Спочатку звернемося до історії бетону: вона і стара, і молода. Ще за 3600 років до Різдва Христового в Єгипті будували піраміди і лабіринти з каменів, скріплених цементують складами. Більш того, є підстави вважати, що ці величезні камені штучного походження, тобто бетонні. Агросскій акведук і водойми в Спарті побудовані карфагенянамі і греками з мармурового щебеню і вапняного розчину. Та й Велика китайська стіна, розпочата в 214 р до н.е., побудована з бетону. Римляни залишили нам багатющу спадщину - грандіозні бетонні споруди в Англії, Іспанії, Франції. Вітрувій описав технологію зведення мостів, будівель, міських стін, акведуків, портів і доріг з каменів, пов'язаних розчинами, що містять пуцолани. Бетонним куполом перекритий знаменитий Пантеон в Римі, побудований в 27 р до н.е. Але з XV в. з нез'ясовних причин про бетоні як би забули.
Відродження його почалося в кінці XVIII в. з появи в Англії в 1796 р роман-цементу, а в 1824 році був створений портландцемент і интенсифицировался процес зведення споруд з бетону в дерев'яній опалубці методом трамбування. Не менш 70 років знадобилося Росії, щоб поступово включати в будівництво бетон, але до зведення будинків справа не дійшла. Тепер ми не уявляємо собі будівництво без бетону, але тільки в XX ст. розпочаті дослідження довговічності бетонних конструкцій, що експлуатуються в різних умовах.
Здавалося б, масивні бетонні і високоміцні залізобетонні конструкції повинні служити надійним захистом будівель, так як багаторічної наукою і практикою встановлено, що бетон набирає міцність у водному середовищі. Однак насправді все не так просто. Дійсно, бетон набирає міцність у вологому середовищі, але тільки в тому випадку, якщо водне середовище не агресивна по відношенню до бетону і вода не дифундує через його тіло.
І в першому, і в другому випадку бетон повільно, але незворотньо руйнується, і на його поверхні з'являються висоли - сталактити - «біла смерть» бетону. Якщо протікає бетон, армований корозійностійкої сталлю, то руйнування інтенсифікується, бо корозія різко збільшує обсяг арматури. Продукти корозії відкидають захисний шар залізобетонної конструкції, прирікаючи оголену арматуру на прискорену корозію.
Отже, існують такі види корозії бетону та причини її виникнення:
1. Фізико-хімічна корозія:
- вилуговування з бетону вільної вапна
- фільтраційної (дифузійної) водою і винесення її на зовнішню поверхню у вигляді білястих патьоків і сталактитів (наростів);
- сульфатна і магнезіальних корозія внаслідок впливу сірчанокислих і магнезіальних солей, що містяться в дифузійної (фільтраційної) вологи, на вільну вапно бетону, що призводить до утворення легко розчинної сульфоалюміната кальцію і як наслідок до механічного руйнування бетону;
- вуглекисла корозія в результаті з'єднання агресивної вуглекислоти з гідратом окису кальцію бетону, що викликає деструктивні процеси в бетоні;
- в результаті взаємодії лугів цементу з реакційно-здатними наповнювачами відбувається розширення бетону з утворенням тріщин.
2. Фізико-механічна корозія відбувається при різких коливаннях температури на поверхні бетонних конструкцій, при інсоляції, багаторазово повторювані цикли «заморожування - відтавання» і «зволоження - висушування» в зоні змінного рівня води.
3. органогенних корозія відбувається під впливом органічних речовин як зсередини, так ззовні бетонної споруди (грунтові колоїди, гази, рослинні і тваринні мікроорганізми, гумус). В результаті за рахунок зменшення вуглекислоти і вільного оксиду кальцію розкладається карбонатная плівка.
4. біопоразки (фітокоррозія, обростання) відбуваються під впливом тварин і рослинних організмів.
5.Разрушенія відбуваються внаслідок недотримання технологічних вимог, використання забруднених наповнювачів, недостатнього ущільнення бетонної суміші, порушення температурного режиму укладання і витримування бетонаю
У свою чергу, металева арматура «страждає» від хімічної і електрохімічної корозії. Хімічна корозія - це взаємодія металевої поверхні з навколишнім середовищем, а електрохімічна включає процеси взаємодії металів з електролітами.
Як же захистити корродіруют бетон?
Найскладнішою є технологія ін'єктування в тіло бетонної конструкції різних хімічних складів. Основним недоліком цього способу є виняткова складність (буріння свердловин, закріплення ін'єкторів, дороге обладнання, висока кваліфікація робітників, значна витрата дорогих матеріалів), а головне - робота виконується наосліп (некероване розтікання ін'еціруемих складу по пустотах в тілі бетону).
Інший розвивається останнім часом технологією є втирання в тіло фільтрує конструкції спеціальних складів (КСАЙПЕКС, пенетрон, кольматрон, гідрофлекс і т.п.), які покликані Кольматірована пори. Ці склади проникаючої дії на цементній основі з мінерально-хімічними добавками, в присутності вологи і вільного кальцію утворюють в капілярах бетонної конструкції не розчинні у воді кристали, які проникають в тіло бетону і кольматірующіе пори в ньому, що сприяє водонепроникності. Якщо в конструкції великі пори (каверни) та тріщини або бетон сильно карбонизовані солями, зростання кристалів сповільнюється або припиняється зовсім. Цей спосіб ускладнюється необхідністю спеціального догляду за нанесеним складом, наприклад зрошення водою через кожні 2 години. Крім того, якщо в захищається стіні є вкраплення, наприклад з цегли, то ефект кольматации знижується. І тоді доводиться повертатися до традиційного способу - нанесення просочувально-фарбувальних складів, «працюють на відрив», тобто зсередини споруди. Наукою і більш ніж півстолітньої вітчизняною практикою тунельників і гідробудівників випробувані численні склади (епоксидно-фурановиє, епоксидно-каучукові, епоксидно-кам'яновугільні і т.п.). Основною проблемою залишалася адгезійна міцність до вологого бетону (цеглі, каменю). Автору статті вперше в 1982 р вдалося успішно впровадити ізоляційне покриття, адгезіруют до мокрого бетону в підвальних приміщеннях житлових будинків з використанням поліізоціанатного полімеррозчин [1-4].
Було доведено, що найбільш стійкими в різних середовищах є захисні склади на основі поліізоціанатного сполучного (див. Таблицю).
У 1999 р розроблений спосіб отримання сполучного поліізоціанати і ізоціанатних композицій (патент №2128674, автори Ю.А. Авдонин, О.А. Лукинський і ін.), А в 2003 р розроблені удосконалений спосіб отримання поліізоціанати і склад для отримання полімерних матеріалів .
У «ВІДІС-ПРОМ-Д» в 2002 р організовано виробництво декількох видів поліізоціанатного складів - Лукар *, що захищають бетонні, металеві та інші конструкції від агресивного впливу навколишнього середовища. Дослідження, проведені ГАСІС спільно з ВНИИЖТом, показали, що після 300 циклів заморожування-відтавання фізико-механічні властивості Лукар не змінювалися. Захист бетону (цегли і каменю) Лукар від морозного руйнування гранично спростилася і виконують її в такій послідовності:
- очищену поверхню просочують складом Лукар-Огг *, наносячи його безповітряними розпилювачами типу Graco і Wagner або при малих обсягах щетини кистями (щітками);
- через 3-5 ч шпателем або пензлем наносять склад Лукар-5 ***, отримуючи глянсову міцну поверхню будь-якого кольору, стійку до різної агресії (див. Таблицю).
Рекомендації по використанню матеріалів для захисного покриття бетону
Среда Вплив на бетон Матеріали захисних покриттів Азотна кислота 5% -ва Швидке руйнування поліізоціанатного склади, рідке скло, хлоркаучук, епоксидні смоли, хлоропрен, вінілові смоли, поліефіри, цегла, плитки, бітумінозні матеріали, сірка, кислототривкий цемент Азотна кислота 40% -ва те ж поліізоціанатного склади, рідке скло, цегла, плитки, вінілові смоли, кислототривкий цемент Алюміній хлористий Епоксидні смоли, епоксидно-гудронів-каучукові склади, хлоропрен, вінілові смоли, пліефіри, цегла, плитки, бітумінозні м атеріали, Хлорсульфірованний поліетилен, фурановиє, фенольні смоли, сірка Амоній хлористий Повільне руйнування. У пористому або розтріскаються бетоні діє на арматуру поліізоціанатного склади, бітумінозні матеріали, хлоркаучук, епоксісостави, хлоропрен, фенольні смоли, стіролбутадіеновий каучук, вінілові смоли, рідке скло, цегла, плитки, фурановиє смоли, бітумінозні матеріали Бром Газоподібний бром руйнує. Рідкий бром руйнує, якщо в ньому містяться НВг і волога поліізоціанатного склади, хлоропрен, вінілові смоли, поліефіри, цегла, плитки, рідке скло Калій хлористий У присутності хлористого магнію в пористому або розтріскаються бетоні корозія арматури поліізоціанатного склади, рідке скло, хлоркаучук, епоксісостави, хлоропрен, стіролбутадіеновий каучук, уретанові смоли, вінілові смоли, Хлорсульфірованний поліетилен, цегла, плитки, бітумінозні матеріали, фурановиє і фенольні смоли, сірка Калію гідроокис 25% -ва Руйнування Полі зоціанатние склади, епоксісостави, хлоропрен, стіролбутадіеновий каучук, вінілові і фурановиє смоли, вуглеграфітові і бітумні матеріали Натрій хлористий У присутності хлористого магнію відбувається корозія арматури в пористому або розтріскаються бетоні. Корозія арматури може викликати відшарування бетону поліізоціанатного склади, рідке скло, хлоркаучук, епоксісостави, хлоропрен, стіролбутадіеновий полісульфідний каучук, уретанові, вінілові, фурановиє, фенольні смоли, Хлорсульфірованний поліетилен, цегла, плитки, бітумні матеріали Натрію гідроокис 40% -ва Руйнування бетону поліізоціанатного склади , епоксидні смоли, епоксісостави, хлоропрен, стіролбутадіеновий каучук, полісульфідний каучук, вінілові і фурановиє смоли, вуглеграфітові блоки Сірчана кислота 10% -ва Швидке разруш ення поліізоціанатного склади, хлоркаучук, епоксидні смоли, хлоропрен, стіролбутадіеновий каучук, вінілові смоли, фурановиє, фенольні смоли, Хлорсульфірованний поліетилен, цегла, плитки, сірка Сірчана кислота 60% -ва Те ж поліізоціанатного склади, хлоркаучук, вінілові, фенольні смоли, Хлорсульфірованний поліетилен , цегла, вуглеграфітові і бітумінозні матеріали, свинець, сірка, кислототривкий цемент Сірчана кислота конценфіровапная, а також олеум Руйнування поліізоціанатного склади, цегла, свинець, кислототривкий цемент Сірчиста киць лота Швидке руйнування поліізоціанатного склади, хлоркаучук, епоксісостави, хлоропрен, уретанові, вінілові, фурановиє і фенольні смоли, поліефіри, Хлорсульфірованний поліетилен, цегла, бітумінозні матеріали, свинець, сірка, свинцевий глет Фтористо-воднева кислота 30% -ва Швидке руйнування бетону та арматури поліізоціанатного склади, стіролбутадіеновий каучук, бутилкаучук, вінілові, фенольні, фурановиє смоли, вуглеграфітові матеріали, свинець, сірка Хромова кислота 5% -ва Діє на арматуру в пористому або розтріскаються бетон е поліізоціанатного склади, рідке скло, вінілові смоли, поліефіри, Хлорсульфірованний поліетилен, цегла, плитки, бітумінозні матеріали, свинець, сірка, кислототривкий цемент Хромова кислота 60% -ва Те ж поліізоціанатного склади, цегла, плитки, свинець, кислототривкий цемент
Особливістю нових захисних складів є підвищена адгезія до вологого бетону.
При необхідності виконання штукатурного покриття, а також при «лікуванні» дефектів (каверн, щілин, оголеною арматури) в бетонних і залізобетонних конструкціях застосовують Лукар-ОХ, що складається з днухкомпонентного складу типу Лукар-5, наповненого сухої цементно-піщаною сумішшю. Особливість нового полімеррозчин - можливість регулювання термінів твердіння шляхом зміни маси компонента ініціатора затвердіння полімеррозчин.
Технологія гідроізоляції резервуарів.
В країні експлуатуються сотні збірних і збірно-монолітних ємностей і резервуарів для зберігання води і агресивних рідин, щорічно їх возять ні десятками, а як правило повсюдно але виникає одна і та ж проблема - протікання і як наслідок - корозійне поразка бетону. Протікають шви між збірними залізобетонними конструкціями, сполучення збірного залізобетону з монолітним, та й самі конструкції часто не забезпечують надійності при інтенсифікує в процесі експлуатації корозії арматури і бетону.
Причини масових протікання таких водосховищ викликані насамперед помилковими проектними рішеннями, які рекомендують або замонолічіваніе швів цементно-піщаним розчином, або виконання гідроізоляції архаїчними бітумними матеріалами. У жорстких бетонних (цементно-піщаних) ущільненнях швів утворюються тріщини під впливом температурних осадових і усадочних деформацій, а бітумна ізоляція не витримує впливу ні напруг, що розтягують на холоді, ні підвищених температур, ні мікрофлори.
Наша торкрет-штукатурка, як правило, також не забезпечує водонепроникності з наступних причин:
- погане зчеплення торкрету з бетоном заводського виготовлення (насічку і промивання поверхні зазвичай не виконують зважаючи на виняткову трудомісткості);
- складно контролювати склад цементно-піщаної суміші торкрету;
- не виконується багатошаровість торкретування, а при одно- та двошаровому нанесенні ніколи не виходять достатня щільність і міцність.
У Державній інвестиційній академії ГАСІС ФАО МОіН РФ розроблені перевірені часом конструктивно-технологічні рішення гідрозахисту збірно-монолітних залізобетонних ємностей з використанням бітумно-каучукових мастик типу БСКМ і композицій на основі поліізоціанатного сполучного.
Мастика БСКМ, що містить добавки (уретанові, бутилкаучукові, наїритові, сульфохлорполіетіленовие), в поєднанні з базальтовими і скляними тканинами або лавсано-віскозними нетканих матеріалів забезпечує стабільність адгезионно-когезионних властивостей, водостійкість і химостойкие в широкому діапазоні температур [5].
Розрідженого сольвентом БСКМ виконує і антикорозійний захист металоконструкцій (товщина двошарового покриття близько 0,5 мм), а також ґрунтовку бетонних поверхонь, що передує гідроізоляції.
Грунтування (праймування) виконують з коротким ворсом або безповітряними розпилювачами, а нанесення БСКМ - обгумованими швабрами і шпателями, які легко виготовити в будь-якої будівельної майстерні.
Гідроізоляцію днища резервуарів виконують в такій послідовності (рис. 1): 
Мал. 1. Конструктивне рішення гідроізоляції днища резервуара.
1-цементно-піщаний розчин - 20 мм; 2 -залізобетонні днище бетону марки В25 - 300 мм; 3-цементно-піщаний розчин 20 мм; 4 - захисний шар БСКМ -0,1 мм; 5 -армірующая тканину 0,3 мм; 6 приклеює шар БСКМ 0,3 мм; 7-грунтовка БСКМ - 0,1 мм; 8 бетонні підготовка 100 мм; 9- грівійно-піщана суміш 250 мм; 10 -Вільний кінець армуючої тканини 5 = 200 мм.
- з ущільнення грунтовому підставі відсипав гравійно-піщану суміш шаром близько 250 мм;
- бетонну підготовку виконують з бетону М150 товщиною 100 мм, вирівнюючи і зміцнюючи її віброрейкою;
- через дві доби по сухій поверхні (сірий колір бетону) наносять ґрунтовку (близько 500 г / м2);
- на наступний день наносять приклеює шар БСКМ, наклеюючи по ньому щільну тканину з нахлестом полотнищ близько 50 мм;
- вільний кінець склотканини довжиною близько 500 мм, просочений БСКМ, рулоном згортають у кромки бетону;
- через дві доби по БСКМ укладають вирівнює захисну цементно-піщану стяжку товщиною близько 20 мм, використовуючи напружує цемент типу НЦ-20;
- не раніше ніж через добу бетонують днище.
Особливу увагу потрібно приділити герметизації вузла сполучення стіни з днищем (рис. 2). 
Мал. 2. Конструктивне рішення герметизації вузла сполучення стіни з днищем.
1-захисний шар БСКМ 0,5 мм; 2 -армірующая тканину -0,3 мм; 3 приклеює шар БСКМ 0,3 мм; 4-грунтовка БСКМ - 0,1 мм; 5-стінова панель W8; 6 -бетон марки В25 на дрібному гравії; 7-залізобетонне днище W8.
Залізобетонний «стакан» і стінну панель необхідно ретельно очистити перед ґрунтуванням. Вільний кінець рулону заводять на «стакан», а за ним з нахлестом до 100 мм наклеюють наступний шар армуючої тканини від низу до верху.
Герметичність швів між стіновими панелями забезпечується, наприклад, що самоклеїться Абріс®С-ЛТбаз або обклеюванням нетканкой, просоченої БСКМ, по обидва боки.
Необхідно ретельно виконувати герметизацію місць проходу труб через стіни або днище (рис. 3).
Мал. 3. Конструктивне рішення герметизації сполучення залізобетонних труби з днищем резервуара.
1-захисний шар БСКМ 0,5 мм; 2-армована основа; 3 БСКМ в два шари або АбрісфС-ЛТбаз; 4-грунтовка Лукар-ОП 0,1 мм; 5 - залізобетонна труба; 6 бетонне днище.
Перед установкою трубу очищають від продуктів корозії та гарантують за два рази Лукар-ОП **** або БСКМ, а примикання обов'язково обклеюють базальтової або скляній тканиною. Аналогічно герметизують стикові з'єднання залізобетонних панелей (рис. 4).
Мал. 4. Конструктивне рішення шва між стіновими панелями.
1-захисний шар 0,3 мм; 2-нетканка або Абріс® С-ЛТбаз; 3 приклеює шар 0,3 мм; 4-грунтовка 0,1 мм; 5-стінові панелі W8; 6 -бетон марки В25 на дрібному гравії.
При виконанні ремонту особливу увагу потрібно приділяти підготовці підстави. Дефектні зони слід розчистити від «БУНЯ» бетону. Оголену прокорродіровавшіх арматуру необхідно ретельно очистити від продуктів корозії, використовуючи металеві щітки, електро- або пневмодрель з насадкою-щіткою. Тріщини і каверни в бетоні розчистити на глибину не менше 50 мм, використовуючи ту ж дриль з насадкою-фрезою. Місця, де з'явилися висоли, необхідно промити сумішшю 2% -ної сірчаної та 10% -ної соляної кислоти, використовуючи кисть-макловицу. Через годину-півтори після кислотної обробки ці ділянки потрібно промити водопровідною водою під тиском.
Перед нанесенням захисного матеріалу кавернозную поверхню бетону необхідно просушити, використовуючи будь-які пальника.
Герметизувати тріщини ефективно Лука-ром-ОХ, що складається з поліізоціанатного сполучного, наповненого сухої цементно-піщаною сумішшю і ініціатором затвердіння. Особливістю такої композиції є не тільки висока адгезионно-когезійна міцність, але і здатність збільшуватися в об'ємі на 5-7% в процесі полімеризації. Кількістю ініціатора затвердіння, наприклад третинними амінами, можна регулювати швидкість полімеризації в широких межах (від 2-3 хв до 3-5 год).
При роботі з розріджувачів, ґрунтовкою, мастиками і Лукар необхідно дотримуватись вимог ГОСТ 12.3.005-75 «Роботи фарбувальні, загальні вимоги безпеки», так як ці матеріали пожежонебезпечні і токсичні.
Визначальними при виборі складів і технології гідроізоляції повинні бути довговічність, співмірна з проектною довговічністю споруди, технологічність і ремонтопридатність кожного конструктивного рішення.
* Лукар відповідають ТУ 5772-002-58275026-02 від 17.02.2002 р, все Лукар відносяться до малонебезпечних речовин 4-го класу небезпеки за ГОСТ 12.1.007-76 (гігієнічний висновок № 52.НЦ.15.577.П.000355.02. 03 від 17.02.2003 р). Свідоцтво на товарний знак №257756 від 27.10.2003 р
** Однокомпонентная низковязкую рідина поставляється у вигляді, готовому до вживання; її можна наносити при температурі зовнішнього повітря до - 22 ° С і при будь-якої позитивної температурі і вологості.
*** Двокомпонентний склад підвищеної в'язкості поставляється в розфасовці, що не вимагає дозування.
**** Стандартна продукція - Лукар-ОП відповідає Технічним умовам ТУ 5772-002-58275026-02 від 05.02.2002 р, як і всі Лукар відносяться до малонебезпечних речовин четвертого класу небезпеки по ГОСТ 12.1.007-76 (гігієнічний висновок № 52.НЦ.15.577.П.000355. 02.03 від 17.02.2003 р). Свідоцтво на товарний знак №257756 від 27.10.2003 р
література
Лукинський О.А. Поліізоціанатного полімеррозчин для гідроізоляції вологого бетону // Передовий досвід в будівництві Москви. - 1984.- №3.
Лукинський О.А. Гидрозащита стін. На допомогу приходить Лукар // «Будівельник». - 2003. - №1.
Лукинський О.А. Гидрозащита підземних конструкцій // Будівельні матеріали. - 2008. - №1.
Лукинський О.А. Гідроізоляційні та облицювальні роботи, матеріали і технології. Уч.пособіе.- М.: ізд.ГАСІС, 2006.
Технічні вказівки по влаштуванню і ремонту м'яких покрівель плоских і скатних дахів будівель полімерними матеріалами. - М .: изд. ГАСІС, 2006.
О.А. Лукинський, науковий керівник проблеми «Гидрозащита» ГАСІС, проф., Чл.-кор. академії РФ
Як же захистити корродіруют бетон?