Зависимость агрессивности воды к бетону

Следует отметить, что все сульфаты, содержащиеся в воде или грунтах, потенциально опасны для бетона. Если существует течение подземных вод, которое приносит свежий запас сульфатов к пораженному участку, разрушение может оказаться очень быстрым, так как реакция продолжается только в том случае, если запас сульфатов пополняется. Если подземные воды находятся в статичном состоянии, реакция не проникает глубже наружной поверхности бетона. Усугубляет воздействие сульфатов повышение температуры.

За рубежом принято, что при содержании в воде SCU2- до 600 мг/л коррозионный процесс в обычном бетоне протекает медленно, при SO42- 600 — 3000 мг/л он происходит активнее. При S042- > 3000 мг/л бетон разрушается обычно с высокой скоростью.

Для обеспечения защиты от сульфатов бетон и ремонтные составы изготовляют на сульфатостойком цементе. В основе своей сульфатостойкий цемент — это вяжущее со снижением фазы алюмината кальция. Именно на алюминат кальция воздействуют сульфаты с образованием в результате эттрингита.

Принято, что цементы, стойкие к воздействию сульфатов, должны иметь в своем составе С3А не более 5 — 8 % (лучше 1- 2 %), а С3А + C4AF — 22 %, но содержание С3А может в отдельных случаях доходить до 10 %, а С3А + C4AF — до 25 %. Как указывалось выше, первостепенное значение для сульфатостойкости материалов на цементной основе имеет степень их непроницаемости. Для практических оценок можно утверждать, что материал на цементной основе обладает средней устойчивостью к сульфатной агрессии в том случае, если увеличение объема образца за 6 месяцев не превышает 0,1 %, и высокой устойчивостью к сульфатной агрессии, если увеличение объема образца не превышает 0,05 % за 6 месяцев.

Если бетон конструкций, расположенных в грунтах, является пористым и подвержен насыщению влаги, то в результате отложения в нем солей может произойти его расширение и растрескивание.
Защита конструкций от воздействия сульфатов осуществляется путем использования плотного, качественного бетона с низким отношением В/Ц (0,45 — 0,5), а также подбора при изготовлении бетона составляющих, которые обладают сульфатостойкостью. Можно использовать преимущества вовлечения воздуха, поскольку это уменьшает отношение В/Ц и, следовательно, проницаемость. Для достижения минимальной проницаемости важно обеспечить необходимые условия схватывания и твердения бетона. Если в дополнение к сульфатам в окружающей среде присутствуют хлориды или другие депассивирующие металл вещества, низкое В/Ц отношение может снизить вероятность протекания коррозии арматурного каркаса.

У заполнителей, в состав которых входят сульфиды и сульфаты, также могут происходить разрушающие реакции, которые ведут к образованию оксидов железа и ионов сульфатов.