91. Стойкость бетона в водах морей и океанов. Механизм разрушения. Меры, обеспечивающие водостойкость бетона.

Вода морів і океанів відноситься до сильномінералізованої. Для різних морів ступінь солоності сильно коливається, але співвідношення між окремими солями міняється мало і знаходиться в межах, %: NaСl - 77-79; МgСl - 10,5-10,9. Кількість бікарбонатів і карбонатів не перевищує 2,1 %. Агресивними є вологе насичене повітря і тумани морських берегів, а також бризи в зонах прибою. Механізм руйнування бетону морською водою наступний. У початковий період Са(ОН)₂ у бетоні багато і концентрація його близька до повного насичення.

Згодом у поверхневому шарі концентрація Са(ОН)2 скорочується і підживлення його йде з глибинних шарів. Із Са(ОН)2 у поверхневому шарі створюється своєрідний буфер, який перешкоджає проникненню іонів Мg в середину бетону, але не перешкоджає проникненню іонів в SO₄, СІ та ін.

Корозія бетону проходить пошарово і тому від поверхні всередину можна намітити наступні зони: магнезіальної корозії і карбонізації, сульфатної корозії' і зони видужування.

Ці зони протягом часу безупинно міняються, поширюючись від поверхні у внутрішні шари бетону. Причому, в розчині магнезіальних солей швидко руйнуються кристали сульфоалюмінату кальцію. Вони зникають, коли зона магнезіальної корозії насунеться на зону сульфатної корозії. Аналізи показують, що в бетонах, які тривалий час знаходились у морській воді, збільшується вміст гідроокису магнію і зменшується вміст вапна.

При водонасиченні бетону в пори і капіляри разом з водою надходять солі. Вони можуть підніматись по стінках пор і капілярів із ґрунтових вод (опори ЛЕП, шпали та ін). У бетоні ці солі приєднують до себе гідратну воду, що призводить до виникнення нових фаз кристалогідратів з більш великим об'ємом ніж попередній. Це є причиною значного тиску всередині пор і головною причиною руйнування бетону.

У пористих заповнювачах, типу керамзит, можливі включення негашеного вапна, що в умовах поперемінного водонасичення і висушування може гаситися, збільшуючись при цьому в об'ємі, руйнуючи при цьому зерна заповнювача. Крім того, при водонасиченні пористий заповнювач збільшується в об'ємі, а при висиханні - зменшується. Відомо тривале збереження арматури в конструкціях, експлуатованих у повітряно-сухих умовах, коли виключено конденсаційне зверхньосорбційне зволоження бетону. Недостатня кількість вологи веде до підвищення омічно¬го опору бетону й уповільненню анодного і катодного процесів. Зі збільшенням вологості корозійна активність арматури підвищується. Існує критична вологість, після якої знижуються і навіть зводяться до нуля процеси, що ви¬кликають корозію арматури. Цілком очевидно, що поперемінне водонасичення і висушування, тобто поперемінний доступ вологи і кисню повітря до арматури є прекрасною умо¬вою для її корозії.

На забезпечення стійкості бетону при поперемінному водонасиченні і висушуванні впливають дуже багато факторів: склад бетону, технологія ви¬робів, умови догляду і експлуатації та ін.

Але особливо сильний вплив спричинює структура бетону, величина по¬ристості, характер і розмір пор і капілярів. Усі ці фактори повинні бути вра¬ховані таким чином, щоб виготовити більш щільний бетон, а пори переважно повинні бути дрібними, замкнутими з гідрофобними стінками. Необхідно та¬кож звести до мінімуму капілярну пористість. Одним з ефективних засобів є також застосування для бетону гідрофобизованого крупного пористого запо¬внювача.

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.