и снижения степени коррозии бетона

Предотвращение коррозии цементного камня обеспечивается различными способами: изменением минералогического состава клинкера, фторированием поверхности бетона, регулированием тонкости помола цемента, введением в его состав гидравлически активных материалов, автоклавной обработкой изделий из бетона и гидроизоляцией бетонных сооружений.

4.1. Влияние минералогического состава клинкера

Стойкость портландцемента в пресных водах можно повысить, уменьшив в нем содержание трехкальциевого силиката – минерала, твердеющего с выделением большого количества свободной извести. Обычно стандарт на сульфатостойкий цемент предусматривает следующие требования: 3СаО · Al₂O₃ не более 5%(мас.), сумма 3СаО · Al₂O₃ + 4СаОAl₂O₃ ·Fe₂O₃ – не более 22%, 3СаО · SiO₂ – не более 50%.

4.2 Фторирование поверхности бетона

Другой мерой защиты бетона от коррозии является обработка поверхности бетона растворами фторосиликатов магния или натрия с целью придания ей водонепроницаемости. Фторосиликаты реагируют с карбонатом и гидроксидом кальция поверхностного бетонного слоя:

2CaСO₃ + MgSiF₆ + nH₂O = 2CaF₂↓ + MgF₂ + SiO₂ · nH₂O↓ + 2CO₂↑; (13)

2Ca(OH)₂ + MgSiF₆ + (n-2)H₂O = 2CaF₂↓ + MgF₂↓ + SiO₂ · nH₂O. (14)

Образуются труднорастворимые в воде вещества CaF₂, MgF₂, SiO₂ · nH₂O.

4.3. Влияние тонкости помола на стойкость против коррозии

Согласно В.С.Горшкову, увеличение тонкости помола способствует повышению сульфатостойкости цементного камня, этот факт объясняется тем, что увеличение тонкости помола сопровождается формированием плотного цементного камня с высокой водонепроницаемостью, исключающей возможность миграции агрессивной среды, что и обусловливает высокую коррозийную стойкость бетона.

4.4. Влияние тепловлажностной обработки цементного камня

на его коррозийную стойкость

Обработка цементного камня паром при температуре выше 100°С обеспечивает хорошую коррозийностойкость бетона. При автоклавной обработке под высоким давлением Са(ОН)₂ реагирует с SiO₂ с образованием низкоосновных гидросиликатов, что повышает сульфатостойкость цемента, поскольку реакция

Са(ОН)₂ + Na₂SO₄ = CaSO₄ · 2H₂O + 2NaOH (15)

прекращается. Гидросиликаты кальция, образующиеся при автоклавной обработке, устойчивы к воздействию агрессивных сред. В процессе обработки образуются 3СаО · Al₂O₃ · 6H₂O и гидрогранаты кальция

3СаО · (Al,Fe)₂O₃ · 6H₂O, SiO₂, обладающие высокой устойчивостью к действию сульфатов натрия.

4.5. Введение гидравлически активных добавок

Введение добавок в цемент способствует повышению его коррозийной стойкости. В этом случае протекает реакция

Са(ОН)₂ + SiO₂ + H₂O = CaO · SiO₂ · H₂O. (16).

Образующиеся гидросиликаты кальция менее растворимы в воде и практически не вступают в обменные реакции с сульфатами. Кроме того, введение в состав гранулированного шлака и горелой породы тоже оказывает положительное действие на коррозийностойкость бетона.

4.6. Гидроизоляция бетона

Гидроизоляция бетонного сооружения является эффективным способом, предотвращающим проникновение воды в бетон. С этой целью сооружение покрывают различными непроницаемыми покрытиями. Однако этот прием очень трудоемкий и дорогой. В последние годы для повышения водонепроницаемости бетонов используют расширяющиеся цементы и полимерные композиции на их основе.

В качестве полимерных добавок применяют дивинилстирольный латекс СКС-65 ГП, водно-спиртовые растворы кремнийорганических жидкостей ГКЖ-10 или ГКЖ-11 (силиконаты или алюмосиликонаты натрия жидкие), фуриловый спирт, водорастворимые алифатические смолы.

Цементный камень на расширяющемся цементе имеет более плотную структуру, чем цементный камень на портландцементе. Введение в цементный камень водорастворимых полимерных добавок приводит к значительному снижению микропористости, что вызывает уменьшение пор (появляются поры с радиусом 100 · 10 ^-10 м). Применение таких цементов позвляет обеспечить значительное снижение газо-, водо- и рассолопроницаимости цементного камня и раствора в сравнении с соответствующими составами на портландцементе.