89. Стойкость бетона в жестких водах. Механизм разрушения. Меры, обеспечивающие водостойкость бетона.

Жорсткі води, що містять значну кількість бікарбонатів-іонів, сприяють утворенню в порах бетону кальцію. Останній, відкладаючись у по-

рах і капілярах, підвищує щільність бетону і зменшує швидкість фільтрації. М’які ж води при фільтрації через бетон розчиняють не тільки новоутворен¬ня цементного каменю, але навіть той карбонат кальцію, що утворився ще до контакту бетону з водою. Найбільш інтенсивно розчиняється Са(ОН)г у м’якій воді, близької по складу до дистильованої води.

Для бетону, експлуатованого в чистій воді повинен бути обраний відповідний вид цементу. Перевага в цьому випадку віддається портландцементам з гідравлічними добавками. До таких цементів відносяться пуцолановий і шлакопортландцемент. Активний кремнезем гідравлічних добавок зв’язує СаО в низькоосновний малорозчинний CSH(B). Крім того, відбувається кольматація пор гелевидними продуктами гідролізу гідросилікатів і гідроалю- мінатів кальцію. Водонепроникність бетону підвищується, а стійкість збільшується. Однак, варто враховувати, що бетони на основі цих цементів мають часто понижену морозостійкість. Через це пуцоланові портландцемента не можна використовувати в зонах з перемінним рівнем води.

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.

90. Стойкость бетона в углекислых водах. Механизм разрушения. Меры, обеспечивающие водостойкость бетона.

Вуглекислі води (природні чи стічні) - це результат біохімі­чних процесів водонасиченого ґрунту і дії вуглекислого газу повітря. Частина вуглекислоти, що виникає за рахунок розчинення СОг, називається вільною. У природних водах її звичайно не більш 150 мг/л. Насиченому розчину вуглекислоти відповідає рН=3,84, що свідчить про значне зниження лужності середовшца-води. Це, у свою чергу, впливає на стійкість в ній бетону. Тільки при рН > 8,5 кількість вуглекислоти у воді стає незначною і цілковито безпечною для бетону.

Вільна вуглекислота, що знаходиться у воді зверх кількості відповідної рівноважному її змісту, називається агресивною вуглекислотою. Саме ця вуглекислота і небезпечна для бетону. Кількість її встановлюють визначен­ням бікарбонатів-іонів в розчині після обробки досліджуваною водою (із за­здалегідь відомою кількістю НСО3) тонкомеленого мармуру.

Процес переходу СаСОз в розчинний Са(НС0₃)г поступово переміща­ється від зовнішніх шарів бетону до внутрішніх і, знижуючи концентрацію вапна в глибинних шарах бетону, розкладає його структурні складові - гідро­силікати і гідроалюмінати кальцію. Безпосередня взаємодія агресивної вугле­кислоти з вапном і карбонатом кальцію зветься вуглекислотною корозією.

Таким чином, основним показником агресивного впливу таких вод є здатність вуглекислоти розчиняти вуглекислий кальцій і вапно, що веде до прискорення видужування.

Фільтруюча вуглекисла вода руйнує бетон. Насамперед вода розчиняє плівку СаСОз. Цементний камінь поступово насичується бікарбонатом. Це зона руйнування. Глибше, зустрічаючи на своєму шляху Са(ОН)₂ бікарбонат утворює малорозчинний карбонат кальцію. Заповнюючи мікрощілини і капі­ляри СаСОз ущільнює бетон. Це зона ущільнення. Ще глибше в бетон прони­кає вода, позбавлена вуглекислоти. Руйнівна дія такої води характеризується видужуванням. Це зона видужування.

Дія вуглекислих вод залежить від багатьох факторів, основні з яких: вміст іонів кальцію у воді і бікарбонатів-іонів, концентрація розчиненої вуг­лекислоти, умови омивання конструкції водою, структура, якість складових бетону.

Агресивна вуглекислота руйнує усі види цементів, але швидкість руйну­вання залежить від мінералогічного складу, кількості і якості. Найбільш стій­кий у вуглекислій воді глиноземний цемент, потім пуцолановий і менш за всіх стійкий портландцемент.

Введення до складу портландцементу тонкомолотих мінеральних доба­вок істотно збільшує стійкість бетону по відношенню до вуглекислих вод.

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.