Подробнее о высолах на тротуарной плитке

Высолы и темные пятна (выцветы) на поверхности тротуарной плитки и других изделиях из бетона, изготовленных по вибролитьевой технологии. Что это такое, и как с этим бороться?

Начнем с того, что ограничимся подробным рассмотрением  возникновения только высолов, суть которых коррозия  1-го типа – «выщелачивание» бетона, то есть, вымывание из толщи бетона некоторого количества растворимых водой щелочных минералов, в основном Са(ОН)2 – гидрооксида кальция (извести). Темные пятна на  поверхноститротуарной плитки вещь тоже, хотя, и не очень приятная для глаз, но не настолько по сравнению с высолами; замечу только, что причина порождающая и то и другое, одна и таже. Иногда, чаще в дождливый год, приходится объяснять покупателям, что появившиеся на бетонной поверхности высолы и темные пятна не злонамеренные козни производителя и не являются признаком брака и низкого качества бетона. Это другое. Вне зависимости от способа изготовления тротуарной плитки – полусухим  вибропрессованием или вибролитьем - механизм возникновения высолови темных пятенв целом схож, хотя есть и отличия. Поэтому, чтоб не путаться в незначительных различиях, для простоты разберем это малоприятное явление на примере только вибролитьевой технологии.

Итак, высаливание  поверхности бетона, а также очаговое изменение цвета(потемнение) бетона, довольно частое явление. Заметно сильнее это происходит в первые два-три месяца после изготовления бетонных изделий,если при этом тротуарная плитка  подвергалась неоднократному увлажнению с последующим высыханием и находилась в поддонах в состоянии, скажем так, многослойного складирования. Между слоями плитки создается благоприятная среда для высолообразования и появления темных пятен на поверхности:длительное насыщенное увлажнение пор бетона, затем медленное высыхание. Вода от дождей и снега находится долго в поровом капиллярном пространстве, успевает растворить и вымыть некоторое количество извести, солей и других соединений из массива бетона, которые затем выносятся водой в растворенном виде и в виде взвесей на поверхность бетона, и там же, в значительной мере и остаются, так как между рядами плитки не может быть достаточно сильных дождевых потоков и выветривания.  Далее, вода медленно испаряется, а осадок, в основе которого плохо растворимая порошкообразная известь, остается белым налетом на поверхности бетона, который, вначале, легко счищается и смывается. Но, затем, известь карбонизируется, вступая в реакцию с углекислым газом, растворенным в воде, и превращается в еще (в 100раз) менее растворимый и очень стойкий известняк, который и «радует глаз» белыми пятнами и разводами. Темные пятна на поверхности появляются на более увлажняемых участках поверхности плитки, где вода дольше застаивается между слоями  продукции находящейся  в поддоне.

Высолы бывают «первичными» - то есть, образующиеся в процессе твердения и набора прочности бетона, и бывают «вторичными», появление которых возможно при дальнейшей эксплуатации уже набравших окончательную прочность  бетонных изделий, хотя, в основном, эти явления очень схожи. Но, повторюсь, непременным условием появления как «первичных» , так и «вторичных» высолов является попеременное увлажнение-высыхание бетона. Случается, правда,что высолы образуются и без внешнего воздействия, дождя, например,  а от остаточной влажности самого бетона, тогда, когдазатруднен отвод испаренной воды находящейся в бетоне и она конденсируется на поверхности бетонных изделий, увлажняя их и вызывая высолообразование. Поэтому в целях не допущения подобных случаев проявления высаливания, не надо тротуарную плитку с высокой остаточной влажностью, особенно только что изготовленную, сложенную на поддоны, плотно укрывать пленкой или другими гидроизоляционными материалами.

Для упрощения картины не будем рассматривать весь перечень причин, который может привести к высолам, скажем, таких как: содержание солей в воде, песке и щебне, использования противоморозных и других добавок в бетон с потенциалом высолообразования,  других значимых, но все-таки второстепенных причин, приводящим к высолам, а остановимся на главной, коей является сама реакция твердения бетона, то есть формирование цементного камня. Возникновение высолов заложено в самой природе  бетона. Дело в том, что при формировании цементного камня образуется довольно много гидрооксида кальция -  извести Са(ОН)2 -  до 20% от количества цемента, которая образует плохо растворимый, нестойкий к вымыванию  минерал портлантид, который со временем карбонизируется углекислым газом и превращаются в плотный известняк. Так как процесс карбонизации извести в массе бетона довольно  длительный, то неизбежно часть извести растворяется и вымывается из бетона, например, дождевой водой, осаждаясь потом, после испарения воды, на поверхности бетонных изделий в виде высолов. Причем, чаще это явление досаждает весной и поздней осенью, потому как у извести аномальная растворимость в воде, то есть она максимальная при 0С, с ростом же температуры растворимость заметно снижается, а не повышается, как у подавляющего количества растворимых в воде  веществ.

Но если, скажем так, что тротуарной плитке «повезло» и она не испытала попеременного увлажнения-высыхания находясь в поддоне до укладки ее на место назначения, то, как правило, никаких первичных высолов на поверхности плитки уже не появится.  В подобных случаях, вымываемая дождями и снегом рыхлая известь из толщи бетона,после высыхания поверхности  не успевает превратиться в прочный почти не растворимый известняк, прежде чем не разрушится от выветривания и прочих погодных факторов. Возможно,  потом, появление вторичных высолов, но вероятность их появления зависит не только от свойств самой плитки, но и от условий эксплуатации: соль, химикаты, реагенты и т.п.,в сочетании с увлажнением-высыханием.

Можно ли побороть данное малопривлекательное для тротуарной плитки и других изделий из бетона явление?

Можно. Ниже приводится перечень мер позволяющих резко, до незначительных величин, снизить количество высоловна поверхности бетонных изделий, включая и тротуарную плитку.

1. Хранить поддоны с тротуарной плиткой до укладки ее на место назначения под навесом от дождя и снега. Возможный вариант, но на практике – далеко не всегда выполнимый.
2. Сильно уменьшить количество свободной извести в процессе формирования цементного камня. Известь можно связать химически с помощью введения в состав бетона пуццолановых добавок, таких как: микрокремнезем, метокаолин, зола уноса и др.  Часть из таких добавок  помимо того, что связывают известь, образуя при этом прочные минералы, еще уплотняют и упрочняют структуру бетона, сильно снижая водопоглащение, а значит и возможное высолообразование. Правда, надо принимать во внимание, что избыточное применение многих пуццолановых добавок заметно снижает морозостойкость изделий.
3. Снизить количество капиллярных пор в толще тротуарной плитки, как и других бетонных изделий, тем самым уменьшая и водопоглащение и способность к высаливанию, можно уменьшив количество воды в замесе при приготовлении бетона. Ведь воды, необходимой для реакции гидратации цемента, нужно, чаще всего, много меньше половины находящейся в бетонной смеси (около 15% от количества цемента). Излишек воды приходится вводить для удобоукладываемости, иначе бетонная смесь получится слишком жесткой (сухой) и ее невозможно будет качественно уплотнить. Лишняя вода после схватывания бетона испаряется из массива бетона, оставляя после этого разветвленную сеть капилляров. Поэтому чем меньше в бетоне избыточной воды, тем меньше  капилляров, а значит меньше водопоглащение затвердевшего бетона и, соответственно, уменьшается возможноевысолообразование. Вывод: чем меньше воды по отношению к цементу в бетонной смеси (так называемое водо –цементное соотношение В/Ц) тем бетон прочней, более морозостоек и у него меньше склонность к высолам. Для максимально возможного снижения В/Ц в  бетонедля тротуарной плитки по вибролитьевой технологии нужно применять: высокомарочные бездобавочные цементы, крупнозернистые чистые пески с модулем крупности 2,7мм. и выше, чистый гранитный или гравийный щебень фракции 3-10мм., пластификаторы с высоким водоредуцированием (водопонижением), качественное виброуплотнение. Оптимальное соотношение В/Ц для тротуарной плитки, изготовленной по технологии  вибролитья – 0,45 и ниже. Важно помнить, что учитывается вся вода в бетонной смеси: и вода вводимая в бетонную смесь, и вода уже  находящаяся в песке и щебне. Часто бывает так, что воды во влажном песке больше, чем вводимой воды.
4. Введение в бетонную смесь кольматирующих (уплотняющих) добавок, таких как: нитрат кальция, хлорное железо, сульфат алюминия и др., позволяет со временем сильно уменьшить количество капиллярных пор в бетоне. Эти добавки «заращивают» поровое пространство нерастворимыми продуктами химических реакций. Процесс кольматации пор довольно длительный и поэтому он наиболее эффективен для борьбы против вторичных высолов.
5. Применение в бетоне воздухововлекающих добавок позволяет создать в массиве бетонных изделий огромное количество замкнутых микропузырьков воздуха. Бетон с воздухововлекающими добавками отличается высокой морозостойкостью и сниженным водопоглащением, так как микропузырьки вовлеченного воздуха  разрывают значительную часть капиллярных каналов  и не дают последним выход на поверхность. Соответственно это также работает на уменьшение высолов.
6. И, наконец, наиболее действенная мера борьбы с высолами – это объемная или поверхностная гидрофобизация бетонных изделий, в том числе и тротуарной плитки. Для объемной гидрофобизации, гидрофобизирующие (водоотталкивающие) добавки вводят в бетонную смесь в момент ее приготовления. Поверхностную гидрофобизацию проводят в любое время после изготовления бетонных изделий. Применение наиболее действенных из таких добавок сильно, многократно снижает водопоглащение бетона, а, значит, практически блокирует высолообразование. Нет водопоглащения - следовательно, не будет и высолов. Гидрофобизирующие добавки чаще других применяемые для бетона имеют кремнийорганическую природу и довольно широко представлены на рынке.

Резюмируя вышесказанное можно сказать, что изготовить бетонные изделия, в том числе и тротуарную плитку, не склонные к высолообразованию можно, но надо помнить, что это довольно недешево. Все стоит денег. Для достижения данной цели в той или иной мере, нужно применять все  вышеуказанные рекомендации  или их часть. Здесь главное: сочетание цены и целесообразности. Согласится потенциальный покупатель заплатить за красоту или нет? А удорожание продукции в этом случае неизбежно.

При этом, еще раз напоминаю, высолы не являются признаком бракованной продукции. Высаливание и неравномерное изменение цвета бетонных поверхностей тротуарной плитки допускается всеми нормативными актами. Производитель тротуарной плитки должен обеспечить следующие параметры: прочность, морозостойкость, истирание, водопоглащение, биологическуюи радиоционнуюбезопасность, геометрические размеры.