Що таке висоли?

Всім без винятку бетонним виробам притаманна одна неприємна особливість - на їх поверхні можуть утворюватися так звані висоли - суміш хімічних сполук (солі, оксиди металів), в процесі утворення яких бере участь вуглекислий газ, що міститься в повітрі. Неорганічні солі, які містяться у воді і цементі мігрують у вологому середовищі на поверхню бетону, утворюючи розчинні та нерозчинні солі (осад). Висоли кристалізуються на поверхні каменю у вигляді білого нальоту на поверхні бетонних виробів. 

       Як правило, їх утворення проявляється в перші місяці після виготовлення і продовжується аж поки процеси гідратації цементу остаточно не завершилися.

       Висоли можуть бути первинні та вторинні, розчинні та нерозчинні у воді. Тому навіть якщо не використовувати спеціальних засобів по їх видаленню - висоли зникнуть природним шляхом, але за певний період. Однак, цей процес може тривати від двох до дев'яти місяців, в залежності від погодних умов, інтенсивності використання покриття та підготовки до укладання. Висоли можна побачити на стінах будівель, швах цегляної кладки, монолітних панелях, на поверхнях бруківки, тощо.

Основною причиною появи висолів є карбонізація гідроксиду кальцію, що утворюється внаслідок гідролізу силікатів кальцію, які  містяться в цементі. Цей процес описує реакція:  

Ca(OH)2+ CO2 = CaCO3 + H2O

       Якщо бетонні вироби не контактують з водою, тобто не знаходяться під постійною дією вологого середовища, то гідроксид кальцію залишається в середині бетону і з часом дезактивується додатково зміцнюючи структуру зсередини. Вода, яка міститься в порах бетону, насичена іонами Са2+ вона частково заповнює мікропористу структуру бетону. Висоли цього виду називаються первинними їх виникнення відбувається дуже швидко, однак це не впливає на якість бетону та його подальшу експлуатацію.

       Окрім солей CaCO3, висоли можуть містити сульфати лугів Na і К (Na2SO4, K2SO4), які теж відносяться до розчинних речовин.

       В процесі виробництва бетонних виробів, з метою мінімізації утворення висолів на їх поверхні, використовується високоякісний бездобавочний цемент марки 500-Д0. Однак, хімічні процеси, що протікають при гідратації цементу, такі, що повністю позбутися від висолів не можливо.

       Інтенсивність процесу «висолоутворення», окрім концентрації і співвідношення водорозчинних з'єднань, буде залежати від характеристики поруватого простору цементного каменю. Структура щойно приготованого цементного тіста істотно відрізняється від структури вже затверділого цементного каменю. На ранніх стадіях процес тужавлення цементного каменю характеризується значною капілярною поруватістю, яка визначається водоцементним відношенням і гранулометрією цементу. Але наприкінці тужавлення, коли ступінь гідратації цементу стає відчутно помітним, капілярна поруватість різко знижується за рахунок заростання (кристалізації) капілярних пор цементним гелем. Джерелом цього гелю служить висока активність цементу. 

 

Природа висолів:

  • Вапняні на основі цементу (Ca (OH)2→ CaCO3);
  • Лужні на основі цементу (сульфати лугів - Na2SO4, K2SO4);
  • Інші, поглинені з ґрунту (хлориди, нітрати, тощо);

Первинні висоли 

       Первинні висоли утворюються в початковий період твердіння бетону (приблизно півроку). Гідроксид кальцію Ca(OH)2 біля виходу з капіляра реагує з вуглекислим газом СО2, утворюючи нерозчинну сіль CaCO3, яка закриває капіляр і блокує подальше утворення карбонатних висолів типу CaCO3 на поверхні виробу. Якщо свіже сформовані бетонні вироби піддати впливу атмосферних опадів (сніг, дощ, вологість і т. д.), то тоді карбонізація Ca(OH)2 відбувається по всій поверхні виробу, а не тільки на виході з капіляру. І це навіть незважаючи на те, що в цьому випадку так само буде мати місце закриття виходів з капілярів.

       Таким чином, можна зробити висновок, що чим пізніше поверхня бетону потрапить під вплив вологи, тим менша вірогідність утворення первинних висолів. Іншими словами: свіже сформовані бетонні вироби не рекомендовано навмисно поливати та мити, аби надати їм блиску та краси. Ці дії потягнуть за собою утворення білих висолів, які залишаться протягом певного часу. 

Вторинні висоли

Крім первинних висолів можуть утворюватися і вторинні, які спостерігаються під час експлуатації виробів в більш пізній термін (після 6 місяців). Причиною їх появи може бути:

  • Карбонізація Ca(OH)2, який переміщується на поверхню бетонних виробів по капілярах
  • При капілярному всмоктуванні (Ван–дер–ваальсовий зв'язок) води в бетонний виріб, відбувається кристалізація легкорозчинних солей (сульфатів і хлоридів металів)

Методи боротьби з висолами умовно можна розділити на дві групи:

  1. Механічні засоби. Полягають в усуненні висолів (особливо, коли вони виступають у вигляді добре пов'язаних карбонатних плівок), шляхом піскоструминної обробки або легкого шліфування без пошкодження верхнього шару. Це відносно безпечний спосіб, який істотно не порушує поверхню бетону;
  2. Хімічні способи.  Первинні висоли усуваються з поверхні водою за декілька разів. Вторинні висоли усуваються шляхом їх обробки низько відсотковими розчинами спеціальних засобів на основі акрилатів та кислот (наприклад соляної або оцтової кислот). Час обробки висолів залежить від їх інтенсивності і ступеня зв'язування з поверхнею бетонного виробу. Після застосування такого методу, оброблену поверхню слід обов'язково промити великою кількістю води для видалення продуктів реакції та для запобігання подальшої корозії. 

висоли, висоли на бетоні

       Над проблемою висолоутворення працювали вчені та наукові колективи, написано безліч наукових досліджень. Що стосується виготовлення тротуарної плитки методом вібропресування, то усі її виробники постійно стикаються з висолами та постійно шукають рішення, застосовуючи нові технології, добавки, однак радикального рішення й досі не знайдено. Висоли, на поверхні таких виробів не регламентуються діючими стандартами.

       Тому з  упевненістю можна  сказати, що висоли, представляють собою швидше естетичну проблему і не викликають деструкцію бетонних виробів в процесі експлуатації.