Высолы

На поверхности проницаемых тел часто выступают кристаллические налеты, которые могут привести к образованию сплошных покровов. Они появляются в тех случаях, когда непрерывный влажностный поток жидкости транспортирует растворенную соль из тела бетона или из пространства к поверхности, где она и откладывается. Мотором, который постоянно движет упомянутый поток, служат капиллярные силы; благодаря им мелкие поры и капилляры всасывают воду (эффект фитиля) и стремятся равномерно распределить материалы в определенном пространстве.

Высолы в первую очередь появляются на поверхностях и состоят из гидроокиси кальция или карбоната кальция. Карбонат натрия, хлористый натрий, хлорид кальция, фосфат натрия и другие соли чужды бетону, и их высолы образуются только в том случае, если в бетон введены добавки, содержащие эти соли, или попали загрязнения.

При обработке бетонной поверхности с целью регулирования ее цвета большое внимание уделяют высолам извести. Рассмотрим не упомянутые нормальные условия выделения извести, а только те, которые способствуют дифференциации цвета и образованию некрасивой корки.

Выделение извести из портландцементных бетонов - очень неприятное явление, которое неразрывно связано со свойствами материалов. Можно различить три основных условия, вызывающих это явление:

избыточное содержание гидроокиси кальция Са(ОН)₂ при реакции твердения портландцемента;

• проницаемость цементного камня главным образом в молодом возрасте;

• экстракционное действие внешней стоячей воды (вследствие особых химических свойств извести).

Из портландцемента выделяется свободная окись кальция, которая тотчас же образует с водой собственный гидрат, называемый гидроокисью кальция Са(ОН)₂. Из 1 кг портландцемента при полной гидратации получается 250-300 г гидроокиси кальция, которая отлагается в виде мелких кристаллов между гелеобразными веществами обычных гидратов. Гидроокись кальция в бетоне содержится в большом избытке, и вследствие этого вода, соприкасаясь с бетоном, превращается в насыщенный раствор гидроокиси кальция. Такой насыщенный раствор содержит 1,3 г Са(ОН)₂ на 1 л.

Когда же избыточная вода, находящаяся в бетоне, направляется к поверхности и там испаряется, то на внешнюю сторону транспортируется очень мало извести, а именно 0,1-0,5 мг/см² (такое количество почти не изменяет окраску бетона). Количество извести, которое при отложении становится заметным, составляет при нормальных климатических условиях 2-3 мг на 1 см². Собственно эффект механизма отложения извести основывается на том, что Са(ОН)₂ быстро превращается в СаСО₃. Образовавшийся карбонат кальция растворяется в воде в количестве, в 100 раз меньшем, чем гидроокись кальция. В 1 л воды растворяется максимально 0,015 г карбоната кальция.

Вода, находящаяся на поверхности твердеющего бетона и проникающая в систему пор цементного камня, извлекает растворенные частицы гидроокиси кальция до тех пор, пока она не станет такой же насыщенной, как и внутренняя.

С другой стороны, находясь в соприкосновении с воздухом, эта вода насыщается СО₂, и в результате растворимая гидроокись кальция превращается в нерастворимый карбонат кальция, который выпадает из раствора в виде белых хлопьев или образует пленку на поверхности, смоченной водой. Вследствие осаждения из раствора карбоната кальция вода, освободившись от гидрата окиси кальция, снова начинает вымывать его наружу из системы пор цементного камня. Итак, в зависимости от того, как долго на поверхности молодого бетона лежит слой воды, будут образовываться на поверхности отложения извести. Теоретически это должно продолжаться до полного исчерпания запасов извести внутри цементного камня. Толщина известковой корки, которая могла возникнуть таким образом, оказалась бы несколько миллиметров. Однако на практике свободное прохождение потока через поры относительно быстро прекращается, так как они закупориваются известью, особенно если поверхность один раз хорошо высохла. Процесс отложения извести замедляется с течением времени и приблизительно через три недели твердения бетона, как правило, почти прекращается. Опасность образования кристаллического налета извести в этом случае отпадает.

В других случаях образование высолов извести на бетоне наблюдается в трещинах или в швах. Медленно проникающая в них вода выносит из внутренних зон бетона гидроокись кальция, которая при последующей образует высолы. Постоянный, но не слишком сильный поток воды может в относительно короткое время доставить на бетонную поверхность значительное количество извести.

Слои извести, отложенные на поверхности, в зависимости от условий, при которых они возникли, имеют различное сцепление с поверхностью бетона и различную прочность. При этом имеют значение количество воды, участвующей в процессах формования, воды, появившейся при воздействии атмосферных осадков, и скорость сушки. Можно часто наблюдать прочные и плотные корки, которые имеют очень хорошее сцепление с поверхностью, с другой стороны, встречаются и мягкие, пористые слои, которые без труда очищаются щеткой.

Если высолы извести имеют не чисто белый цвет, а желтоватый или красноватый оттенок, то это указывает на то, что в образовавшийся слой внесены загрязнения из воды или из бетона.

Высолы на поверхности бетона нередко имеют характерные формы. В первую очередь они повторяют очертания первоначального мокрого участка поверхности, подчеркивают отдельные места примыкания к бетону опалубочных элементов или свидетельствуют об этапах бетонирования. Это вызвано различными процессами, происходящими около опалубки при распалубке и при воздействии погодных факторов.

Высолы извести, как правило, очень устойчивы, они нерастворимы в воде и обычными средствами их удалить трудно. При воздействии на них сильных кислот наблюдается выделение ССЬ.