Причины образования высолов и  способы очистки фасадов

Конструкции зданий и сооружений в процессе строительства и эксплуатации подвергаются воздействию переменной температуры, атмосферных осадков, газов и пыли различного состава, образующиеся на поверхности высолы (выцветы) ухудшают эстетический вид сооружений и способствуют преждевременному разрушению материала конструкций, снижая долговечность зданий и сооружений.

Изучена роль вяжущих, заполнителей, а также добавок, воды затворения и кирпича при образовании высолов на строительных конструкциях фасадов зданий. Исследованиями установлено, что причина заключается в кристаллизации растворимых единений из цемента, тона, штукатурного и кладочного раствора, кирпича и керамических блоков.

Образованию высолов способствуют:

Основные компоненты портландцементного клинкера - силикаты, алюминаты и алюмоферриты кальция - имеют достаточно малую растворимость. Один из важнейших компонентов цементного камня - гидроксид кальция - имеет заметную растворимость (около 1, 2 г/л). Растворимость гипса, применяемого в качестве регулятора схватывания цементного теста, около 2,1 г/л. Растворимость алюминатов и силикатов кальция характеризуется следующими показателями: содержание AI₂0₃ в жидкой фазе цементного камня в возрасте 1 сут. составляет для разных клинкеров 1- 4,18 мг/л. Количество SiO₂ в жидкой фазе алитового и билитового клинкеров с повышенным содержанием щелочей (R20 0, 69 и 0, 71%) - 15-19 мг/л. Наибольшую растворимость в составе цементного камня имеют едкие щелочи и соли щелочных металлов.

В чистой воде растворимость сульфата натрия при 20⁰С равняется 19, 47 г/100 г воды, а сульфата калия - 11, 1 г/100 г воды. Щелочей в цементе содержится 0,2-1, 2%, а в отдельных случаях - до 2,5%. Едкие щелочи попадают в цемент в составе сырьевых материалов, главным образом с глиной и нефелиновыми шламами. К минералам, содержащим щелочи, относятся гидрослюды и полевые шпаты. При высокой температуре обжига клинкера щелочи возгоняются и осаждаются на обжигаемых материалах, а частично уносятся с пылью. Осажденная в электрофильтрах пыль, содержащая щелочи, возвращается в технологический цикл. Соли щелочных металлов K₂SO₄ и Na₂SO₄ находятся в цементе преимущественно в свободном виде. При недостаточном для образования сульфатов количестве серы в сырьевых материалах К₂О и Na₂O входят в состав силикатов и алюминатов кальция.

При затворении цемента водой свободные щелочи немедленно образуют растворы. Щелочи, связанные силикатами и алюминатами, выходят в раствор по мере гидратации клинкера. При контакте с воздухом щелочи карбонизируются. Образующиеся карбонаты щелочных металлов вступают в обменные реакции с гидроксидом кальция и в итоге могут способствовать образованию карбонатно-кальциевых высолов.

В первый период гидратации количество перешедших в раствор щелочей для разных клинкеров колеблется в пределах 7-42% от общего количества. Определенную роль в появлении едких щелочей в цементном камне играют пуццолановые добавки. При взаимодействии Са(ОН)₂ с пуццоланами (вулканические пуццоланы, цеолитные туфы, золаунос), в которых активная составляющая содержит натрий и калий, также выделяются щелочи. Щелочи выделяют лецит и полевые шпаты, которые могут находиться в составе пуццолановых добавок.

Таким образом, количество щелочей в растворе зависит от общего содержания щелочей в клинкере, а также от минерального состава клинкера и заполнителей. Уменьшение содержания щелочей в цементе является важнейшей предпосылкой предупреждения образования высолов на цементных материалах.

С этих позиций цементы, применяемые для изготов­ления конструкций, на которых не допускается образования высолов, должны содержать минимальное количество едких щелочей К₂О и Na₂O; их количество не должно превышать 0, 6% по массе в пересчете на Na₂O.
Заполнители могут содержать некоторое количе­ство растворимых солей. Заполнители, добытые в карьерах Центральной и Северо-Западной России, обычно содержат немного растворимых солей.
В щебне и гравии допускается содержание галоидных соединений до 0,1% по массе в пересчете на ион хлора, а в песке - не более 0,15%. По расчетам НИИЖБ, содержание растворимых солей в песке и крупном заполнителе, используемых для изготовления конструкций, на которых не допускается образования высолов, должно быть не более  0,01% по массе. Количество растворимых солей в песке и крупном заполнителе определяется в специализированных лабораториях.

Наибольшее количество щелочей содержат добавки-электролиты - ускорители твердения и противоморозные добавки. Щелочи могут находиться также в пластифицирующих добавках (ЛСТ, ЛСТМ, С-3 и др. ), которые изготавливают из нерастворимых органических веществ путем сульфирования (обработки серной кислотой) и последующей нейтрализации избытка кислоты. Для нейтрализации кислоты используют гидроксид или карбонат натрия. В результате такой обработки нерастворимые органические вещества приобретают способность растворяться в воде.

Полный текст и контактная информация по статье доступны для зарегистрированных посетителей.

Если у Вас не работают верхнее и правое меню, то скорее всего в Вашем браузере отключена функция обработки JavaScript. В связи с этим получить доступ к разделам сайта можно здесь ---- КАРТА САЙТА
О неработающих ссылках и других проблемах, с которыми Вы столкнулись при работе с нашим сайтом, просьба сообщать по адресу nastya@kulakoff.org