Про советский бетон ходит крепкая легенда. Будто заливали его по особому рецепту, чем-то проходились сверху, и потому фундаменты с эстакадами стоят по 50-60 лет без единой трещины, а нынешняя стяжка крошится за зиму-другую.
Рецепт и правда был. Только работал он не так, как принято думать, и сам по себе ничего вечного не давал.
Два "секрета" советского бетона
Чаще всего под "секретом" имеют в виду две вещи.
Первая, железнение. На свежий, ещё не затвердевший бетон насыпали сухой цемент слоем в 2-3 мм и вгоняли его в поверхность стальной тёркой. Мокрым способом по бетону вместо порошка распределяли жидкое цементное молочко.
Поверхность выходила плотной, гладкой, почти без пор. Вода в неё уже не впитывалась, пыль не сыпалась, и верхний слой держался куда дольше обычного.
Вторая, жидкое стекло. По сути это канцелярский силикатный клей, знакомый всем со школьной парты. Им пропитывали бетон сверху или подмешивали в раствор. Силикат затягивал поры, и вода переставала уходить в глубину. Полы не пылили, отмостки не тянули воду.
Обе обработки, однако, делают одно и то же, запечатывают самый верхний слой, на 2-3 мм, не глубже. Это как покрасить доску. Краска бережёт верхушку, но сердцевину крепче не делает.
Главный враг железобетона
Что по-настоящему убивает железобетон, так это вода, добравшаяся до арматуры. Стальные прутья внутри держат всю конструкцию на растяжение. Пока бетон вокруг плотный и щелочной, сталь покрыта тонкой защитной плёнкой и не ржавеет десятилетиями.
Стоит влаге с воздуха и углекислым газом пробраться к прутьям, плёнка сходит, и металл начинает ржаветь.
Ржавчина занимает больше места, чем чистая сталь. Прут обрастает рыжей коркой, разбухает и распирает бетон изнутри, как лёд распирает забытую в морозилке бутылку с водой.
Сначала вдоль арматуры идёт трещина, потом по ней течёт ржавая вода, потом кусок бетона отслаивается и отваливается, оголяя прутья. Дом начинает сыпаться не с поверхности, а из глубины.
Защитный слой
Защищает арматуру не пропитка, а толщина бетона над ней, защитный слой. Углекислый газ съедает щёлочность бетона с поверхности и ползёт вглубь год за годом. Пока он не дошёл до прутьев, сталь в безопасности.
По нормам этот слой не делали тоньше самого прутка, внутри дома хотя бы 10 мм, а на улице 30 мм. Сэкономили на слое, положили арматуру у самой поверхности, и она дотянулась до воздуха за пару десятков лет, как бы ни был хорош сам бетон.
Соль бьёт быстрее воздуха
Соль бьёт ещё быстрее воздуха. Дорожные реагенты, морской воздух, противогололёдная соль на ступенях и в паркингах гонят к арматуре хлориды, а те проедают защитную плёнку напрямую, не дожидаясь карбонизации.
В США мосты рассчитывали на 40 с лишним лет, но как стали сыпать на дороги соль от гололёда, арматура в пролётах поползла ржаветь куда раньше срока.
Поэтому возня с поверхностью и второстепенна. Беречь надо не верхние 2 мм, а всю толщу, через которую вода идёт к арматуре. А плотность всей толщи закладывают не пропиткой, а на этапе замеса.
Вода в замесе решает всё
Прочность бетона определяет в первую очередь количество воды. Воды цементу для твердения надо немного, около 25% собственного веса. Лишняя в реакцию не идёт. Часть её испаряется, часть так и стоит внутри, а после неё в бетоне остаются пустоты, те самые поры и тонкие капилляры, по которым к арматуре потом и подбирается влага.
Чем больше воды плеснули в бетономешалку, тем рыхлее камень на выходе. Марка М400 при переливе легко скатывается до М200, вдвое слабее.
На стройке вечно тянет долить воды, особенно когда платят за скорость. Жидкий раствор сам растекается по опалубке, его не надо трамбовать. Густой жёсткий замес тяжелее в работе, зато камень из него выходит плотный, без пустот.
Уход в первые дни
Второе, что решает дело, это уход в первые дни. Бетон не сохнет, он твердеет, а для этого ему нужны вода и время. Бросишь свежую стяжку на жаре, верх схватится и потрескается, а толща не доберёт прочности.
Поэтому бетон в первую неделю проливают водой и накрывают плёнкой, чтобы влага не ушла раньше срока. Пропустишь этот шаг, получишь рыхлую корку, которая через год пойдёт пылить и шелушиться.
Хороший бетон при этом не застывает раз и навсегда за 28 дней. Эти 28 дней всего лишь срок, к которому он набирает паспортную прочность. Дальше реакция продолжается, просто медленнее. Один из минералов цемента твердеет годами, и за первые годы бетон прибавляет ещё 20-25%.
Потом прирост обычно встаёт, а у части бетонов прочность к старости даже падает, так что "крепнет вечно" тоже преувеличение. Панели, которые на заводе пропаривали ради скорости выпуска, почти всю прочность брали сразу и дальше росли слабо.
Советский запас и плановый ГОСТ
Бетон вдобавок делали с запасом, и в нём пряталась немалая часть "советского секрета". ГОСТы задавали марку с гарантией, по которой не меньше 95% замесов должны были держать заявленную нагрузку.
Завод работал по плану, а не по принципу "сделать ровно настолько, насколько заказано, и ни граммом крепче". Никакой чудо-добавки, втёртой в поверхность, за этим не стоит.
Жидкое стекло к тому же не такое уж вечное. Силикат натрия растворяется в воде. Та самая влага, от которой стекло призвано защищать, постепенно его и уносит. Гидроизоляция из него работает, пока её не размыло.
Мороз как второй враг
Помимо арматуры, у бетона есть второй враг, мороз. Влага набирается в поверхностные поры и на морозе застывает. Лёд крупнее воды примерно на 10%, и, расширяясь, он рвёт камень с лица.
За зиму оттепели и морозы сменяют друг друга не раз, и каждый цикл вгоняет в трещины новую воду. Так осыпаются отмостки, ступени, углы фасадов, не от ржавой арматуры, а от воды, которая мёрзнет в лицевом слое.
Эту стойкость считают марками F50, F100 и дальше, где число показывает, сколько циклов заморозки бетон выдержит, прежде чем начнёт сдавать.
Запечатанная поверхность не впитывала воду, и морозу нечего было рвать в лицевом слое, в этом и была настоящая польза железнения с жидким стеклом. Корку они берегли честно, но дом стоит не на корке.
Обман зрения
Сама легенда "советское стоит, нынешнее крошится" держится на обмане зрения. Плохой советский бетон до нас просто не дожил, его снесли и забыли, а раскрошилось его предостаточно.
Высолы, продольные трещины, отвалившиеся куски с торчащей арматурой находили и на плитах, залитых 40 лет назад.
Те же хрущёвки вообще строили как времянку, первую панельную серию рассчитывали лет на 25, дальше дом полагалось снести и переселить людей.
Хотя и сами 25 лет относились не ко всему зданию. Цифра шла от первой, каркасно-панельной серии и от начинки дома, от труб, кровли, проводки, которые столько и служат.
Несущие стены и перекрытия закладывали уже лет на 50, а при нормальном уходе и капремонтах железобетонная коробка стоит и 100, и 150 лет. Случаев, чтобы панельный дом рухнул сам от старости, без пожара и взрыва, попросту не было.
Почему сыплется современный бетон
Современный бетон сыплется чаще не потому, что стал хуже. Цемент и добавки сегодня лучше, чем полвека назад. Сыплется он по тем же причинам, по которым осыпался бы и советский, перелили воды ради скорости, не ухаживали в первые дни, сэкономили на марке.
Заводской раствор приходит на площадку нормальным, а потом в него прямо на месте доливают воду, чтобы легче лилось, и сами же гасят прочность.
Современные пластификаторы, которых в советские годы толком не было, работают наоборот. Они делают смесь текучей и удобной в укладке без всякой лишней воды. Воды меньше, и камень плотнее, прочнее и лучше держит мороз.
Есть и обратный приём, в смесь намеренно вмешивают микроскопические пузырьки воздуха. Замерзающая вода расширяется в них, а не в тело бетона, и холод перестаёт его крошить. Старый бетон держал мороз одной плотностью, нынешний ещё и этими пустотами.