88. Стойкость бетона в пресных водах. Механизм разрушения. Меры, обеспечивающие водостойкость бетона.

Чиста вода тією чи іншою мірою розчиняє всі новоутворення цементного каменю. Найбільш розчинний Са(ОН)2. Розчинність інших ново¬утворень (гідросилікатів, гідроалюмінатів, гідроферитів і гідросульфоалюмінатів) значно нижче. Тому при дії чистої проточної води на бетон спочатку розчиняється і виноситься Са(ОН)2. Кількість його в поровій рідині бетону зменшується, концентрація падає. А гідросилікати і гідроалюмінати кальцію стабільні при визначеній концентрації вапна в поровій рідині. Тому для поповнення кількості вапна і величини її концентрації гідросилікати і гідроалюмінати кальцію піддаються гідролізу і виносяться з бетону. Структура бетону порушується, щільність і міцність знижуються, тобто йдуть процеси зниження лужності (корозія видужування).

Після виготовлення бетону водонепроникність підвищують:

1. Обробкою поверхні бетону гідрофобізаторами і речовинами, що хімічно реагують з новоутвореннями і мінералами цементного каменю з утворенням менш розчинних з'єднань.

2. Кальматацією (закупоркою) порового простору бетону.

3. Покриттям поверхні бетону матеріалами зі значно меншою проникністю, ніж бетон.

Водонепроникність бетону поняття умовне, тому що будучи по природі капілярно-пористим тілом він пропускає воду (проникний для води). Ступінь водонепроникності бетону характеризується найбільшим тиском води, при якому вона ще не просочується крізь зразки-циліндри діаметром і висотою 150 мм. По максимальній величині тиску судять про ступінь, тобто про марку водонепроникності бетону, що може бути W2..W12.

Найважливішу роль грає структура бетону, цементного каменю і заповнювача. У важких бетонах заповнювачі практично непроникні для води і тому ступінь водонепроникності бетону визначається в основному структурою цементного каменю. Вона капілярно-пориста особливо в зонах контакту цементного каменю з заповнювачем. Розміри капілярів знаходяться в межах 6-10 мкм, а седиментаційних - приблизно в 10 разів більше. По них проходить вода. Вона не фільтрується навіть під великим тиском тільки через капіляри перерізом до 1 мкм.

Між водонепроникністю і пористістю бетону немає прямої залежності. Вона більше залежить від характеру пор: бажані - пори замкнуті, а найбільш небезпечні - сполучені. І звичайно, чим щільніше бетон, тим вище його якість. Тому всі заходи щодо підвищення водонепроник-ності повинні бути спрямовані на створення щільного бетону з оптимальною структурою. Цього можна досягти як на стадії проектування, так і в процесі або після виготовлення конструкції.

На стадії проектування необхідно вибирати матеріали відповідної якості і кількості. Так, чим в бетоні крупніше заповнювач, тим більше імовірність виникнення крупних пор і каналів седиментаційного і контракційного характеру. Варто віддавати перевагу гравію, а не щебеню, що додатково затримує повітря і воду. Пустотність його на 3...5 % нижче, ніж щебеню. З цієї ж причини перевага віддається піскам з більш округлою формою (річковим). Не слід застосовувати піски з підвищеним вмістом дрібних фракцій (менше 0,3 мм).

Чим більше крупного заповнювача, тим менше відносний вміст цементного каменю і, отже, вище водонепроникність бетону.

Добавка-мікронаповнювач сприяє створенню тонкозернистої структури розчинної частини бетону, що характеризується рівномірно розподіленими тонюсінькими і важкопрохідними для фільтруючої води порами. Застосуван¬ня їх у складі бетону бажано, але вибір їх повинен бути спрямований на те, щоб не підвищувалася загальна водопотреба бетону.

Бетонні суміші повинні містити оптимальну кількість цементу і води з урахуванням обраного способу ущільнення. Не слід застосовувати жорсткі і особливо жорсткі бетонні суміші, тому що підвищується імовірність утворення капілярів діаметром більше 1 мкм і, навіть, макропор. Перевагу варто надавати рухливим бетонним сумішам, але при цьому седиментаційні і контракційні процеси повинні бути зведені до мінімуму.

Непроникність бетону підвищується із збільшенням його товщини.