Beton wodoszczelny stosuje się dla zapewnienia izolacji przeciw wnikaniu wody w konstrukcje betonowe, jak i dla zapobiegania przenikaniu wody do wewnątrz obiektów budowlanych. Czy użycie betonu szczelnego eliminuje konieczność stosowania hydroizolacji? Nie zawsze i nie wszędzie, o czym piszemy w poniższym tekście.
Czym jest beton wodoszczelny?
Wśród wielu współczynników określających mieszankę betonową znajduje się stopień wodoszczelności betonu, który ma kluczowe znaczenie dla betonów szczelnych. Stopień wodoszczelności betonu to: W2, W4, W6, W8, W10 i W12, gdzie liczba po literze „W” określa ciśnienie słupa wody oddziałującej na próbkę betonową o grubości 15 cm, mierzone w MPa.
Beton wodoszczelny to mieszanka o stopniu wodoszczelności co najmniej W8. Charakteryzuje się niską porowatością i gęstą konsystencją, przy czym konsystencja betonu pozwala na jego zawibrowanie. W skład betonów wodoszczelnych wchodzi drobne kruszywo (piasek), a także kruszywo frakcjonowane o frakcji od 16 do 32 mm oraz cement w ilości co najmniej 300 kg na każdy m3 mieszanki. Do betonów wodoszczelnych dodaje się również specjalne dodatki uszczelniające. Szczelność betonu jest zależna od kilku czynników, z których najważniejszym jest tzw. współczynnik w/c, czyli wskaźnik wodno-cementowy określający stosunek zawartości wody do cementu w mieszance betonowej. Zbyt niski współczynnik w/c wpływa negatywnie nie tylko na wodoszczelność betonu, ale również na jego wytrzymałość. Powoduje też zwiększenie skurczu oraz obniżenie mrozoodporności mieszanki.
Charakteryzując betony wodoszczelne, można stwierdzić, że do podstawowych wymagań dla szczelności mieszanki należą:
- minimalny stopień wodoszczelności na poziomie W8,
- odpowiednia klasa wytrzymałości na ściskanie,
- odpowiednia klasa ekspozycji, odpowiadająca warunkom, w jakich będzie eksploatowana konstrukcja,
- maksymalny współczynnik w/c, pozwalający jednak na zachowanie ciekłości, która nie spowoduje nieprawidłowego zagęszczenia betonu oraz nie wywoła pojawienia się zjawiska jego segregacji.
Istotne są również takie parametry mieszanki jak: dopuszczalna wielkość skurczu czy rozwartość rys nie większa niż 0,2 mm, a także wiek betonu – im starsza konstrukcja, tym mniej szczelna w porównaniu z warunkami początkowymi. Właściwy dobór składu mieszanki betonowej oraz fachowe wykonawstwo gwarantują szczelność konstrukcji. Betony wodoszczelne mają zapewnić ją również, gdy poziom wód gruntowych jest wysoki. Betony wodoszczelne pełnią w budownictwie zarówno funkcję nośną, jak i uszczelniającą.
Dlaczego stosuje się betony wodoszczelne?
Betony wodoszczelne stosuje się po to, żeby zapewnić jak najwyższą szczelność konstrukcji, eliminując lub ograniczając inne sposoby zabezpieczania przed przenikaniem wody. Warto zaznaczyć, że beton, nawet wodoszczelny, nie stanowi bariery hydroizolacyjnej w 100%. Właściwy dobór mieszanki pozwala jednak na ograniczenie głębokości przenikania wody, również pod ciśnieniem, i w ten sposób zapewnia ochronę przed negatywnym działaniem wody na konstrukcje stalowe czy wnikanie wody i wilgoci do wnętrz.
Zastosowanie betonu wodoszczelnego obejmuje przede wszystkim budowle inżynieryjne, takie jak zbiorniki wodne (w tym baseny, oczka wodne itp.), tamy czy oczyszczalnie ścieków. Betony wodoszczelne stosuje się w budownictwie komercyjnym i mieszkaniowym, szczególnie w tzw. technologii białej wanny, która polega na połączeniu płyty i ściany fundamentowej wykonanych w technologii betonu wodoszczelnego w całość. Mieszanki wodoszczelne cieszą się popularnością również w budownictwie jednorodzinnym, gdzie stanowią alternatywę dla betonu zwykłego w przypadku fundamentów, piwnic czy innych kondygnacji podziemnych lub częściowo zagłębionych w gruncie. Dotyczy to zwłaszcza domów budowanych na terenach z wysokim zwierciadłem wód gruntowych.
Betony wodoszczelne – projektowanie
Projektowanie betonów wodoszczelnych to przede wszystkim właściwy dobór składników mieszanki (kruszywa, domieszki, właściwy w/c) oraz właściwości betonu odpowiednio dobrane do warunków późniejszej eksploatacji. Warunki konstrukcyjne betonów wodoszczelnych obejmują przede wszystkim wspomnianą już wytrzymałość na ściskanie (od C20/25 do C35/45, w zależności od konkretnych zastosowań), stopień wodoszczelności betonu na poziomie minimum W8 i mały skurcz. Równie istotne jest przeciwdziałanie zarysowaniom konstrukcji (rysy i pęknięcia niekontrolowane stanowią największe zagrożenie dla szczelności powierzchni). W tym celu stosuje się dodatkowe zbrojenia, dylatacje oraz przerwy robocze, a elementy żelbetowe dobiera się właściwie pod względem ich grubości i kształtów.
Oczywiście projektując betony wodoszczelne przeznaczone do konkretnego zastosowania, należy wziąć pod uwagę znacznie więcej czynników – wspomnieliśmy tu tylko o najważniejszych, czyli takich, które mają największy wpływ na szczelność gotowych powierzchni.
Betony wodoszczelne – realizacja
Układanie betonów wodoszczelnych w procesie budowlanym jest równie ważne, jak ich właściwy dobór. Od precyzji prac wykonawczych zależy ostateczny efekt wodoszczelności betonu. W literaturze fachowej zwraca się szczególną uwagę na właściwą pielęgnację betonów bezpośrednio po ich ułożeniu. Pielęgnacja jest zabiegiem technologicznym, który wpływa na trwałość powierzchni betonowej. Jej celem jest:
- zminimalizowanie skurczu plastycznego,
- zapewnienie właściwej wytrzymałości,
- zabezpieczenie betonu przed szkodliwymi czynnikami atmosferycznymi (w tym przed zamarzaniem),
- ochrona przed konsekwencją drgań, uderzeń czy uszkodzeń, które mogą powodować mikrozarysowania, rysy, a nawet pęknięcia powierzchni.
Sposób pielęgnacji betonu określa projektant, a wykonawca prowadzi proces po zakończeniu betonowania, możliwie jak najdłużej.
Czy beton wodoszczelny należy izolować?
Choć poprzez odpowiedni dobór składników podstawowych i dodatków do betonu wodoszczelnego mieszanka powinna stanowić wystarczającą barierę dla przenikania wody, to jednak w rzeczywistości nie zawsze konstrukcje czy przegrody betonowe spełniają ten warunek. Dlatego szczególnie w zastosowaniach związanych z budownictwem indywidualnym zarówno specjaliści zajmujący się betonami wodoszczelnymi, jak i praktycy zalecają dodatkową hydroizolację ścian fundamentowych czy innych powierzchni betonowych kondygnacji w pełni lub częściowo podziemnych. Podstawową przesłanką dla zastosowania szczelnych warstw izolacyjnych jest wysokie lustro wód gruntowych, ale także obecność cieków gruntowych na działce budowlanej lub w jej bezpośrednim sąsiedztwie. Żeby nie narazić przyszłego użytkownika na poważne konsekwencje związane z niewłaściwą izolacją wodną, nawet w przypadku betonów wodoszczelnych korzystniej jest wykonać hydroizolację tak samo (lub prawie tak samo), jak w przypadku użycia betonów zwykłych.
Betony wodoszczelne bez dodatkowej izolacji stosuje się również, jednak takie rozwiązania zawsze poparte są wcześniejszą dogłębną analizą warunków środowiskowych. Stosowane mieszanki to betony wykonywane na zamówienie przez specjalistów.
