Подвергающиеся химической агрессии бетонные и железобетонные конструкции, независимо от защиты их противокоррозийными покрытиями (мастики, обмазки, растворы и т. п.), выполняют из бетонов повышенной стойкости или из специальных бетонов, приготовляемых на кислотоупорном цементе или полимерных вяжущих.
Ниже даны рекомендации на основе исследований М. М. Суб. боткина (НИИЖБ) и др. Бетоны на цементах должны иметь высокую плотность, обеспечиваемую низким В/Ц (не выше 0,40—0,45). Предел прочности при сжатии такого бетона должен быть не меньше 200 кГ/см2, водонепроницаемость —не ниже марки В4 и иметь повышенную сопротивляемость усилиям растяжения.
Бетоны на основе жидкого стекла должны иметь не менее: объемный вес 2000 кг/м3, предел прочности при сжатии 200 и при растяжении 20 кГ/см2, сцепление со сталью и керамикой 10, а с обычным бетоном 5 кГ/см2. Бетоны на основе нефтяных битумов должны иметь предел прочности при сжатии не менее 150 кГ/см2 и водопоглощение не более 0,12%. Добавками, вводимыми в состав бетона, могут служить: минеральные, повышающие плотность бетона и понижающие коэффициент фильтрации, что целесообразно в подземных и массивных сооружениях при постоянном воздействии на них влаги; химические, способствующие возникновению в цементном камне новообразований, изменяющих его структуру и также значительно понижающих коэффициент фильтрации; органические поверхностно-активные, пластифицирующие и уменьшающие водопотребность, снижающие тепловыделение и усадку, а также повышающие морозостойкость и трещиностой-кость бетона; полимерные. Последние, изменяя структуру бетона и заполняя его поры полимером, снижают истираемость и фильтрацию, повышают предельную растяжимость, трещиностойкость и адгезию (связь) нового бетона со старым.
Для сохранности арматуры от коррозии ширина раскрытия трещин (без нанесения лакокрасочных покрытий) в бетоне должна быть не более 0,2 мм, а преднапряженные элементы конструкций Для сильно агрессивных сред — рассчитываться по I и II категориям трещиностойкости.
Толщину защитных слоев по сравнению с обычной следует увеличивать на 5—10 мм в зависимости от степени агрессивности среды защиты бетона. Для получения солестойких, в частности сульфатостойких, бетонов применяют сульфатостойкий или иной низкоалюминатный портландцемент. Не следует применять в качестве вяжущих для этих бетонов пуццолановые или шлакопортландцементы.
Для кислотостойких бетонов при повышенной концентрации кислот применяют растворимое натриевое или калиевое стекло (жидкое стекло), к которому добавляют инициатор твердения — кремнефтористый натрий и наполнитель — тонкомолотый кислотоупорный материал (диабаз, андезит, кварц, базальт). С той же целью применяют кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент, являющийся тонкоизмельченной смесью кварцевого песка и кремнефтористого натрия; эту смесь затворяют водным раствором жидкого стекла.
» Плотный бетон
Плотный бетон на портландцементе и на обычных заполнителях (кварцевый песок, щебень изверженных пород) достаточно хорошо противостоит действию слабых растворов щелочей, но с увеличением концентрации раствора едких щелочей (NaOH, КОН), особенно при повышенной температуре, коррозия бетона резко увеличивается, главным образом по причине разрушения заполнителей. Бетон на портландцементе и карбонатных заполнителях (известняке, доломите) достаточно щелочестоек при высоких концентрациях растворов щелочи и высоких температурах.
Заполнителями для химически стойких бетонов должны служить:
для кислотостойких — щебень из андезита, гранита, плавленого базальта и диабаза, кварцита, габбро, кислотостойкой керамики и кварцевый песок или песок от дробления указанных материалов; для солестойких бетонов — щебень из плотных изверженных, .или метаморфических, пород (гранита, диабаза, габбро, кварцита, гнейса). С этой же целью применяются осадочные породы с водо-поглощением не более 0,5—1% (по весу), выдерживающие без разрушения 15 циклов попеременного насыщения в растворе сернокислого натрия с последующим высушиванием при температуре 105—110°, и кварцевый песок или песок от дробления плотных каменных материалов.
Для щелочестойких бетонов в качестве заполнителей применяют преимущественно плотные карбонатные породы. Песок должен быть крупный с А11ф — 2,5 и количеством отмучиваемых пылевидных и глинистых (содержащих нежелательные алюминаты и алюмосиликаты) частиц не более 1% по весу, а для особо ответственных конструкций — из 2—3 раздельно дозируемых фракций. Щебень следует разделять на фракции (5—10, 10—20, 20—40 мм); количество отмучиваемых частиц в нем должно быть не больше 0,5%, а частиц лещадной формы —не более 15%. Нельзя применять крупный заполнитель с наличием опалового кремнезема, халцедона и других видов аморфного кремнезема, способного к реакции со щелочами цемента, из-за которой могут возникнуть опасные напряжения в бетоне.
Твердение кислотоупорного бетона должно проходить в теплой сухой воздушной среде. Бетоны и растворы на основе жидкого стекла после твердения 5ia воздуха при температуре не ниже 10° в течение не менее 10 суток приобретают стойкость против действия органических и неорганических кислот любых концентраций (кроме горячей фосфорной, фтористоводородной и кремнефтористоводородной); но они нестойки к действию щелочных растворов. Бетоны и растворы на основе нефтяных битумов и каменноугольных пеков следует применять в условиях постоянного или переменного действия кислых или солевых сред средней агрессивности. Применять битумобетон и битумные растворы можно в ограниченных условиях действия растворов кислот концентраций: азотной до 25%, серной до 50%, соляной до 20% и щелочей с концентрацией до 10%.
