К этой группе относят обычно свойства, связанные с физическим действием воды на бетон, а именно: водопоглощение, водонасыщение, коэффициент размягчения бетона, капиллярный подсос, влагопроводность, влагоотдача, объемные деформации при увлажнении и высыхании, а также водопроницаемость.

Водопоглощение и водонасыщение. Бетон как капиллярно-пористый материал может увлажняться путем поглощения известного количества влаги из окружающей воздушной среды, а также поглощать воду и насыщаться ею при непосредственном контакте. В первом случае, когда относительная влажность воздушной среды существенно превышает влажность бетона, или когда температура окружающей среды, насыщенной влагой, выше температуры бетона, происходит сорбционное и конденсатное его увлажнение. Равновесная (сорбционная) влажность бетона зависит от величины и характера общей пористости бетона. Так, у обычных бетонов на плотных заполнителях сорбционное увлажнение настолько незначительно, что им можно пренебречь; у легких бетонов на пористых заполнителях слитного строения оно может составлять от 4 до 8% (по весу), а у бетонов ячеистого строения, например газосиликатных, сорбционное увлажнение достигает 20-25%.

Водопоглощение и, особенно, водонасыщение при непосредственном контакте бетона с водой может происходить в результате капиллярного подсоса влаги в бетоне или через открытые поры при смачивании поверхности бетонных изделий и конструкций, например, дождевой водой или при поливке готовых изделий на заводах и др.

Капиллярный подсос, или перемещение влаги в тонких капиллярах, наблюдается даже в относительно плотном цементном камне и в бетоне при наличии влажностного и температурного градиентов. Как известно, капилляры сечением до 1 мк не пропускают воду даже под значительным давлением, так как адсорбционные пленки воды на стенках капилляров толщиной примерно 0,5 мк почти полностью перекрывают живое сечение капилляров. Однако миграция влаги путем капиллярного подсоса может происходить, причем на довольно большие расстояния, через весьма тонкие капилляры в результате диффузионных процессов.

Общее максимальное водопоглощение обычного цементного бетона на плотных заполнителях при тщательном и постепенном насыщении его водой находится в пределах 4-8% по весу (или 10-20% по объему); у легких бетонов на пористых заполнителях этот показатель значительно выше и колеблется в больших пределах в зависимости от величины и характера пористости заполнителя, а также от строения бетона.

При водонасыщении бетона его прочность в зависимости от структуры цементного камня, плотности бетона и величины возникающего при этом приращения в объеме снижается на ту или иную величину. Коэффициент размягчения (отношение прочности в водонасыщенном состоянии к прочности в сухом) для тяжелых цементных бетонов колеблется в пределах 0,85-0,9, в то время как для бетонов на гипсовых вяжущих он может снизиться до 0,35-0,45.

Вследствие капиллярно-пористой структуры бетона попеременное увлажнение и высыхание приводят к соответствующим, хотя и небольшим, изменениям объема и к линейным деформациям изделия. Такие объемные деформации относятся к числу обратимых; однако при многократной смене насыщения и высушивания бетонных элементов знакопеременные деформации приводят к нарушению внутренних связей и к постепенному ослаблению, "расшатыванию" структуры материала.

Водопроницаемость. Бетон даже плотного строения, будучи по природе капиллярно-пористым телом, проницаем для воды (или иной маловязкой жидкости) при наличии соответствующего гидростатического давления. Фильтрация воды под давлением в нормально плотном бетоне происходит не через цементный камень (при В/Ц не более 0,5-0,55), а главным образом по сообщающимся между собой крупным капиллярам сечением более 1 мк и микрополостям в местах контакта цементного камня с заполнителем. Такие полости образуются в результате внутреннего водоотделения при седиментации цементных частиц или вследствие возникновения усадочных и иных микротрещин в бетоне. Сам по себе цементный камень при В/Ц не более 0,5-0,55 водонепроницаем, так как через имеющиеся в нем тонкие капилляры сечением до 1 мк вода не фильтруется даже под большим давлением.

Для многих конструкций и сооружений необходим практически водонепроницаемый бетон при определенной расчетной величине эксплуатационного гидростатического давления в зависимости от показателя водонепроницаемости бетон делится на несколько марок с указанием величины гидростатического давления, при котором вода не просачивается через образец бетона стандартного размера при стандартной методике испытания (ГОСТ 4800-59). Обеспечение заданной водонепроницаемости конструкции или сооружения осуществляется по трем основным направлениям в зависимости от величины расчетного гидростатического давления, а именно:

• -повышение плотности бетона как материала конструкции; увеличение толщины бетонного элемента;
• -предварительное обжатие бетона в процессе изготовления изделий для погашения;
• -растягивающих напряжений, возникающих под действием гидростатического напора.

Получение бетона повышенной плотности достигается при оптимальном содержании цемента и песка в бетоне, малом водоцементном отношении и соответствующем интенсивном уплотнении при формовании изделий, а также оптимальном влажностном режиме твердения бетона. Для изделий повышенной водонепроницаемости рекомендуется водный режим твердения в специальных бассейнах. Водонепроницаемость может быть значительно повышена путем введения в бетонную смесь поверхностно-активных добавок, как гидрофильных, так и гидрофобных. Такое влияние добавок объясняется повышением плотности бетона в результате снижения водопотребности смеси и уменьшения отделения воды при седиментации цементного теста. Хотя с введением поверхностно-активных добавок общее количество пор и несколько увеличивается, но микропоры, будучи условно замкнутыми, блокируют ходы сообщения между отдельными капиллярами и понижают таким образом капиллярную проницаемость и фильтрационную способность бетона.

Источник: beton-tech.ru