Поскольку большинство цементов содержат гидрат окиси кальция, естественно, что агрессивная углекислота разрушает все цементы. Однако скорость их разрушения зависит от многих факторов, в частности от химического и минералогического составов цемента, плотности цементного камня, свойств продуктов коррозии, скорости фильтрации воды и др.

Интенсивность разрушения конструкции зависит также от скорости фильтрации воды через нее: если вода на внутренней ее поверхности испаряется, то растворенные соли уплотняют конструкцию, если же скорость фильтрации больше скорости испарения воды на поверхности, она не успевает испариться и уносит растворенные соли, в результате чего конструкция разрушается.

Меньшая стойкость пуццолановых портландцементов, чем портландцементов, объясняется более полной гидратацией зерен клинкера и уменьшением количества свободного гидрата окиси кальция в портландцементе вследствие поглощения его добавками или образования гидросиликатов либо гидроалюминатов кальция. Повышенная степень гидратации цементов, содержащих гидрофобные добавки, способствует ускорению их коррозии по сравнению с портландцементами. При оценке стойкости бетонов в кислотной среде надо учитывать также стойкость заполнителей, в качестве которых рекомендуются силикатные породы.

 

Предупреждение химической коррозии состоит в изоляции конструкций, снижении агрессивного действия среды, ее температуры, скорости движения.

Физико-химическая коррозия бетона. Коррозия этого вида вызывается фильтрацией сквозь толщу бетона мягкой воды, вымывающей его составные части, особенно гидрат окиси кальция Са(ОН)₂ — гашеную известь. Этот процесс, называемый выщелачиванием извести, весьма опасен для бетона, поскольку известь является составляющей почти всех цементов. Так, портландцемент содержит 64—68 % извести, 21—24 % кремнезема, 4—7 % глинозема, по 1—3 % железа и магния. Минералогический состав цемента также разнообразен: 20— 70% трехкальциевого силиката (Ca₃Si), 10—60% двухкальциевого силиката (Ca₂Si), 4—15% трехкальциевого алюмината (Са₃Аl₂), 6—16% четырехкальциевого алюмоферрита (Ca₄AlFe).

При действии воды на бетон перечисленные минералы подвергаются гидролитическому разложению, ибо некоторые из них устойчивы только в воде, содержащей определенное количество извести. По мере выщелачивания гашеной извести (рис. 9.1,б) и снижения количества окиси кальция (негашеной извести) в растворе, соприкасающемся с цементным камнем, происходит разрушение других гидратов — гидросиликатов, гидроалюминатов, гидроферритов, так как стабильное их существование возможно лишь в растворах гидрата окиси кальция определенной концентрации.

 

Внешним признаком коррозии такого вида является белый налет на поверхности конструкции в месте выхода воды, что и послужило основанием назвать данный вид коррозии «белой смертью» бетона. Налет — это результат выпадения в осадок растворенных в бетоне солей, в частности гидрата окиси кальция и карбоната кальция. При этом гидрат окиси кальция под влиянием углекислого газа воздуха превращается в карбонат кальция:

 

 

такое соединение очень стойко, благодаря чему налет предохраняется от разрушения при последующем увлажнении.