Изучение осмотического давления

Напряжения, возникающие в порах бетона, могут и не достигать критических значений, но при их многократном изменении происходит нарушение структуры материала, что приводит к его усталостному разрушению. Такое разрушение происходит тем быстрее, чем выше концентрация раствора агрессивных солей.

Многие исследователи уделяют большое внимание изучению осмотического давления, предполагая его влияние на механизм разрушения пористых материалов. Как известно, осмотическое давление развивается за счет различной концентрации агрессивных растворов в порах материала. Расчетами установлено, что осмотическое давление насыщенных растворов достигает нескольких десятков мегапаскалей. Однако в природе, вследствие того что бетон и кирпич имеют проницаемые пористые стенки капилляров и пор, она оказывается немного меньше, но все же достаточным для разрушения материала.

При большом содержании в грунтах сульфатных солей (при концентрации аниона SO₂₄* свыше 2 г/л) наблюдается гипсовая коррозия. Гипс выделяется из раствора и откладывается в порах материалов фундаментов и подземных сооружений. Очень часто сульфатные соли соединяются с цементным камнем - трехкальциевым алюминатом, - при этом образуется труднорастворимый гидросульфатоалюминат кальция. Кристаллы гидросульфатоалюмината кальция представляют собой длинные тонкие иглы, которые разрушают цемент («цементная бацилла»).

Следует также отметить, что при определенном содержании ионов хлора в воде, проникающей по капиллярам в бетонные и железобетонные конструкции, наблюдается коррозия цементного камня.

Если в воде содержатся сульфатные и хлоридные соли в количестве более 3000 мг/л, отмечается снижение прочности цементного камня и увеличение его пористости, вследствие чего процессы коррозии активизируются. Существенное влияние на развитие процессов коррозии цементного камня оказывает свободная углекислота СO₂. При взаимодействии с ней значительно увеличивается растворимость многих труднорастворимых солей и развиваются процессы коррозии цементного камня.