Условно все свойства бетона можно разделить на несколько больших групп, в зависимости от их характера (например, водно-физические, механические, теплофизические и прочие). Одна из таких категорий – химические свойства. Она отвечает за способность бетона противостоять различным химическим процессам и взаимодействовать с разными веществами.
В этой статье мы расскажем, какие химические свойства бывают у материала, что они означают.
Вы узнаете о таких параметрах бетона как:
- Коррозийная стойкость
- Растворимость
- Разлагаемость
Коррозийная стойкость бетона
Это – главное и, наверное, самое важное химическое свойство материала. Оно так и называется – коррозийная, или химическая стойкость.
Вообще под словом «коррозия» понимают процесс необратимого ухудшения технических характеристик бетона в результате физико-химического, химического и биологического воздействия внешней среды или же химических процессов, протекающих в самом материале, изменяющих его структуру и свойства. Таким образом, стойкость к коррозии показывает, насколько способен бетон противостоять воздействию различных агрессивных сред и химических веществ. При этом материал должен не просто выстоять, но и не утратить своих качественных характеристик. Это напрямую влияет на его долговечность.
Требования к коррозийной стойкости бетона закреплены в государственном стандарте. Но почему?
Все дело в том, что бетон – один из самых популярных строительных материалов, который используют не только в жилищном строительстве, но и при возведении различных инженерных конструкций и сооружений, в том числе – особого назначения.
Среди них:
- Дамбы
- Мосты
- Плотины
- Шлюзы
- Причалы
- Эстакады
- Путепроводы
- Тепловые и атомные электростанции
- Водо- и нефтепроводы
- Шахты
- Подземные хранилища
- Бункеры
- Метро
- Печи
- Здания заводов, фабрик и цехов
- Складские помещения
- Резервуары для хранения опасных веществ
- Канализационные системы
- Колодцы
- Различные военные объекты
- Взлетные полосы аэродромов
Все эти сооружения, здания и конструкции поддаются агрессивному влиянию эксплуатационной среды, различным климатическим, погодным и температурным условиям. Под воздействием всех этих факторов нарушается целостность бетона, внутри него начинают протекать различные процессы, которые и приводят к коррозии. Вот почему в большинстве случаев для этих зданий, конструкций и сооружений требуется особый материал. Он должен быть не только прочным, но и устойчивым к различным воздействиям агрессивных сред.
Последние по своей природе, согласно ГОСТ 31384-2017, могут быть:
- Химическими
- Биологическими
- Физическими
- Внутренними
Кроме того, они могут классифицироваться, например, по степени агрессивного воздействия (не-, слабо-, средне- и сильноагрессивные), своему физическому состоянию (газовые, жидкие, твердые) и прочим признакам.
Важнейшим, пожалуй, является деление агрессивных сред по их химическому составу.
По этому параметру они бывают:
- Сульфатными
- Магнезиальными
- Кислотными
- Щелочными
- Карбонатными
- Хлоридными
Все эти среды способны негативно воздействовать на бетонный камень, провоцируя его коррозию и разрушение. Таким образом, как мы уже говорили, снижается долговечность постройки. Вот почему этот показатель строго регулируется.
Согласно ГОСТ 25192-2012, в зависимости от стойкости к различным видам коррозии бетоны подразделяют на пять видов:
- А – обычные, эксплуатируемые там, где нет риска коррозионного воздействия
- Б – карбонатостойкие, применяемые в карбонатной среде
- В – хлоридостойкие, или эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под действием хлоридов
- Г – морозостойкие, используемые в условиях попеременного замораживания и оттаивания
- Д – химически стойкие, или применяемые в агрессивной среде, вызывающей химическую коррозию
Если вы хотите узнать больше об этих материалах и возможностях их использования, рекомендуем к прочтению наши статьи по теме:
Растворимость бетона
Под растворимостью в первую очередь понимают способность материала растворяться в растворителе, образуя вместе с ним однородную систему. Яркий пример этого процесса – растворение сахара в кофе или чае. В данном случае растворителем является горячая вода. С течением времени сахароза полностью «исчезает» в жидкости, наделяя ее при этом новыми свойствами или качествами (например, сладостью).
Разумеется, бетон не растворяется в воде. Но ведь H20 – далеко не единственный растворитель. Кроме влаги, растворению веществ способствуют различные кислоты и щелочи. Они считаются агрессивными веществами, способны влиять не только на состав материалов, но даже на их агрегатное состояние.
Необходимость растворить бетон возникает обычно в нескольких случаях:
- Если смесь застыла на рабочих инструментах, опалубке или специальной форме
- Если бетон вытек из опалубки и образовал ненужный «нарост» на конструкции
- Если бетонная смесь застыла неравномерно
- Если бетоном что-то загрязнили, и он уже успел застыть
- Если были допущены ошибки во время заливки
Во всех этих случаях можно использовать специальные растворители. Но стоит учесть, что все они обычно достаточно агрессивные. Поэтому при работе с ними необходимо соблюдать определенные меры безопасности. О них часто пишут на упаковке с растворителем или в инструкции по применению. Там же даны и все пропорции (если таковые имеются).
Если вам интересно, какие растворители бетона бывают, ниже мы коротко перечислим составы основных из них:
- Минеральные кислоты и ингибиторы коррозии
- Концентрированные неорганические кислоты (соляная, ортофосфорная), щелочи и вещества-ингибиторы
- Синтетические кислоты
- Концентрированные органические кислоты и ингибиторы коррозии
Стоит отметить также, что, несмотря на нерастворимость бетона в воде как такового, влага может растворять некоторые его компоненты.
Так, например, при длительном контакте с водой растворяются:
- Известняк
- Гашеная известь
- Гипс
- Кальцит
- Галит
Эти – и некоторые другие – материалы могут присутствовать в составе заполнителей бетонной смеси. Например, бетон на известняковом щебне – весьма распространенное явление (особенно в регионах, где нет залежей прочных магматических пород). Гашеную известь также добавляют в смесь в роли вяжущей добавки. Гипс, кальцит или галит вообще могут случайно «затесаться» в прочную горную породу в виде небольших вкраплений. Кроме того, соли могут попасть в бетонный раствор вместе, например, с морским песком. Поэтому стоит отнестись внимательно к выбору компонентов для бетона и их составу.
Разлагаемость бетона
Бетон относится к не разлагаемым материалам. Он, наряду с кирпичом, имеет срок разложения более 100 лет. При этом он не «исчезает» полностью, а из твердого монолитного камня превращается в крошку. Этот процесс чем-то напоминает выветривание горных пород: когда под действием дождя, солнца, снега, ветра и прочих факторов внешней среды прочный камень начинается крошиться и рассыпаться. Таким образом, например, из плотной горной породы образуется песок. Конечно, на это уходят миллионы лет. Вот и с бетоном все то же самое: с течением времени вместо монолитного куска получится бетонная пыль и крошка.
В следующей таблице мы разместили информацию о том, насколько «быстро» бетон разлагается относительно прочих твердых отходов и строительных материалов.
Отметим также, что, несмотря на долгое разложение, бетон (его так называемый «бой» или «лом») относится к классу безопасных отходов (V группа согласно Федеральному классификационному каталогу отходов (ФККО)). Он описывается так: «безвредный, практически неопасный, его угроза окружающей среде стремится к нулю».
Тем не менее, если даже этот материал и не причиняет непосредственный вред экологии, он может скапливаться на мусорных свалках, занимая место там в течение многих десятилетий. Это в свою очередь провоцирует появление новых свалок и полигонов, что, согласитесь, не очень рационально. Поэтому бетон активно перерабатывается и применяется повторно.
Когда срок службы бетонных зданий, сооружений и конструкций подходит к концу, их разрушают механическим способом – при помощи специальной наземной техники. Далее полученный бетонный лом очищают от металлических элементов, арматуры, бумаги, кафеля, дерева, стекла и прочих включений, а затем дробят на мелкие куски. Таким образом получают вторичный щебень, бой бетона или вторичный бетон. Его могут сортировать по размерах, дополнительно обогащать, очищать или реализовывать необработанным. Подробно об этом материале и способах его производства мы рассказывали в нашей статье Вторичный бетон. Если же вам интересно прочитать о том, как можно использовать этот материал, рекомендуем ознакомиться с нашей статьей Применение вторичного бетона.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
