В. Г. БАТРАКОВ, д-р техн. наук, Е. С. СИЛИНА, канд. техн. наук (НИИЖБ), Применение химических добавок —способ первичной защиты железобетона
Повышению морозостойкости бетонов при введении КОС способствует также наличие в составе молекулы органического радикала в связи Si—R, мозаично гидрофобизирующего стенки пор и капилляров цементного камня. Дополнительным эффектом от применения кремнийорганнчеокнх соединений является пластификация бетонной смеси.
Наиболее мощным способом повышения морозостойкости бетонов как нормального твердения, так и подвергнутых в процесс твердения гидротермальной обработке, является применение газообразующих кремнийорганических продуктов. Так, использование кремнийорганической жидкости 136-41 (б. ГКЖ-94) при строительстве Зейской ГЭС позволило получить бетоны с маркой по морозостойкости F1000 и выше, которые к тому же обладали высокой кавитационной стойкостью.
Монолитные и сборно-монолитные железобетонные конструкции, изготовленные из бетонов с применением КОС, испытывали в зоне берегового прилива Баренцева моря. Обследования, проведенные через 20 лет испытаний, .показали, что ни бетон, ни арматура не имеют признаков разрушения.
Кремиийорганнческне соединения различного механизма действия, особенно гидрофобно-газовыделяющего типа, позволили также повысить коррозионную стойкость бетонов в условиях воздействия солей, при развитии процессов гипсовой и гипсосульфоалюминатной коррозии, в том числе при периодическом увлажнении в 5%-ном растворе сульфата натрия и последующем высушивании.
Бетоны, модифицированные КОС, в течение 15 лет испытывали в условиях высококонцентрированных солей Сивашских озер хлоридно-натриево-магнезиального типа (общее содержание солей 300 г/л). Бетоны сохранили высокую стойкость, признаков коррозии арматуры не обнаружено.
Авторами разработаны бетоны высокой, объемной гидрофобноети с применением КОС типа полиорганоалкокси силоксанов (жидкость 113-63, б. ФЭС-Тл. Использование таких соединений особенно эффективно прн эксплуатации конструкций в условиях капиллярного подсоса растворов солей при наличии поверхностен, а также повышенной относительной влажности воздухе -при наличии в окружающей среде агрессивных газов н пыли. Проведенный эктперимент по изучению стойкости в условиях капиллярного подсоса в 5%-ном растворе сульфата натрия показал, что бетоны с расходом цемента 250 кг/м3, модифицированные КОС типа полифепилзтоксисилоксанов, обладают большей стойкостью, чем бетоны с расходом цемента 5 кг/м3, изготовленные без добавок. Опыт внедрения гидрофобных штукатурных растворов иа складе готовой продукции комбината Белорускалий показал, что через 12 лет эксплуатации в условиях повышенной влажности (особенно в осенне- зимний период) и наличия гигроскопичной пыли КС1 гидрофобный эффект в штукатурке исчез на глубину 2..А мм, а остальной ее слой обладает высокими гидрофобными свойствами.
Таким образом, применение в Сетонах соединений структурообразующего действия, особенно кремнийорганических продуктов гидрофобно-газовыделяющего тина, а также модификаторов высокогидрофобизирующего действия позволяет успешно защитить бетон и железобетон от воздействия мороза, а также повысить их коррозионную стойкость.
Известно, что проникновение агрессивной среды в бетон происходит по капиллярам, число которых определяется количеством воды затворения бетонной смеси, поэтому, естественно, чем ниже се вещссаяержавне, выше его стойкость.
Водосодержанне бетонной смеси можно снизить водоредуцирующим действием пластификаторов. Разработанные и применяемые в настоящее время в технологии бетонов суперпластнфикаторы позволяют снизить расход воды на 20, иногда иа 30%. Соответственно снижается проницаемость бетонов. Так, снижение расхода воды на 20% позволяет повысить марку бетона по водонепроницаемости от W 4 до W12 (для бетонов нормального твердения) и до W 18 (для пропаренных бетонов). Снижение В/Ц на 18...27% повышает марку бетона.
С-3 морозостойкость бетонов повышается в 1,5...1,7 раза. Кроме того, значительно повышаются защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре.
Другим способом снижения проницаемости бетонов является применение добавок кольматирующего действия. Такой прием оказался эффективным средством защиты бетона от коррозии в сульфатных средах. В НИИЖБе были проведены испытания по ускоренной методике добавок кольматирующего действия типа «Тилор» и «Эветикс» венгерского производства, предназначенных для повышения стойкости бетонов.
При проведении эксперимента в качестве агрессивной среды использовали раствор сульфата натрия с концентрацией 10 <300 мг(л (по иону S04 5а 550 сут испытания образцы с добавкой «Тилор» поглотили 0,41 % массы цемента иона S04 а образцы с добавкой «Эветикс» имели нулевой показатель поглощения. Образцы без добавки поглотили 3,09% иона S04”
Эффект снижения проницаемости бетонов с соответствующим повышением их стойкости можно получить введением воздухоудаляющих добавок. К добавкам, способствующим, правда, косвенным образом повышению стойкости бетонов, можно отнести стабилизирующие (предупреждающие расслоение) и водоудерживающие (уменьшающие водоотделение) добавки. И те, и другие способствуют повышению однородности бетонной смеси и тем самым снижают возможность локального скопления большого числа капилляров в бетоне.
Бетон и железобетон, 1990