При воздействии сред, агрессивных по содержанию сульфатов

Согласно ГОСТ 22266-2013 цементы сульфатостойкие предназначены «для изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций, обладающих повышенной коррозионной стойкостью при воздействии сред, агрессивных по содержанию сульфатов».

В таблице В.1 СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии» (актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85) установлена "Степень агрессивного воздействия сульфатов в грунтах на бетоны марок по водонепроницаемости W4 - W20":

Цемент

Показатель агрессивности грунта с содержанием сульфатов в пересчете на ионы SO2-, мг/кг

Степень агрессивного воздействия грунта на бетон

W4

W6

W8

W10 - W14

W16 - W20

Портландцемент по ГОСТ 10178, ГОСТ 31108

500 - 1000

Св. 1000 - 1500

Св. 1500 - 2000

Св. 2000 - 3000

Св. 3000 - 4000

Слабоагрессивная

1000 - 1500

Св. 1500 - 2000

Св. 2000 - 3000

Св. 3000 - 4000

Св. 4000 - 5000

Среднеагрессивная

Св. 1500

Св. 2000

Св. 3000

Св. 4000

Св. 5000

Сильноагрессивная

Сульфатостойкие цементы по ГОСТ 22266

6000 - 8000

Св. 8000 - 10000

Св. 10000 - 12000

Св. 12000 - 15000

Св. 15000 - 20000

Слабоагрессивная

8000 - 10000

Св. 10000 - 12000

Св. 12000 - 15000

Св. 15000 - 20000

Св. 20000 - 24000

Среднеагрессивная

Св. 10000

Св. 12000

Св. 15000

Св. 20000

Св. 24000

Сильноагрессивная

Соотвественно, при воздействии сульфатов на бетон требуется либо обеспечить такому бетону крайне высокую водонепроницаемость, либо для изготовления бетона использовать сульфатостойкий цемент. Причем, если содержание сульфатов в пересчете на ионы SO2- превышает:

  • 5 000 мг/кг, то без сульфатостойкого цемента пратически не обойтись;
  • 15 000 мг/кг, то не обойтись без сульфатостойкого цемента и без получения из него водонепроницаемого бетона.   

В природе, встречаются и более минерализованные грунты и воды, например, на Мормышанском озере в Алтайском крае минерализация воды достигает 355 г на литр (плотность более 1200 г/л), то есть около 300 000 мг/кг, основную часть из которых составляют сульфаты и хлориды натрия. Однако, не смотря на сверхвысокую насыщенность солями и запредельно сильную агрессивность для бетона, такие воды широко используются для отдыха и купания туристами:

Солёное озеро Мормышанское - насыщенный раствор сульфата и хлорида натрия  Солёное озеро Мормышанское - соли со дна 

Другое дело, если среда агрессивна не столько по воздействию сульфатов, как, например, серная кислота

Безусловно, в серной кислоте также имеется сульфат-ион и много, но вот "искупаться" в серной кислоте никому и в голову не придёт. В кислотах лимитирующим показателем агрессивности является не столько образующий их анион (сульфат-ион, нитрат-ион...), как водородный показатель (рН) кислотных растворов. По этой причине бессмысленно применение сульфатостойкого цемента как самостоятельной и самодостаточной защиты от кислотных растворов, включая растворы серной кислоты.

В таблице В.3 СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии» (актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85) установлена "Степень агрессивного воздействия жидких неорганических сред на бетон" при воздействии кислотных сред в зависимости от рН раствора:

Показатель агрессивности

Показатель агрессивности жидкой среды1) для сооружений, расположенных в грунтах с Kf свыше 0,1 м/сут, в открытом водоеме и для напорных сооружений при марке бетона по водонепроницаемости

Степень агрессивного воздействия жидкой неорганической среды на бетон

W4

W6

W8

W10 - W12

Водородный показатель pH4)

Св. 5,0 до 6,5

Св. 4,0 до 5,0

Св. 3,5 до 4,0

Св. 3,0 до 3,5

Слабоагрессивная

Св. 4,0 до 5,0

Св. 3,5 до 4,0

Св. 3,0 до 3,5

Св. 2,5 до 3,0

Среднеагрессивная

Св. 0 до 4,0

Св. 0 до 3,5

Св. 0 до 3,0

Св. 0 до 2,0

Сильноагрессивная

Соотвественно, при воздействии кислотных растворов на бетон речь о применении или не применении сульфатостойкого бетона уже не идет

В большей мере лимитирует водонепроницаемость бетона. Более того, ГОСТ 22266-2013 не предусматривает использование сульфатостойких цементов в средах, агрессивных по кислотности.

При подготовке решения по защите от коррозии бетона следует также принимать во внимание, что некоторые соли за счёт электролитической диссоциации при контакте с водой, также образуют кислотные растворы. Это, в частности, практически все соли аммония, особенно нитрат аммония и сульфат аммония - широко известные минеральные удобрения. Например, нитрат аммония (аммоний азотнокислый) диссоциирует в воде с образованием азотной кислоты:

H2O + NH4NO3  ↔  (NH4OН) + HNO3

В случае аммонийных солей имеет место комбинированная агрессивная среда, включающая такие показатели агрессивности как водородный показатель (рН) и наличие иона аммония (NH4):

Показатель агрессивности согласно
СП 28.13330.2017 (актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85)
Величина показателя
Степень агрессивного воздействия на бетон согласно
СП 28.13330.2017 (актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85)
Водородный показатель (рН)
0-3/4
Сильноагрессивная
Содержание аммонийных солей, мг/л, в пересчете на ион NH4
Свыше 800
(т.е. раствор нитрата аммония с концентрацией свыше 0,3%)
Сильноагрессивная

Резюме:

Согласно таблице В3 СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии» (актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85) и ГОСТ 22266-2013 сульфатостойкий цемент неприемлемо использовать в кислотной среде как самостоятельный и самодостаточный защитный или кислотостойкий материал для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, обладающих коррозионной стойкостью. Бетон на основе сульфатостойкого цемента необходимо защищать от разрушающего воздействия кислотных сред.

Решение есть!

Для защиты бетонных конструкций от коррозии в кислотных средах применяется первичная и вторичная защита согласно СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии»:

 

Первичная защита

Как первичная защита в кислотных средах используются добавки:

  • Бетоноправ люкс марки 2 - позволяет изготавливать бетонную смесь для коррозионностойких конструкций. С этой же целью в отдельных случаях может использоваться Дегидрол люкс марки 10-2, основная задача которого - обеспечение водонепроницаемости бетона.
  • На участках бетонных конструкций, подвергающихся особо сильному коррозионному воздействию, например, при наличии галогенводородных кислот, в особенности, когда возможности по устройству целостной вторичной защиты ограничены, целесообрахно использовать бетонные смеси с добавкой Дегидрола люкс марки 20.

Расход материалов

Материал Расход
Бетоноправ люкс марки 2 4-5,5 л на 1 м3 бетонной смеси
Дегидрол люкс марки 20 40-80 кг на 1 м3 бетонной смеси

 

Вторичная защита

Как вторичная защита при опасности кислотной коррозии на участках переменного увлажнения вызываемого воздействием брызг или конденсата кислотных водных сред используются:

  • Контацид марки 1 - при эпизодическим контакте жидких кислотных сред с рН=0-5, а также при постоянном воздействии твердофазных и газовых кислотных сред;
  • Контацид марки 3 - для гидроизоляции и защиты участков, где требуется дополнительно увеличить коррозионную стойкость подложек (в том числе к воздействию кислотных сред), но не допускается или нецелесообразно нанесение отдельного защитного слоя.

Расход материалов

Материал Расход
Контацид марки 1

1,8 кг/дм3

или 1,8 кг/м2 для слоя 1 мм

Контацид марки 3 0,1-0,5 л/м2

 

 

 

Напишите нам

У нас много проверенных решений

Бесплатно проконсультируем, расскажем про материал и способ применения, посчитаем необходимое количество, подскажем надежное решение.