Размер шрифта

+7 (861) 245-87-65
+7-918-395-23-40

Влияние нефтепродуктов на прочность бетона

 
Начиная с 1960 г. изучалось влияние (нефтепродуктов на физико-механические свойства бетона и железобетона. При этом исследовали 10 марок минеральных масел, топливный мазут, дизельное топливо, керосин и бензин. В экспериментах использовали портландцементные бетоны различного состава, на разных видах цементов с широким диапазонам водоцементных отношений, на разных заполнителях.
  С тех пор известно, что бетон под воздействием минеральных масел значительно снижает прочность. Механизм этого явления следующий. Поверхностно-активные вещества, содержащиеся почти во всех минеральных маслах, попадая в микродефекты бетона, вызывают адсорбционное понижение его прочности и оказывают расклинивающее воздействие, что также снижает прочность бетона. Установлено, что чем больше внутренних микродефектов пористого тела занято поверхностно- активными веществами, тем сильнее их воздействие.
  При испытаниях бетонные образцы пропитывали в открытых ваннах (в случае тяжелых нефтепродуктов) или в герметически закрытых емкостях (при работе с бензином, керосином и дизельным топливом) и выдерживали в них в течение нескольких лет. Нефтепродукты при этом обновляли каждый 0,5—1 год (в некоторых емкостях нефтепродукты не меняли). Образцы испытывали на прочность перед пропиткой, затем половину оставшихся образцов подвергали пропитке и выдерживали длительное время, остальные оставляли в качестве контрольных. Испытания на прочность контрольных и пропитанных образцов. проводили сначала через каждые 0,5 года, а затем через год.
  В результате установлено, что легкие нефтепродукты (бензин и керосин) прочность бетона не снизили. Дизельное топливо за то же время снизило прочность бетона значительно. Минеральные масла (за исключением вазелинового) сильно уменьшили прочность бетона. Прочность бетона при выдерживании его и масле индустриальном 20 снижалась медленно, но в конечном итоге потеря прочности составила 70% от первоначальной. В начальные сроки после пропитки прочность бетона уменьшалась. Потеря прочности наблюдалась только через I —1,5 года при выдерживании образцов в масле. Затем снижение прочности продолжалось, и через несколько лет прочность стабилизировалась. При этом у бетонов с высокими водоцементнымн отношениями обнаружено большее снижение прочности. Все марки минеральных масел (за исключением вазелинового) уменьшали прочность практически одинаково. Снижения прочности бетонных образцов, выдержанных в течение 6 лет в вазелиновом масле, не наблюдалось.
  При проведении анализа всех использованных в экспериментах нефтепродуктов на содержание поверхностно-активных теществ (смол и присадок) установлено, что бензин, керосин и вазелиновое масло смол не содержат. В дизельном топливе обнаружено содержание незначительного количества смол, а в минеральных маслах содержание их доходило до 2%. Следовательно, прочность бетона уменьшалась только в тех нефтепродуктах которые имели в своем составе смолы, являющиеся поверхностно-активными веществами, способными снижать твердость и прочность пористых материалов.
  Петрографические, рентгеноструктурные, электронно-микроскопические и термографические исследования бетонов, длительное время выдержанных в нефтепродуктах, наличия новообразований не показали. Медленное снижение прочности бетона, длительное время выдержанного в минеральных маслах, можно объяснить тем, что смолы, постепенно накапливаясь в микродефектах, уменьшают его прочность. Когда все микродефскты заполнены поверхностно-активными веществами (смолами), прочность бетона стабилизируется. При пропитке бетона маслом (без длительного выдерживания образцов в емкостях) снижения прочности не отмечалось. Так, часть образцов полностью пропитали минеральными маслами в течение 0,5 года, а затем 6 лет хранили в комнатных условиях. Периодическими, испытаниями этих образцов установлено, что прочность не изменилась. Это явление объясняется тем, что при разовой пропитке бетона маслом смол в бетон попадает незначительное количество м оно не в состоянии заметно снизить прочность. При воздействии на бетон отработанных минеральных масел происходит химическое взаимодействие между слабыми кислотами, содержащимися в них, и цементным камнем. В данном случае бетонные образцы полностью разрушились через 1,5 года.
  Было также установлено, что наиболее отрицательно минеральные масла влияют на контактную зону растворной части бетона с крупным заполнителем, а также на контактную зону цементного камня и мелкого заполнителя, поэтому для изготовления бетонов, на которые в процессе эксплуатации возможно попадайте минеральных масел, рекомендуется применять составы с повышенным содержанием цемента.
  Большое снижение прочности бетона с высокими водоцементными отношениями при воздействии минеральных масел, по-видимому, можно объяснить тем, что такие бетоны имеют большое количество микродефектов по сравнению с бетонами такого же состава, но с низкими В/Ц.

Выводы

Снижение прочности бетонов некоторыми видами нефтепродуктов происходит в результате содержания в них поверхностно-активных веществ — смол и присадок.

Нефтепродукты, не содержащие смол и присадок (бензин, керосин, вазелиновое масло), прочности бетона не снижают.

Все минеральные масла (за исключением вазелинового) уменьшают прочность бетона практически одинаково.

При наиболее неблагоприятных условиях (структура бетона с большим содержанием микродефектов, высокие водоцоментные отношения бетона, обильное попадание на него минеральных масел) снижение прочности бетона может достигнуть до 70% от первоначальной.

(В статье использованы выдержки из "Бетон и железобетон. Избранные статьи. 1981 год", ВНИИФТРИ)

 
Полезные материалы