPa aż do wymaganej klasy).

4. Przerwanie badania po stwierdzeniu przecieku w dwóch z trzech próbek lub osiągnięciu żądanego stopnia W2–W12.

Metoda pozwala przypisać betonowi klasę wodoszczelności na podstawie maksymalnego ciśnienia bez przesiąkania.

Metoda głębokości penetracji wody (PN EN 12390-8:2019-08)

1. Przygotowanie próbki walcowej, sześciennej lub prostopadłościennej o wymiarach co najmniej 150 mm.

2. Umieszczenie próbki w aparacie zasilanym wodą pod ciśnieniem 0,5 ± 0,05 MPa od dołu przez 72 ± 2 godziny.

3. Po badaniu rozłupanie próbki i zmierzenie głębokości penetracji wody z dokładnością do 1 mm.

4. Przypisanie klasy szczelności:

   • klasa 0: penetracja ≤ 10 mm

   • klasa 1: 10 < penetracja ≤ 25 mm

   • klasa 2: 25 < penetracja ≤ 50 mm

   • klasa 3: penetracja > 50 mm

Metoda uznawana za bardziej porównywalną międzynarodowo oraz zalecaną w Eurokodach.

Procedura i wymagania pomiaru

• Próbki muszą mieć co najmniej 28 dni wieku i być przechowywane w warunkach wilgotności ≥ 95 %.

• Powierzchnia próbki powinna być wolna od luźnych ziaren i zgorzelin.

• Urządzenia (np. aparat AT 315) muszą zapewniać stabilne ciśnienie i możliwość pomiaru czasu oraz ilości przesiąkającej wody.

• Po badaniu wyniki należy zestawić z wymaganiami projektowymi lub tabelami normowymi.

Porównanie metod
 

Interpretacja wyników

• Klasy W2–W12 wskazują maksymalne ciśnienie dopuszczalne bez przecieku; im wyższa klasa, tym niższa przepuszczalność.

• Klasy 0–3 wg EN 12390-8 opisują zakres głębokości penetracji w milimetrach, co lepiej odzwierciedla rzeczywiste ryzyko przenikania wody.

• W praktyce zaleca się stosowanie metody wg PN EN 12390-8 dla porównywalności międzynarodowej oraz metody PN-B-06250 na potrzeby lokalnych specyfikacji.

Wodoszczelność betonu

Wodoszczelność betonu zależy od kilku kluczowych czynników, które wpływają na jego strukturę i zdolność do ograniczania przenikania wody:

• Wskaźnik wodno-cementowy (W/C): Im niższy wskaźnik W/C (stosunek wody do cementu), tym mniejsza porowatość betonu, co zwiększa jego wodoszczelność. Optymalny wskaźnik W/C wynosi zazwyczaj 0,4–0,6.

• Jakość i rodzaj cementu: Wysokiej jakości cement o odpowiednich właściwościach chemicznych i fizycznych przyczynia się do lepszego wiązania i mniejszej przepuszczalności.

• Dodatki uszczelniające: Domieszki, takie jak mikrokrzemionka, popiół lotny czy specjalne środki hydrofobowe, mogą znacząco poprawić wodoszczelność betonu, wypełniając mikropory i redukując przepuszczalność.

• Proces mieszania i zagęszczania: Dokładne wymieszanie składników oraz odpowiednie zagęszczenie betonu podczas wylewania minimalizują powstawanie pustek powietrznych, które mogą zwiększać przepuszczalność.

• Curing (pielęgnacja): Prawidłowa pielęgnacja betonu, polegająca na utrzymaniu odpowiedniej wilgotności i temperatury w trakcie wiązania, pozwala na pełne rozwinięcie właściwości hydroizolacyjnych.

• Rodzaj i jakość kruszywa: Kruszywo o odpowiedniej gradacji i niskiej nasiąkliwości wpływa na zmniejszenie porowatości betonu.

• Grubość i jednorodność elementu betonowego: Grubsze i bardziej jednorodne elementy betonowe są mniej podatne na przenikanie wody, ponieważ mają mniej potencjalnych ścieżek przepływu.

• Dodatkowe powłoki i impregnaty: Zastosowanie zewnętrznych powłok uszczelniających lub impregnatów może dodatkowo zwiększyć odporność betonu na wodę.