Бетон широко используется в строительстве. По сути, это смесь цемента, заполнителей (щебень, песок) и воды. Вода играет ключевую роль в химической реакции, называемой гидратацией цемента, которая и обеспечивает твердение и прочность бетона.
Традиционно не возникает вопросов что делать с водой. Это стандартная схема - вода техническая или просто из под крана. Но что, если строительство идёт на берегу моря? Почему бы не замешать бетон на воде, которая под рукой? Однако, морская вода имеет другой химический состав. В игру вступают соли, в изобилии растворенные в морской воде, и картина резко меняется.
Главный враг бетона, приготовленного на морской воде, - хлориды. Морская вода богата хлоридом натрия (обычная поваренная соль), а также другими хлоридами. Эти соединения проникают в поры бетона и запускают цепь разрушительных процессов.
Бетон часто армируют стальными стержнями (арматурой) для повышения его прочности на растяжение. Хлориды, проникая к арматуре, депассивируют ее, то есть разрушают защитную оксидную пленку, предотвращающую коррозию. В результате сталь начинает ржаветь, увеличиваясь в объеме и создавая внутреннее давление, которое буквально “взрывает” бетон изнутри.
Хлориды вступают в реакцию с компонентами цемента, образуя так называемые хлоридные соли. Эти соли гигроскопичны, то есть активно поглощают влагу из окружающей среды. Увлажненный бетон становится более уязвимым к циклам замораживания-оттаивания, которые особенно разрушительны в морском климате. Вода, замерзая в порах, расширяется и вызывает образование трещин, что со временем приводит к разрушению структуры бетона.
Некоторые заполнители (например, определенные виды щебня) содержат кремнезем, который может реагировать с щелочными компонентами цемента, особенно в присутствии хлоридов. Эта реакция приводит к образованию гелеобразного вещества, которое, расширяясь, также создает внутреннее напряжение в бетоне и приводит к его разрушению.
Использование морской воды в бетоне снижает его долговечность и прочность, делая конструкции более уязвимыми к разрушению и требуя более частого и дорогостоящего ремонта. В конечном итоге, экономия на использовании пресной воды может обернуться огромными финансовыми потерями и даже угрозой безопасности.
Стоит отметить, что существуют специальные типы бетона, разработанные для использования в морских условиях. Эти бетоны, как правило, имеют низкое содержание хлоридов, используют специальные добавки, снижающие проницаемость бетона и повышающие устойчивость арматуры к коррозии.
Однако, это высокотехнологичные и дорогостоящие материалы, которые не следует путать с обычным бетоном, приготовленным на морской воде.
Использование морской воды для приготовления обычного бетона – это не просто экономически невыгодно, а и потенциально опасно. Прочность и долговечность бетонных конструкций, построенных таким образом, будет подорвана солью морской воды, превращая, казалось бы, надежное основание, в мину замедленного действия. Лучше раздобыть пресную воду и получить надежный бетон, чем рисковать будущим ваших сооружений. Дешевле получится даже подвозить воду цистернами, чем брать прямо из моря.
При этом морскую воду допустимо использовать, если общее количество солей в ней не превышает 2%. Пригодность воды устанавливается химическим анализом и сравнительными испытаниями прочности бетонных образцов, изготовленных на данной воде и на чистой питьевой воде.
---
⚡ Обязательно подпишитесь на мой Telegram про квантовые миры и читайте эксклюзивные статьи! Обновления регулярно!