Химически стойкие бетоны: понятие, состав, свойства, характеристики

Если бетонное сооружение эксплуатируется в условиях временного или постоянного контакта с химически агрессивными средами, для его сооружения применяют специализированные смеси (химически стойкие бетоны). Востребованы такие материалы при строительстве зданий и сооружений в химической отрасли, при производстве удобрений, сахара, целлюлозы. В качестве вяжущих компонентов добавляют не цемент, а составы на основе полимеров, жидкое стекло, синтетические смолы. Химически агрессивные среды бывают разные. Не существует смеси, которая может одинаково безупречно противостоять любым их разновидностям. Технологическую рецептуру разрабатывают с учетом конкретных условий будущей эксплуатации. Под химически агрессивными средами понимают широкий спектр химических агентов:

• соли;
• кислоты (неорганические, органические);
• растворители;
• нефть и продукты на её основе;
• щелочи.

Базовым показателем таких материалов является КХС (коэффициент химической стойкости). Высчитывается через соотношение прочности образца после контрольного взаимодействия с агрессивной средой к эталонному показателю. Все смеси данного типа классифицируют на 4 основные группы:

1. Нестойкие: КХС < 0,3;
2. Относительно стойкая разновидность: 0,3 < КХС < 0,5;
3. Стойкие: 0,5 < КХС < 0,8;
4. Повышенной стойкости: КХС > 0,8.

В данном случае в традиционные компоненты смеси добавляют элементы, придающие им нужные свойства. Учитывается степень агрессивности химической среды для разработки технологической рецептуры, которая содержит особые и классические компоненты бетонов.

3.1. Вяжущее

Эта составляющая может быть представлена смолами (карбамидная, полиэфирная, фураноэпоксидная, фурфуролацетоновая), жидким стеклом. Также в связующий компонент могут добавляться полимеры (полимербетоны). При введении в смесь ещё и жидкого стекла получают полимерсиликатную разновидность. Если среда очень агрессивная, то могут применяться сложные виды вяжущего, в которые добавляют портландцемент клинкерной разновидности.

3.2. Заполнители

Применяют щебень из гранита, кварцевый песок с высокими показателями влагоустойчивости, морозоустойчивости и прочности. Также допустим базальтовый щебень или из иных горных пород при условии, что они обладают нужным уровнем химической стойкости к агрессивным средам конкретного типа. Допустимы как плотные, так и пористые разновидности.

3.3. Наполнители

Позволяют снизить стоимость смеси. Дорогие вяжущие с особыми свойствами добавляют в меньшем объёме без ухудшения свойств. В данном случае применяют кварцевую или андезитовую муку.

3.4. Добавки

Довольно большая линейка полезных специальных добавок для придания смеси дополнительных качеств: фосфогипс, пластификаторы, нефтяной парафин.

3.5. Пропитки

Химически стойкие составы помогают во время твердения придать бетонам дополнительную стойкость к химически агрессивным средам при взаимодействии с ними: жидкое стекло, метилметакрилат, сера, битумы, стирол, парафины.