98. Стойкость бетона в минеральных средах(неорганических жидкостях?). Механизм разрушения. Меры, обеспечивающие повышение маслостойкости бетона.

Мінеральні масла типу машинного, мастильного, парафінового, фреоно­вого та інших, а також емульсії контактують з бетоном підлог і фундаментів, а на ряді підприємств і з залізобетонними конструкціями міжповерхових пе­рекрить. Дані досліджень показують, що бетон, який знаходиться в середо­вищі мінеральних масел втрачає приблизно 20...50 % міцності. При цьому в контактному шарі між цементним каменем і заповнювачем, а також армату­рою, виникає система тріщин і порожнеч.

Мінеральні масла - речовини нейтральні, окисляються дуже повільно і тому не взаємодіють з мінералами і новоутвореннями цементного каменю. Подальших новоутворень у промасленому бетоні не виявлено.

Усі мінеральні масла володіють меншим поверхневим натягом і меншою щільністю, чим вода замішування. Тому масло обволікає воду і створює систему “вода в гирлах мікротріщин”. Властивості води в тонких плівках сильно відрізняються від властивостей води у звичайному стані. Адсорбовані полімолекулярні плівки пружно-пластичні, мають більшу міцність і аналогічні твердим тілам. Тому Б.В. Дерягін назвав їх “аномальними” плівками. Розклинюючий тиск у вузьких ділянках мікротріщин набагато сильніший в порівнянні з такою же дією “аномальних” шарів в об'ємі.

Крім того, масла часто містять сильно полярні (поверхневоактивні) сполуки: олеїнова кислота, хлоровані ароматичні з'єднання,

дібензолдісульфід та ін. За даними П.О. Ребіндера найбільш сильними “знищувачами” твердості є ПАР. В їхній присутності розглянутий “ефект розклинюючої дії” досягає свого максимального значення.

Відзначається менша маслонасиченість керамзитобетону. Пояснюється це більшою щільністю цементного каменю в зоні контакту з пористим запов­нювачем, а також тим, що керамзит містить велику кількість кремнезему, що менше змочується мінеральним маслом, ніж карбонат кальцію.

99. Стойкость бетона в органичных средах(органических жидкостях?). Механизм разрушения. Меры, обеспечивающие повышение стойкости бетона.

До органічних рідин відносяться глюкозиди, масла, молоко, нафтопро­дукти, алкоголь і торф’яники, рослини, бактерії тощо. Вступаючи в обмінні реакції з компонентами цементного каменю, вони дають органічні кислоти і солі. Тому спочатку розглянемо дію органічних кислот на бетон. Органічні кислоти можна розділити на дві групи: кислоти з порівняно низькою молекулярною масою (молочна, масляна, оцтова, щав­лева, винна та ін.) і кислоти з високою молекулярною масою.

Молочна кислота робить найбільш сильний вплив на стійкість цемент­ного каменю. Він руйнується. Руйнується і підлога з керамічних плиток, по­кладених на цементному розчині. Відбувається поступове розкладання цеме­нтного каменю з виділенням заповнювачів. Розкладений цементний камінь поступово усувається. В кислотах з величиною рН до 4 бетон на глинозем­ному цементі, стійкий, а на портландцементі - руйнується. Глиноземний це­мент стійкий проти сильно розведених молочних кислот і малостійкий проти сильно лужних дезинфікуючих засобів. Портландцементе і їх різновиди (ППЦ, ШПЦ, сульфатостійкий та ін.) не мають яких-небудь переваг перед глиноземним і кислостійким цементами проти дії молочної кислоти.

Масляна кислота, що міститься в прокислому силосі, приблизно так само діє на бетон, як і молочна.

Оцтова кислота руйнує цементний камінь. Портландцемент менш стійкий, ніж пуцолановий і шлакопортландцементе. Проти дії розчинів оцто­вої кислота з концентрацією до 0,5% більш стійкий глиноземний цемент. Але

і бетон на глиноземистому цементі руйнується в 5% розчині. Захистом мо­жуть служити кислостійкі фарби і покриття.

Винна кислота слабкої концентрації не викликає помітних руйнувань бетону. Більш агресивна яблучна кислота, яка навіть у малих концентраціях руйнує бетон на портландському і глиноземному цементах. При високих концентраціях винна кислота діє на бетон так само, як і молочна.

Щавлева кислота незначно діє на портландцементний бетон і не агре­сивна відносно бетону на глиноземному цементі. При високому ступені іоні­зації щавлева кислота активно взаємодіє з цементним розчином, утворюючи щавлевокислий кальцій, що має незначні ступені розчинності і електролітич­ної дисоціації. Тому її агресивний вплив на бетон значно нижче, ніж кислот, що мають низький ступінь іонізації

Органічні кислоти з високою молекулярною масою агресивно діють на бетон. Вони руйнують сильніше бетон, який експлуатується на пові­трі (підлоги), ніж постійно занурений в рідину.

На швидкість кислотної корозії впливає концентрація кислоти, а також ступінь розчинності кальцієвої солі кислоти, яка міститься у воді.

Рослинні масла типу бавовняного, соняшникового, горіхово­го, лляного, кісткового та ін., а також тваринні жири зустрічаються в харчо­вій, фармацевтичній, парфумерній, миловарній та інших промисловостях. Ці масла постійно контактують чи періодично змочують несучі залізобетонні конструкції, бетонні підлоги, ємності для переробки і збереження масел, фу­ндаменти пресів тощо.

Насичений маслами бетон розпушується, розбухає і розм'якшується, а іно­ді цілком руйнується. Причому рослинні масла більш агресивні до бетону, чим тваринні жири. Корозія бетону особливо збільшується (прогресує), коли накла­дається і вплив зовнішніх факторів: підвищена температура, вологість та ін.

Корозія розвивається швидше там, де бетон контактує поперемінно з ма­слом і з водою. Вода в цементному камені з розчиненими в ній лугами ви­кликає посилений гідроліз масла. Утворюються вільні жирні кислоти і гліце­рин, що, з однієї сторони, зв'язують вільне вапно цементу, а з іншої, являю­чись ПАР, знижують поверхневий натяг на границі “масло - цементний роз­чин” і тим самим сприяють проникненню масла на більшу глибину.

Найбільш агресивні масла з великим вмістом ненасичених кислот і ве­ликим кислотним числом.

Отже, практично всі цементи руйнуються під дією глюкозидів і за сту­пенем руйнування можуть бути поставлені в наступний ряд: кислототривкий, глиноземний і портландцемент.

Молоко на підприємствах молочної промисловості часто руйнує бетонні підлоги. Під впливом ферменту лактози, який виділяється молочнокислими бактеріями, відбувається гідроліз молочного цукру або лактози.

В процесі харчування мікроорганізми засвоюють мінеральні речовини, які містяться в цементному камені, необхідні для побудови кліток (сірку, фо­сфор, кальцій, залізо та ін.), що і сприяє руйнуванню цементного каменю.

Найбільш стійкі в середовищі молокопродуктів пластбетони на основі фуролацетонового мономера, поліуретанових, епоксидних, поліефірних, си­ліконових, поліамідних і інших синтетичних смол.

Нафтопродукти (нафта, газолін, бензин, бензол, мазут, пара­фін, мінеральні масла і смоли і т.п.) часто зберігаються в залізобетонних ре­зервуарах. Усі вони досить швидко проникають в товщу бетону і є для нього речовиною нешкідливою або агресивною, табл.9.2.

Стійкість бетону, що контактує з нафтопродуктами, забезпечується: виго­товленням бетону підвищеної щільності; вибором відповідного виду цементу; застосуванням добавок (бентонітової глини 3...5%, СДБ - 0,1 ...0,4%, розчинно­го скла 3,5%, СаС1₂ - 15...17% і №С1 - 5% від маси води замішування).

Алкоголь (спирт, вино, пиво) часто зберігається в залізобетонних ємностях. Спирт інтенсивно поглинає воду, тобто обезводнює бетон і припиняє його твердіння. Це є причиною втрати щільності бетону.

Вино шкідливе для бетону через виникнення вільної винної кислоти.

Пиво також шкідливе для бетону, тому що при його виробництві утво­ряться органічні кислоти (молочна, бурштинова, лимонна та ін.).

Болота (торф’яники) займають величезні території. Зведення залі­зобетонних споруджень у болотних і торф’яникових водах вимагає врахову­вання наявності в них органічних і мінеральних кислот, а іноді і сірчанокис­лих з'єднань. Так, у торф'яних ґрунтах кількість гуміновьіх кислот може до­сягати 38%, а фульвокислот - 13 %.

Руйнування бетону проходить тим інтенсивніше, чим більше кислотність торфу, боліт. Реакційна здатність фульвокислот значно вища, ніж гуминових.

Рослини контактують із залізобетонними резервуарами, в яких зберігають силос, корми, соління та ін. Кислий силос, корми і кисла капуста містять молочну кислоту. При концентрації більше 1% кислота, взаємодіючи із Са(ОН)г, утворить кристалічний лактат, який розриває бетон.

Гній (перегній) зберігають на бетонних підлогах в хлівах або стайнях при виробництві органомінеральних гранульованих добрив. Ці речовини міс­тять фосфорний ангідрид, що переходить у фосфорну кислоту і руйнує бетон. Тут рекомендують застосовувати бітумобетон, дьогтебетон і асфальтні по­криття.