Блог

5 химических воздействий, которые могут испортить бетон

Вечных и не разрушаемых стройматериалов нет в природе. Бетонные и железобетонные конструкции весьма долговечные, но и они зачастую разрушаются из-за динамических нагрузок, от воздействия внешних факторов или если были нарушены технологии строительства. Процессы эти могут протекать довольно стремительно или же очень медленно. Причин развития негативных событий великое множество: высокие нагрузки при эксплуатации, низкокачественный бетон, неправильная укладка смеси, ошибки при расчете проекта, химические или физические воздействия со стороны окружающей среды.

Химическое воздействие — одна из самых распространенных проблем изделий из бетона. Когда агрессивные вещества из окружающей среды вступают в контакт с химически активными веществами в бетоне, то в материале вызываются изменения. Результаты этих негативных воздействий проявляются в краткосрочной, среднесрочной или долгосрочной перспективе в зависимости от условий влажности, температуры и давления, при которых находится материал все это время. Поэтому при покупке товарного бетона для проекта нужно учитывать многие факторы дальнейшего воздействия на исходный продукт. Среди различных химических воздействий – кислотные атаки, выщелачивание, карбонизация, сульфатные атаки и расширения из-за реакций щелочных агрегатов.

В этой статье рассмотрим виды повреждений бетона, которые вызываются различными типами химических атак и способы их предотвращения.

Кислотные атаки

Из-за своей кислотности бетон очень чувствителен к воздействию органических, неорганических или минеральных кислотных агентов. И неважно, находятся они в газообразном или жидком состоянии. Кислотный агент вступает в реакцию с содержащими кальций соединениями в цементе, в результате чего образуются соли кальция. Эти соли вызывают разрушение бетона. Поэтому в зависимости от компонентов цемента бетон всегда будет подвержен реакции с кислотами. Для защиты от прямого контакта кислотных агентов с бетоном следует предусмотреть использование гидроизоляционных материалов.

Выщелачивание

Разложение и выщелачивание цементного камня обычно происходит из-за контакта с водой. Особенно этот процесс усиливается, если в воде есть примеси: углекислота (в сточных промышленных водах), серная кислота (в системе водоотведения канализационных вод). Такие соединения вызывают реакции упомянутые выше. Эти реакции разлагают связанные с кальцием соединения в бетоне, что приводит к деградации и потере прочности, во многих случаях приводящие к разрушению.

Карбонизация

В этом типе реакции участвует углекислый газ CO2. Он проникает в структуру бетона, поверхностно воздействует на поры, вступает в реакцию с щелочными компонентами и понижает pH. В течение этого процесса постепенно изменяются изначальные свойства материала — понижается щелочной баланс и образуется карбонат кальция. Металлическая арматура в конструкции в ходе карбонизации начинает корродировать, на ней появляется ржавчина, которая может привести к нарушению целостности сооружения и снизить его несущую способность.

Агрессивное воздействие сульфатов

Существуют различные типы сульфатов, такие как натрий, калий, кальций и магний. Сульфаты находятся в твердом, жидком и газообразном состояниях. Они могут скапливаться на поверхности бетона и вместе с влагой попадать в цементный камень бетона, вызывая разрушение. Это ухудшение отражается в увеличении твердого объема, расширениях, набуханиях, расслоениях, разрывах, трещинах, размягчении и значительном снижении прочности, потому что уменьшается адгезия между частицами цемента и заполнителями.

Взаимодействие щелочей цемента с заполнителем

Физико-химический процесс, в котором участвуют щелочные элементы бетона и составляющие его заполнители, вызывают протекающие годами и десятилетиями реакции. Чаще всего проблемы вызывают следующие виды щелочей:

Диоксид кремния. Эта реакция представляет собой реакционный процесс между щелочными элементами и добавлением кремнеземного реагента, который генерирует силикаты щелочных металлов, поглощая воду. Таким образом создается внутреннее давление между порами бетона, от чего появляются трещины. Адсорбция воды приводит к набуханию силикатов, заполнению пустот или пор, а затем к образованию микротрещин или трещин, которые в итоге становятся причиной потери целостности бетона.

Силикаты. В этом случае возникает реакционный процесс между щелочными элементами и кремнистыми породами, состоящие в основном из глин с содержанием силикатов. Слои силикатов вызывают медленное разрушение бетона.

Карбонаты. Эта реакция происходит в бетоне, когда в его производстве используются известковые заполнители доломитового типа. В таких заполнителях содержится сильно реактивная и расширяющаяся глина, которая при контакте со щелочами вызывает разложение доломита с образованием брусита, имеющего гелеобразную текстуру. От этого оказывается внутреннее давление, потому что кристаллы растут, вызывая внутренние напряжения, трещины, усталость, дезинтеграцию и разрушение бетона.

Заключение

При планировании строительства очень важно учитывать все возможные воздействия или химические атаки, которым может подвергнуться бетон. Если разрушается основной компонент бетона цемент, то это ухудшает прочность, внешний вид и долговечность конструкции. Рекомендуется учитывать тип окружающей среды, в которой будет находиться бетон, чтобы определить необходимость в специальных компонентах. Или же использовать гидроизоляционные агенты для минимизации потенциального разрушения и увеличения гарантированного срока службы бетонной конструкции.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *