Задать вопрос
+7-932-129-43-76
+7-932-129-48-92
Задать вопрос
Быстро и надежно

Химические свойства бетона

Условно все свойства бетона можно разделить на несколько больших групп, в зависимости от их характера (например, водно-физические, механические, теплофизические и прочие). Одна из таких категорий – химические свойства. Она отвечает за способность бетона противостоять различным химическим процессам и взаимодействовать с разными веществами.

В этой статье мы расскажем, какие химические свойства бывают у материала, что они означают.

Вы узнаете о таких параметрах бетона как:

  • Коррозийная стойкость
  • Растворимость
  • Разлагаемость

Скажем сразу, что некоторые источники причисляют к химическим свойствам бетона также такие его характеристики как теплопроводность, теплоемкость, морозостойкость, водонепроницаемость, водостойкость и прочие. В нашей классификации данные свойства относятся к другим группам, поэтому в рамках этой статьи мы их описывать не будем. Если же вам интересно прочитать о них подробнее, вы можете сделать это, перейдя по ссылкам на соответствующие страницы нашего сайта.

А у нас по плану – описание непосредственно химических характеристик.

Коррозия бетона на опорах моста, вызванная морской водой

Коррозийная стойкость бетона

Это – главное и, наверное, самое важное химическое свойство материала. Оно так и называется – коррозийная, или химическая стойкость. Также можно встретить такое название параметра как кислотостойкость, или кислотоустойчивость.

Вообще под словом «коррозия» понимают процесс необратимого ухудшения технических характеристик бетона в результате физико-химического, химического и биологического воздействия внешней среды или же химических процессов, протекающих в самом материале, изменяющих его структуру и свойства. Таким образом, стойкость к коррозии показывает, насколько способен бетон противостоять воздействию различных агрессивных сред и химических веществ. При этом материал должен не просто выстоять, но и не утратить своих качественных характеристик. Это напрямую влияет на его долговечность.

Требования к коррозийной стойкости бетона закреплены в государственном стандарте. Но почему?

Все дело в том, что бетон – один из самых популярных строительных материалов, который используют не только в жилищном строительстве, но и при возведении различных инженерных конструкций и сооружений, в том числе – особого назначения.

Среди них:

  • Дамбы
  • Мосты
  • Плотины
  • Шлюзы
  • Причалы
  • Эстакады
  • Путепроводы
  • Тепловые и атомные электростанции
  • Водо- и нефтепроводы
  • Шахты
  • Подземные хранилища
  • Бункеры
  • Метро
  • Печи
  • Здания заводов, фабрик и цехов
  • Складские помещения
  • Резервуары для хранения опасных веществ
  • Канализационные системы
  • Колодцы
  • Различные военные объекты
  • Взлетные полосы аэродромов
Плотина из бетона
ТЭЦ
Самолет на взлетно-посадочной полосе из бетона
Проход в бункере из бетона
Мост через реку из бетона
Путепровод из бетона

Все эти сооружения, здания и конструкции поддаются агрессивному влиянию эксплуатационной среды, различным климатическим, погодным и температурным условиям. Под воздействием всех этих факторов нарушается целостность бетона, внутри него начинают протекать различные процессы, которые и приводят к коррозии. Вот почему в большинстве случаев для этих зданий, конструкций и сооружений требуется особый материал. Он должен быть не только прочным, но и устойчивым к различным воздействиям агрессивных сред.

Последние по своей природе, согласно ГОСТ 31384-2017, могут быть:

  • Химическими
  • Биологическими
  • Физическими
  • Внутренними

Кроме того, они могут классифицироваться, например, по степени агрессивного воздействия (не-, слабо-, средне- и сильноагрессивные), своему физическому состоянию (газовые, жидкие, твердые) и прочим признакам.

Важнейшим, пожалуй, является деление агрессивных сред по их химическому составу.

По этому параметру они бывают:

  • Сульфатными
  • Магнезиальными
  • Кислотными
  • Щелочными
  • Карбонатными
  • Хлоридными

Все эти среды способны негативно воздействовать на бетонный камень, провоцируя его коррозию и разрушение. Таким образом, как мы уже говорили, снижается долговечность постройки. Вот почему этот показатель строго регулируется.

Согласно ГОСТ 25192-2012, в зависимости от стойкости к различным видам коррозии бетоны подразделяют на пять видов:

  • А – обычные, эксплуатируемые там, где нет риска коррозионного воздействия
  • Б – карбонатостойкие, применяемые в карбонатной среде
  • В – хлоридостойкие, или эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под действием хлоридов
  • Г – морозостойкие, используемые в условиях попеременного замораживания и оттаивания
  • Д – химически стойкие, или применяемые в агрессивной среде, вызывающей химическую коррозию

Если вы хотите узнать больше об этих материалах и возможностях их использования, рекомендуем к прочтению наши статьи по теме:

Подробно об этой характеристике читайте в нашей статье Коррозийная стойкость бетона.

Строительство бассейна из бетона

Растворимость бетона

Под растворимостью в первую очередь понимают способность материала растворяться в растворителе, образуя вместе с ним однородную систему. Яркий пример этого процесса – растворение сахара в кофе или чае. В данном случае растворителем является горячая вода. С течением времени сахароза полностью «исчезает» в жидкости, наделяя ее при этом новыми свойствами или качествами (например, сладостью).

Разумеется, бетон не растворяется в воде. Но ведь H20 – далеко не единственный растворитель. Кроме влаги, растворению веществ способствуют различные кислоты и щелочи. Они считаются агрессивными веществами, способны влиять не только на состав материалов, но даже на их агрегатное состояние.

Поливка бетона водой из шланга во дворе

Необходимость растворить бетон возникает обычно в нескольких случаях:

  • Если смесь застыла на рабочих инструментах, опалубке или специальной форме
  • Если бетон вытек из опалубки и образовал ненужный «нарост» на конструкции
  • Если бетонная смесь застыла неравномерно
  • Если бетоном что-то загрязнили, и он уже успел застыть
  • Если были допущены ошибки во время заливки

Во всех этих случаях можно использовать специальные растворители. Но стоит учесть, что все они обычно достаточно агрессивные. Поэтому при работе с ними необходимо соблюдать определенные меры безопасности. О них часто пишут на упаковке с растворителем или в инструкции по применению.  Там же даны и все пропорции (если таковые имеются).

Если вам интересно, какие растворители бетона бывают, ниже мы коротко перечислим составы основных из них:

  • Минеральные кислоты и ингибиторы коррозии
  • Концентрированные неорганические кислоты (соляная, ортофосфорная), щелочи и вещества-ингибиторы
  • Синтетические кислоты
  • Концентрированные органические кислоты и ингибиторы коррозии

Стоит отметить также, что, несмотря на нерастворимость бетона в воде как такового, влага может растворять некоторые его компоненты.

Так, например, при длительном контакте с водой растворяются:

  • Известняк
  • Гашеная известь
  • Гипс
  • Кальцит
  • Галит

Эти – и некоторые другие – материалы могут присутствовать в составе заполнителей бетонной смеси. Например, бетон на известняковом щебне – весьма распространенное явление (особенно в регионах, где нет залежей прочных магматических пород). Гашеную известь также добавляют в смесь в роли вяжущей добавки. Гипс, кальцит или галит вообще могут случайно «затесаться» в прочную горную породу в виде небольших вкраплений. Кроме того, соли могут попасть в бетонный раствор вместе, например, с морским песком. Поэтому стоит отнестись внимательно к выбору компонентов для бетона и их составу.

Гипсовая порода в руках
Известняковый щебень на белом фоне
Морской песок

Разлагаемость бетона

Бетон относится к не разлагаемым материалам. Он, наряду с кирпичом, имеет срок разложения более 100 лет. При этом он не «исчезает» полностью, а из твердого монолитного камня превращается в крошку. Этот процесс чем-то напоминает выветривание горных пород: когда под действием дождя, солнца, снега, ветра и прочих факторов внешней среды прочный камень начинается крошиться и рассыпаться. Таким образом, например, из плотной горной породы образуется песок. Конечно, на это уходят миллионы лет. Вот и с бетоном все то же самое: с течением времени вместо монолитного куска получится бетонная пыль и крошка.

В следующей таблице мы разместили информацию о том, насколько «быстро» бетон разлагается относительно прочих твердых отходов и строительных материалов.

Материал Срок разложения
Бумага До года
Картон До года
Натуральные ткани 2 года
Дерево До 10 лет
Железные банки 10 лет
Железная арматура 13-15 лет
Крашеное дерево 15 лет
Синтетические ткани 40-50 лет
Консервные банки 50 лет
Керамика 80-100 лет
Жестяные банки 90-100 лет
Фольга 100 лет
Бетон Больше 100 лет
Кирпич Больше 100 лет
Резиновые покрышки 120-140 лет
Батарейки 200 лет
Губка для мытья посуды 200 лет
Полистирол 300 лет
Пластик Больше 400 лет
Алюминиевые банки Больше 500 лет
Рыболовная леска 600 лет
Стекло Больше 1000 лет

Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:

Сроки разложения разных твердых материалов

Отметим также, что, несмотря на долгое разложение, бетон (его так называемый «бой» или «лом») относится к классу безопасных отходов (V группа согласно Федеральному классификационному каталогу отходов (ФККО)). Он описывается так: «безвредный, практически неопасный, его угроза окружающей среде стремится к нулю».

Тем не менее, если даже этот материал и не причиняет непосредственный вред экологии, он может скапливаться на мусорных свалках, занимая место там в течение многих десятилетий. Это в свою очередь провоцирует появление новых свалок и полигонов, что, согласитесь, не очень рационально. Поэтому бетон активно перерабатывается и применяется повторно.

Когда срок службы бетонных зданий, сооружений и конструкций подходит к концу, их разрушают механическим способом – при помощи специальной наземной техники. Далее полученный бетонный лом очищают от металлических элементов, арматуры, бумаги, кафеля, дерева, стекла и прочих включений, а затем дробят на мелкие куски. Таким образом получают вторичный щебень, бой бетона или вторичный бетон. Его могут сортировать по размерах, дополнительно обогащать, очищать или реализовывать необработанным. Подробно об этом материале и способах его производства мы рассказывали в нашей статье Вторичный бетон. Если же вам интересно прочитать о том, как можно использовать этот материал, рекомендуем ознакомиться с нашей статьей Применение вторичного бетона.

Бой бетона
Бой бетона

Подведем итог.

В этой статье мы рассказали о группе химических свойств бетона. К ней относятся такие характеристики материала, которые отражают его способность противостоять различным химическим процессам и взаимодействовать с разными веществами. Это, в первую очередь, такие параметры бетона как растворимость, разлагаемость и коррозийная стойкость. Последняя считается основной в этой группе; она закреплена в государственных стандартах на бетон и строго регулируется. Это связано с тем, что она напрямую влияет на срок службы материала и долговечность построек из него.