Химическая стойкость полимерсиликатных бетонов

Предпосылками, надежной работы конструкций из полимерсиликатных бетонов, особенно наливных сооружений, являются их плотность и химическая стойкость.
Испытания на водонепроницаемость показали, что образцы из полимерснликатного бетона выдерживают давление 0,6 МПа в течение 8 ч, в то время как силикатные бетоны без полимерных добавок оказались проницаемыми после 3—3,5 ч испытания при давлении в 0,1 МПа.
Водонепроницаемость полимерсиликатных бетонов при обычном давлении исследовалась по специально разработанной методике, основанной на измерении омического сопротивления слоя материала между проводниками, уложенными на различной глубине, и по мере проникания к ним жидкости.
Кривые изменения омического сопротивления полимерсиликатных бетонов подтверждают, что процесс проницаемости в первом приближении можно принять за диффузионный. Образцы из полимерсиликатного бетона толщиной 25 мм насыщались за 9 сут. Образцы из силикатного бетона без полимерных добавок при той же толщине оказались проницаемыми через 10 ч, что подтверждает наличие открытых пор в таком материале.
Кислотопоглощение полимерсиликатных бетонов определялось методом погружения образцов в растворы соответствующих кислот с последующим периодическим взвешиванием. Испытания показали, что поглощение имеет экспоненциальную закономерность. С уменьшением концентрации растворов кислот поглощение возрастает и увеличивается глубина проникновения раствора по контуру образцов.
При хранении в течение 60 сут в 2%-ной серной кислоте глубина проникновения составила 15 мм, а в 30%-ной глубина проникновения в те же сроки составила 4,5— 5 мм. Эти данные подтверждаются и испытанием армированных образцов. При концентрации серной кислоты выше 2% и толщине защитного слоя 10 мм арматура не имела признаков коррозии после 7 мес хранения в таких растворах.
Таким образом, полимерсиликатные бетоны, обладая малой проницаемостью для растворов кислот, должны иметь более высокую стойкость в кислых средах.
Исследования химической стойкостью полимерсиликатных бетонов в растворах различных кислот подтвердили, что они обладают более высокой химической стойкостью по сравнению с силикатными бетонами без полимерных добавок. При этом полимерсиликаты более стойки в серной и соляной кислотах и менее стойки в азотной кислоте.
В щелочах полимерсиликатные бетоны разрушаются, как и составы на жидком стекле без полимерных добавок. Для них так же, как и для цементных бетонов, подтверждается закономерность: если основное вяжущее не стойко в какой-либо среде, то любые, даже весьма стойкие добавки практически не улучшают стойкость композиции к этим средам.
Полимерсиликатные бетоны из-за высокой вязкости жидкого стекла характеризуются малой подвижностью, что создает определенные трудности при формовании конструкций, особенно тонкостенных и густоармированных. Поэтому необходимо было подобрать достаточно эффективные пластифицирующие добавки, способные существенно улучшить удобоукладываемость полимерсиликатных смесей.
Исследования показали, что пластифицирующие добавки снижают вязкость неналолненного жидкого стекла незначительно, в то время как подвижность бетонной смеси существенно увеличивается при введении ряда добавок. Наибольший эффект увеличения подвижности бетонной смеси наблюдается при введении нейтрализованного контакта Петрова, а также суперпластификаторов. Выполненные исследования позволили предположить, что в составах на жидком стекле механизм действия пластифицирующих добавок связан с адсорбцией ПАВ как на межфазной поверхности структурных элементов вяжущего, так и на поверхности наполнителя.