К.т.н. Мороз М.Н.; д.т.н., профессор Калашников В.И.; профессор Худяков В.А.;

ген. директор «Энергосервис» Кудашов В.Я.; студентки Лесничая Е.А., Трёкина Н.Г.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

Коррозионная стойкость гидрофобизированных бетонов

Гидрофобизация стенок пор или кольматация их гидрофобными материалами уменьшает поверхность реагирования материала стенок пор жидко-агрессивными средами. Учитывая, что слабые водные растворы кислот и солей практически не меняют угол смачивания гидрофобизированных поверхностей по сравнению с водой и, практически, поверхностного натяжения на границе с воздухом, так как они являются поверхностно-инактивными, то массопоглощение этих растворов будет практически равно водопоглощению. В связи с этим, при уменьшении массопоглощения бетонов в 2 раза реагирующая поверхность уменьшается также в 2 раза. Следует ожидать, что и скорость коррозионных процессов при этом существенно снизится, а время протекания их значительно возрастет.

Во многих наблюдаемых на практике случаях разрушение строительных конструкций происходит, с одной стороны, из-за воздействия кристаллизационного давления солей в порах материала, и с другой – из-за образования кристаллогидратов солей или перехода последних в кристаллогидраты с большим содержанием гидратной воды и увеличением объема твердой фазы в порах по сравнению с первоначальным объемом системы. Количество кристаллизующихся солей является следствием массопоглощения растворов. Таким образом, для предотвращения этого явления требуется создание гидрофобных поверхностей [1].

Изучение коррозии проводилось на 3-х составах бетона: 1) гравелитошлакопесчаном «(гравелит:шлак):песок» – 1:1,5 = «(40:60):1,5», гидрофобизированным стеаратом кальция; 2) гранито-шлакоглауконитопесчаном (ГтШГлПБ) – ((гранит:шлак:глауконит):песок) – «(60:24:16):1,5 = 1:1,5)» и 3) гранито-шлакопесчаникопесчаном бетонах ((гранит:шлак:песчаник):песок) – «(60:24:16):1,5 = 1:1,5», пропитанные с поверхности гидрофобной жидкостью «Aquafree S-100» и лаком «ВВМ-М-7. Для сравнения был взят цементный контрольный состав.

В качестве агрессивной жидкости выбран 3%-ый раствор сульфата натрия.

Коррозии подвергались балочки размером 20×20×100 мм с забетонированными в торцы нержавеющими реперами для контроля деформаций набухания.

Как следует из графиков, самые высокие деформации набухания отмечены на контрольном цементном составе (рис. 1, г) и составили 1,41 мм/м в течение 140 суток нахождения в растворе сульфата натрия.

Деформации набухания гравелитошлакопесчаного бетона, гидрофобизированного стеаратом кальция в растворе сульфата натрия в 1,63 раза меньше негидрофобизированного, выдержанных в течение 4,5 месяцев (рис. 1, в).

Гранито-шлакопесчаникопесчаный бетон, пропитанный гидрофобизирующей жидкостью лак «ВВМ-М-7» имеет самые низкие значения деформаций набухания 0,073 мм/м, что ниже контрольного состава в 2 раза (рис. 1, б). Деформации набухания гранито-шлакоглауконитопесчаного бетона в 2,4 раза выше гранито-шлакопесчаникопесчаного бетона (0,15 мм/м). Пропитка лаком «ВВМ-М-7», понижает набухание ГтШГлПБ в 1,5 раза до 0,24 мм/м (рис. 1, а).

Пропитка малошлаковых бетонов гидрофобной жидкостью «Aquafree S-100» менее эффективна в ГтШГлПБ, чем в ГтШПаПБ. Набухание ГтШПаПБ, пропитанного этой жидкостью составляет 0,1 мм/м.

Таким образом, поверхностная пропитка бетонов даже невысокой прочности гидрофобизирующей жидкостью лаком «ВВМ-М-7» является надежным способом против высокоагрессивной сульфатной коррозии. Также можно с уверенностью сказать, что агрессивное воздействие растворов на минеральношлаковые вяжущие и бетоны на их основе, будет чрезвычайно низким по сравнению с цементными бетонами. При этом с уменьшением содержания шлака в системе, воздействие его может быть сведено к минимуму из-за очень малого содержания портландита, выделяющегося при гидратации шлака.

Литература.

1. Калашников В.И. Мороз М.Н. Повышение гидрофобности минеральношлаковых композиционных материалов наночастицами стеаратов металлов. Материалы шестой всероссийской научно-технич. конференции «Актуальные вопросы строительства.» ч.2 – Саранск. Из-во Мордов ун-та, 2007. С. 87-93.