Разрушительные для дома свойства воды

Разрушительные для дома свойства воды

Для нас вода не только источник жизни, но и главный помощник. Она, так или иначе, используется в большинстве строительных процессов или опосредованно, для производства строительных и отделочных материалов. Кроме того, большинство материалов в той или иной мере впитывают влагу, что приводит к изменению многих характеристик.

Коварный друг строительных конструкций

Вода во всех её трёх фазах главный враг строительных конструкций. Она оказывает значительное влияние на характеристики материалов. Поэтому именно для описания взаимодействий материалов с влажной средой и существует наибольшее количество оцениваемых параметров.

Водостойкость

Свойство строительного материала сохранять прочность при насыщении водой. Степень снижения прочности называется коэффициентом размягчения строительного материала и измеряется при предельном насыщении стройматериала влагой. Материалы с коэффициентом размягчения выше 0,8 называются водостойкими и применяются в местах с высокой влажностью.

Водонепроницаемость

Это свойство стройматериалов пропускать или не пропускать через себя воду под давлением.

Степень водонепроницаемости в основном зависит от строения и пористости материала. Чем больше в материале открытых пор и пустот, тем больше его водопроницаемость. Плотные материалы без пор (стекло, сталь, пластик, битум) и некоторые пористые материалы с замкнутыми порами (плотный бетон, экструдированный полистирол), которые практически не пропускают воду, называются водонепроницаемыми.

Водонепроницаемость является базовой характеристикой гидроизоляционных материалов. Она отображает время, по истечении которого под определенным давлением появляется просачивание воды сквозь материал (рулонная и обмазочная гидроизоляция), или максимальное давление воды, при котором она еще не проходит через него (специальные строительные растворы).

Водопоглощение

Способность материала впитывать и удерживать воду при непосредственном соприкосновении с ней. Определяется по разности веса материала в водонасыщенном и абсолютно сухом состоянии, и выражается в процентах. Водопоглощение по массе может быть более 100%, если удельный вес материала меньше плотности воды, по объему же оно всегда меньше 100%, так как вода не проникает в очень мелкие поры и не удерживается в крупных. Материал с высоким водопоглощением обычно можно определить даже на глаз: его поверхность покрыта множеством мелких трещин и пор.

Водопоглощение различных материалов (% по массе) находится в широких диапазонах: гранит 0,02-0,1; тяжёлый бетон 2-5; керамический кирпич 8-25; ячеистые бетоны 20-40; теплоизоляционные материалы могут иметь водопоглощение по массе 100% и более. Водопоглощение плотных материалов (сталь, стекло, битум) равно нулю.

Слишком высокое водопоглощение отрицательно сказывается на других параметрах: увеличивается теплопроводность, объёмный вес, а у некоторых материалов (древесина и её производные) ещё и сам объём, в результате ослабления связей между частицами снижается прочность и морозостойкость. Особенное значение приобретает водопоглощающая способность материала, если речь идет об ограждающих конструкциях. Требования к материалам, используемым для возведения внешних стен, гораздо жестче, чем к применяемым внутри здания. Большинство современных стеновых материалов в той или иной мере требуют дополнительной защиты от влаги, так что величина полного водопоглощения для специалиста представляется параметром чисто теоретическим, справочным.

Практический интерес представляет степень водопоглощения окончательно возведенной конструкции, состоящей из собственно материала и всех защитных и облицовочных покрытий. Подобная ситуация, например, возникает при сооружении стен из керамического кирпича с расшивкой шва. Такая стена является полностью готовой конструкцией, не нуждающейся в защитных покрытиях. А рассуждения о водопоглощении блочных стеновых материалов, которые иногда практикуют, часто лишены смысла. Здания, построенные из крупногабаритных блоков, покрывают слоем штукатурки, облицовывают кирпичом, плиткой или различными панелями, выполняющими защитную функцию. Кроме того, заметное водопоглощение ячеистобетонных блоков можно снизить использованием гидрофобизирующих составов.

Гигроскопичность

Свойство материала впитывать влагу из воздуха. Гигроскопичность отрицательно сказывается на качестве строительных материалов. Цемент при хранении под влиянием влаги воздуха комкуется и теряет прочность. Древесина разбухает и коробится. Весьма гигроскопичными являются многие теплоизоляционные материалы.

Капиллярное всасывание

Свойство материалов поднимать воду по капиллярам, которое вызывается силами поверхностного натяжения, возникающими на границе раздела твердой и жидких фаз. С увеличением капиллярного всасывания снижается прочность, стойкость к химической коррозии и морозостойкость строительных материалов.

Влагоотдача

Это способность строительного материала отдавать в окружающую среду находящуюся внутри влагу. В процессе строительства любой материал, будь то бетон, раствор, кирпич или стеновой блок, впитывает влагу, либо она присутствует там изначально. После этого конструкции высыхают за счет влагоотдачи. Уровень влагоотдачи имеет решающее значение как при уходе за твердеющим бетоном, так и при высыхании оштукатуренных известковым раствором стен. В первом случае желательна замедленная, а во втором - быстрая влагоотдача. Вследствие влагоотдачи через некоторое время после постройки устанавливается равновесие между влажностью строительных конструкций и воздуха. Это состояние равновесия называется воздушно-сухим состоянием.

Влажность

В лабораторных условиях можно высушить материал до полного удаления влаги (в сушильном шкафу при температуре 110°С). В таком состоянии материал называется абсолютно сухим. В строительных конструкциях материалы никогда не находятся в абсолютно сухом состоянии, они всегда имеют определенную степень влажности, выражаемую в процентах от веса сухого материала. Это содержание воды в материале значительно ниже, чем его полное водопоглощение.

Для многих строительных материалов влажность нормирована. Например, влажность молотого мела 2%, а комового 12%, стеновых материалов обычно 5-7%, древесины 12-18%.

Виды влаги, которая может присутствовать в строительных конструкциях:

  • строительная влага, которая вносится при изготовлении материала или при возведении здания;
  • грунтовая влага, проникающая вследствие капиллярного всасывания;
  • атмосферная влага, проникающая при косом дожде или протечках кровли;
  • эксплуатационная влага, выделение которой связано с эксплуатацией здания;
  • гигроскопическая влага вследствие гигроскопичности составляющих материалов;
  • конденсационная влага, которая конденсируется на поверхности или внутри материала.

Принципиально важно проектировать и строить качественные и правильные с инженерной точки зрения конструкции. Например, воздействие капиллярного всасывания можно пресечь путём грамотной гидроизоляции фундаментов и оснований. Для защиты от дождя устраивают отливы, водостоки, а также применяют гидрофобизированные штукатурки и водоотталкивающие покрытия.

Если всё выполнено с учетом требований по защите конструкций от переувлажнения, то через два-три отопительных сезона материалы конструкций избавляются от строительной влаги и приобретут некую установившуюся, так называемую «эксплуатационную» влажность. Изначально сухие стеновые или теплоизоляционные материалы (кирпич, минераловатные утеплители) увлажняются, а изначально влажные (штукатурные и кладочные смеси, железобетон, стеновые блоки) сохнут. В дальнейшем внутри стен будут происходить лишь незначительные сезонные колебания влажности.

Морозостойкость

Морозостойкостью называют способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное цикличное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и с допустимым снижением прочности.

При смене времен года в стандартных атмосферных условиях ограждающие конструкции подвергаются периодическому замораживанию и оттаиванию, а составляющие их материалы разрушаются. Разрушение вызывается тем, что материал насыщается водой, которая при температуре ниже нуля замерзает, увеличиваясь в объеме на 9-10%. Лед давит на стенки пор и может частично их разрушить, вследствие чего снижается прочность материала. Поэтому для тех частей зданий и сооружений, которые находятся в подобных условиях (внешние стены, фундамент, кровля) применяют только морозостойкие строительные материалы.

В технической документации морозостойкость обозначается литерой «F», а следующая далее цифра информирует о том количестве циклов замораживания-оттаивания, которое может выдержать данный материал. Здесь нужно понимать, что показатель морозостойкости как число циклов замораживания/оттаивания без нарушений целостности структуры и физико-механических свойств лишь качественно характеризует материал и ни в коем случае не обозначает конкретный временной период.

При проведении лабораторных испытаний создаются критические условия, абсолютно не реальные при реальной эксплуатации зданий. Испытание заключается в многократном (от 10 до 200 раз, в зависимости от условий работы) замораживании насыщенного водой образца до -18°С в морозильной камере с его оттаиванием в воде до +18°С после каждого замораживания. Один переход от +18 до -18 градусов считается циклом. Морозостойкими считают те материалы, которые после установленного для них числа циклов замораживания и оттаивания не имеют трещин, расслаивания, выкрашиваний и которые теряют не более 25% прочности и 5 % массы по сравнению с контрольными образцами, не подвергавшимися испытанию.

Морозостойкость в 100 циклов гарантирует владельца, что его дом переживет несколько поколений, а вот марка морозостойкости 10 вызывает сомнение в сохранении конструктивной прочности стены даже в пределах одного поколения.

Что нам стоит дом построитьССБ