Добавь воды Экология

Коррозия цемента в пресных водах, борьба с коррозией цемента в пресной воде.

Если бетонный массив подвергается действию пресной воды без напора, то он практически почти не разрушается, несмотря на то, что находящийся в затвердевшем цементе гидрат окиси кальция растворяется в воде. Это объясняется тем, что образующаяся в поверхностном, слое бетона корка нерастворимого в воде углекислого кальция СаСО предохраняет массив от проникания в него воды и, следовательно, от выщелачивания. Плотность и водонепроницаемость изготовленного, бетона также препятствуют прониканию воды и разрушению массивов.

При напоре вода не только проникает внутрь бетона, но и фильтруется сквозь его массу, вызывая выщелачивание гидрата окиси кальция. По мере его выщелачивания эта фильтрация и сопутствующее ей выщелачивание будут усиливаться. Выщелоченный гидрат окиси кальция уносится водой, вследствие чего в жилкой среде, окружающей затвердевший цемент, понижается концентрация Са(ОН)2. Величина этой концентрации становится ниже предельной, необходимой для существования гидросиликатов и гидроалюминатов кальция, и они начинают разлагаться. Выщелачивание Са(ОН)2 можно устранить, вводя в состав цемента активные минеральные добавки, активная кремнекислота которых связывает Са(ОН)2 в гидросиликат кальция, мало растворимый в воде. Эта реакция протекает следующим образом:

Са(ОН)2 + SiO2 + mН2О = xCaO*SiO2*nH2O.

Все возникающие при твердении цемента новообразования растворяются в воде целиком (конгруентно) или с разложением (инконгруентно), отдавая в раствор известь. Происходит обогащение известью воды до создания, так называемой предельной концентрации, т. е. такой минимальной концентрации, при которой данное вещество перестает растворяться. Для гидрата окиси кальция она составляет 1,22 г СаО на 1 л воды (при 15°С), а для гидросиликата кальция — 0,07г СаО на 1 л. Это означает, что гидросиликат не разлагается в воде, содержащей 0,07 г СаО в 1 л. Он будет разлагаться и выделять в раствор СаО только при более низкой ее концентрации до тех пор, пока она не достигнет предельной, т. е. 0,07 г/л. Следовательно, устойчивость гидросиликата при воздействии пресной воды во много раз больше устойчивости гидрата окиси кальция. Предельная концентрация для высокоосновного гидроалюмината составляет 1,08 г СаО на 1 л воды.

Скорость выщелачивания зависит от быстроты просачивания и от количества фильтрующейся через бетон воды, а также от ее мягкости. Чем мягче, вода, тем больше растворяет она извести. Наиболее сильное растворяющее воздействие оказывает дистиллированная и близкая к ней по составу вода.

В зависимости от условий омывания бетона водой, размера поперечного сечения конструкции, ее вида (напорная или безнапорная) и рода применяемого цемента нормы и технические условия на гидротехнический бетон Н 114-54 (Признаки и нормы агрессивности воды-среды) предусматривают минимальные величины гидрокарбонатной щелочности, ниже которых вода-среда считается агрессивной. Гидрокарбонатная щелочность выражается числом мг-экв ионов НСО3‘, содержащихся в 1 л. воды; 1 мг-экв/л щелочности соответствует 2,8 немецких градуса.

В условиях фильтрации большое значение приобретает плотность бетона. Поэтому обработка свежеприготовленного бетона уплотняющими и воздухоудаляющими устройствами, например при вибрировании и вакуумировании, способствует устранению пустот в бетоне.