Агрессивные химические вещества и бетон на портландцементе

Область применения химических веществ в современной промышленности необычайно велика, но каждый случай следует рассматривать как отдельную проблему и детально изучать.

Все типы кислот, сульфаты в растворе, соли аммония в растворе и ряд других химических веществ агрессивны к бетону на портландцементе. Ниже приведены краткие сведения о наиболее употребительных химических веществах.

Кислоты. Степень химической агрессии зависит в основном от химического состава кислоты, ее концентрации и температуры, от ее обновления (непрерывного или периодического), степени непроницаемости бетона, расхода цемента в смеси и типа использованных цемента и заполнителей.

Сульфатные воды. Подробная информация об агрессивной грунтовой воде рассмотрена в последующих разделах этой главы. Следует добавить только одно: температура хранящихся жидкостей может быть значительно выше температуры окружающей среды, а повышение температуры увеличивает химическую активность.

Растворы солей. Как правило, это концентрированный раствор хлористого натрия (поваренной соли). При нормальной температуре он не агрессивен к бетону, но крепкий раствор хлорида кальция, вероятно, приведет к коррозии бетона и раствора. Все растворы солей весьма агрессивны к стальной арматуре, поэтому следует принимать максимальные меры для обеспечения непроницаемости и трещиностойкости бетона или раствора.

Креозот. Содержит фенолы и медленно разрушает бетон.

Смазочные масла. Если в маслах содержатся жирные кислоты, они, вероятно, будут оказывать на бетон медленное химическое воздействие. Кроме того они обладают высокой проникающей способностью и при наличии в их составе кислот потенциально опасны для арматуры.

Продукты переработки нефти. К этой группе относятся бензин, парафин и дизельное топливо. Как правило, они не агрессивны к бетону и раствору при условии низкой концентрации жирных кислот и серы. Однако они обладают высокой проникающей способностью и при отсутствии инертного барьера будут, вероятно, медленно просачиваться в бетон. Инфильтрация происходит весьма медленно и проявляется в виде темных пятен и влажных маслянистых участков на наружной поверхности конструкций.


Сера (расплавленная). Жидкая сера не агрессивна к бетонам и растворам на портландцементе.

Каустическая сода и другие едкие щелочи. Едкий натр в концентрации примерно до 10% не агрессивен к качественному бетону и раствору; концентрации более 10%. вероятно, приведут к медленному их разрушению. Повышение концентрации и температуры раствора обычно увеличивает скорость химического воздействия большинства едких щелочей.

Соединения мышьяка. Такие соединения редко находятся в контакте с бетоном, но два специалиста в этой области (Имре Бицок и Клейнлогель) утверждают, что при нормальной температуре соединения мышьяка не оказывают агрессивного воздействия на качественный бетон.

Соли аммония и магния. Некоторые соли аммония и магния агрессивны к бетону на портландцементе из-за так называемого катионного обмена. Этот процесс сводится к замене извести цемента в бетоне катионами аммония или магния, в результате чего происходит существенное снижение прочности бетона.

Мочевина. Иногда мочевину применяют в качестве антифриза. Она агрессивна к бетону. Точный механизм воздействия изучен не полностью.

Копперас. Это фирменное название сульфата железа. При растворении в воде он дает кислую реакцию па лакмус. Раствор коппераса агрессивен к бетону на портландцементе.

Гипохлорит кальция (отбеливающий порошок). Концентрированный раствор этого вещества может оказывать на бетон медленное воздействие. Гипохлорит кальция имеет щелочную реакцию и в концентрациях, необходимых для стерилизации воды, он не оказывает на бетон разрушительного действия.

Сахар. Сахар агрессивен даже к качественному бетону на портландцементе.

Молоко. Свежее молоко не агрессивно к бетону, но кислое молоко и молочные продукты агрессивны вследствие образования молочной кислоты.

Фрукты и овощи. В соках фруктов и овощей содержится сахар, а в большинстве случаев и органические кислоты. Следовательно, они оказывают на бетон медленное агрессивное воздействие.

Вино. Вино не воздействует на бетон, но во избежание загрязнения вина щелочами, выделяющимися из бетона, емкости для вина следует облицовывать.


Сточные воды. Хозяйственно-фекальные сточные воды не агрессивны к материалам на портландцементе. Септические сточные воды со значением pH ниже 6,5 могут разрушать бетон и раствор. Сточные воды, содержащие промышленные отходы, всегда следует тщательно проверять. Коллекторы и канализационные системы рассмотрены в отдельном разделе этой главы.

Сероводород (H₂S). Сероводород не оказывает агрессивного воздействия на бетон высокого качества. При растворении в воде он образует сероводородную кислоту, одну из самых слабых кислот, которая если и оказывает, то весьма незначительное воздействие на качественный бетон. Однако в некоторых случаях под действием аэробных бактерий он может перейти в серную кислоту, которая весьма агрессивна как к портландцементу, так и глиноземистому цементу. Этот процесс рассмотрен более подробно в следующих разделах этой главы.

Морская вода. Действие морской воды на бетон и раствор на портландцементе подробно рассмотрено в главе 5, посвященной проблемам ремонта и защиты морских сооружений.

Дистиллированная вода. Горячий дистиллят (например, из опреснительных установок для морской воды) весьма агрессивен к бетону.