Для нас вода не тільки джерело життя, а й головний помічник. Вона, так або інакше, використовується в більшості будівельних процесів або опосередковано, для виробництва будівельних і оздоблювальних матеріалов.Кроме того, більшість матеріалів в тій чи іншій мірі вбирають вологу, що призводить до зміни багатьох характеристик.
Підступний друг будівельних конструкцій
Вода у всіх її трьох фазах головний ворог будівельних конструкцій. Вона значно впливає на характеристики матеріалів. Тому саме для опису взаємодій матеріалів з вологим середовищем і існує найбільша кількість оцінюваних параметрів.
водостійкість
Властивість будівельного матеріалу зберігати міцність при насиченні водою. Ступінь зниження міцності називається коефіцієнтом розм'якшення будівельного матеріалу і вимірюється при граничному насиченні будматеріалу вологою. Матеріали з коефіцієнтом розм'якшення вище 0,8 називаються водостійкими і застосовуються в місцях з високою вологістю.
водонепроникність
Це властивість будматеріалів пропускати або не пропускати через себе воду під тиском.
Водонепроникність є базовою характеристикою гідроізоляційних матеріалів. Вона відображає час, після закінчення якого під певним тиском з'являється просочування води крізь матеріал (рулонний і обмазочна гідроізоляція), або максимальний тиск води, при якому вона ще не проходить через нього (спеціальні будівельні розчини).
водопоглинання
Здатність матеріалу вбирати і утримувати воду при безпосередньому зіткненні з нею. Визначається по різниці ваги матеріалу в насиченому і абсолютно сухому стані, і виражається у відсотках. Водопоглинання по масі може бути більше 100%, якщо питома вага матеріалу менше щільності води, за обсягом ж водопоглинання завжди менше 100%, так як вода не проникає в дуже дрібні пори і не утримується в великих. Матеріал з високим водопоглинанням зазвичай можна визначити навіть на око: його поверхня покрита безліччю дрібних тріщин і пор.
Водопоглинання різних матеріалів (% по масі) знаходиться в широких діапазонах: граніт 0,02-0,1; важкий бетон 2-5; керамічна цегла 8-25; пористі бетони 20-40; теплоізоляційні матеріали можуть мати водопоглинання за масою 100% і більше. Водопоглинання щільних матеріалів (сталь, скло, бітум) дорівнює нулю.
Занадто високе водопоглинання негативно позначається на інших параметрах: збільшується теплопровідність, об'ємна вага, а у деяких матеріалів (деревина і її похідні) ще й сам обсяг, в результаті ослаблення зв'язків між частинками знижується міцність і морозостійкість. Особливого значення набуває водовбирним здатність матеріалу, якщо мова йде про конструкціях. Вимоги до матеріалів, використовуваних для зведення зовнішніх стін, набагато жорсткіше, ніж до застосовуваних всередині будівлі. Більшість сучасних стінових матеріалів в тій чи іншій мірі вимагають додаткового захисту від вологи, так що величина повного водопоглинання для фахівця представляється параметром чисто теоретичним, довідковим.
Практичний інтерес представляє ступінь водопоглинання остаточно зведеної конструкції, що складається з власне матеріалу і всіх захисних і облицювальних покриттів. Подібна ситуація, наприклад, виникає при спорудженні стін з керамічної цегли з розшивкою шва. Така стіна є повністю готовою конструкцією, яка не потребує захисних покриттях. А міркування про водопоглинанні блокових стінових матеріалів, які іноді практикують, часто позбавлені сенсу. Будинки, побудовані з великогабаритних блоків, покривають шаром штукатурки, облицьовують цеглою, плиткою або різними панелями, які виконують захисну функцію. Крім того, помітне водопоглинання газобетонних блоків можна знизити використанням гідрофобізуючих речовин.
гігроскопічність
Властивість матеріалу вбирати вологу з повітря. Гігроскопічність негативно позначається на якості будівельних матеріалів. Цемент при зберіганні під впливом вологи повітря комкуется і втрачає міцність. Деревина розбухає і жолобиться. Вельми гігроскопічними є багато теплоізоляційні матеріали.
капілярне всмоктування
Властивість матеріалів піднімати воду по капілярах, яке викликається силами поверхневого натягу, що виникають на кордоні розділу твердої і рідких фаз. Зі збільшенням капілярного всмоктування знижується міцність, стійкість до хімічної корозії і морозостійкість будівельних матеріалів.
Влагоотдача
Це здатність будівельного матеріалу віддавати в навколишнє середовище знаходиться всередині вологу. В процесі будівництва будь-який матеріал, будь то бетон, розчин, цегла або стіновий блок, вбирає вологу, або вона присутня там спочатку. Після цього конструкції висихають за рахунок влагоотдачи. Рівень влагоотдачи має вирішальне значення як при догляді за твердеющим бетоном, так і при висиханні оштукатурених вапняним розчином стін. У першому випадку бажана уповільнена, а в другому - швидка вологовіддача. Внаслідок влагоотдачи через деякий час після будівлі встановлюється рівновага між вологістю будівельних конструкцій і повітря. Це стан рівноваги називається повітряно-сухим станом.
Для багатьох будівельних матеріалів вологість нормована. Наприклад, вологість меленої крейди 2%, а Комов 12%, стінових матеріалів зазвичай 5-7%, деревини 12-18%.
Види вологи, яка може бути присутнім в будівельних конструкціях:
будівельна волога, яка вноситься при виготовленні матеріалу або при зведенні будівлі;
грунтова волога, яка проникає внаслідок капілярного всмоктування;
атмосферна волога, яка проникає при косому дощі або протечках покрівлі;
експлуатаційна волога, виділення якої пов'язане з експлуатацією будівлі;
гігроскопічна волога внаслідок гігроскопічності складових матеріалів;
конденсаційна волога, яка конденсується на поверхні або всередині матеріалу.
Принципово важливо проектувати і будувати якісні і правильні з інженерної точки зору конструкції. Наприклад, вплив капілярного всмоктування можна припинити шляхом грамотної гідроізоляції фундаментів і підстав. Для захисту від дощу влаштовують відливи, водостоки, а також застосовують гідрофобізовані штукатурки і водовідштовхувальні покриття.
Якщо все виконано з урахуванням вимог щодо захисту конструкцій від перезволоження, то через два-три опалювальні сезони матеріали конструкцій позбавляються від будівельної вологи і придбають якусь сталу, так звану «експлуатаційну» вологість. Спочатку сухі стінові або теплоізоляційні матеріали (цегла, мінераловатні утеплювачі) зволожуються, а вологі (штукатурні і кладочні суміші, залізобетон, стінні блоки) сохнуть. Надалі всередині стін відбуватимуться лише незначні сезонні коливання вологості.
морозостійкість
Морозостійкістю називають здатність матеріалу в насиченому водою стані витримувати багаторазове циклічне заморожування і відтавання без видимих ознак руйнування і з допустимим зниженням міцності.
У технічній документації морозостійкість позначається літерою «F», а наступна далі цифра інформує про ту кількість циклів заморожування-відтавання, яке може витримати даний матеріал. Тут потрібно розуміти, що показник морозостійкості як число циклів заморожування / відтавання без порушень цілісності структури і фізико-механічних властивостей лише якісно характеризує матеріал і ні в якому разі не означає конкретний часовий період.
При проведенні лабораторних випробувань створюються критичні умови, абсолютно не реальні при реальній експлуатації будівель. Випробування полягає в багаторазовому (від 10 до 200 разів, в залежності від умов роботи) заморожуванні насиченого водою зразка до-18С в морозильній камері з його оттаиванием в воді до + 18С після кожного заморожування. Один перехід від +18 до -18 градусів вважається циклом. Морозостійкими вважають ті матеріали, які після встановленого для них числа циклів заморожування і відтавання не мають тріщин, розшаровування, викришування і які втрачають не більше 25% міцності і 5% маси в порівнянні з контрольними зразками, які не піддавалися випробуванню.
Морозостійкість в 100 циклів гарантує власника, що його будинок переживе кілька поколінь, а ось марка морозостійкості 10 викликає сумнів в збереженні конструктивної міцності стіни навіть у межах одного покоління.
