Что такое высолы?

Всем без исключения бетонным изделиям присуща одна неприятная особенность - на их поверхности могут образовываться так называемые высолы - смесь химических соединений (соли, оксиды металлов), в процессе образования которых участвует углекислый газ, содержащийся в воздухе. Неорганические соли, содержащиеся в воде и цементе мигрируют во влажной среде на поверхность бетона, образуя растворимые и нерастворимые соли (осадок). Высолы кристаллизуются на поверхности камня в виде белого налета на поверхности бетонных изделий.

       Как правило, их образования проявляется в первые месяцы после изготовления и продолжается пока процессы гидратации цемента окончательно не завершились.

       Высолы могут быть первичные и вторичные, растворимые и нерастворимые в воде. Поэтому даже если не использовать специальных средств по их удалению - высолы исчезнут естественным путем, но за определенный период. Однако, этот процесс может длиться от двух до девяти месяцев, в зависимости от погодных условий, интенсивности использования покрытия и подготовки к укладке. Высолы можно увидеть на стенах зданий, швах кирпичной кладки, монолитных панелях, на поверхности тротуарной плитки, и тому подобное.

       Основной причиной появления высолов является карбонизация гидроксида кальция, который образуется в результате гидролиза силикатов кальция, которые содержатся в цементе. Этот процесс описывает реакция:

Ca(OH)2+ CO2 = CaCO3 + H2O

выселы       Если бетонные изделия не контактируют с водой, то есть не находятся под постоянным воздействием влажной среды, то гидроксид кальция остается в середине бетона и со временем дезактивируется дополнительно укрепляя структуру изнутри. Вода, содержащаяся в порах бетона, насыщенная ионами Са2+  частично заполняет микропористую структуру бетона. Высолы этого вида называются первичными и их возникновение происходит очень быстро, однако это не влияет на качество бетона и его дальнейшую эксплуатацию.

       Кроме солей CaCO3, высолы могут содержать сульфаты щелочей Na и К (Na2SO4, K2SO4), которые тоже относятся к растворимым веществам.

       В процессе производства бетонных изделий, с целью минимизации образования высолов на их поверхности, используется высококачественный бездобавочный цемент марки 500-Д0. Однако, химические процессы, протекающие при гидратации цемента, такие, что полностью избавиться от высолов невозможно.

       Интенсивность процесса «высолообразования», кроме концентрации и соотношения водорастворимых соединений, будет зависеть от характеристики пористого пространства цементного камня. Структура только что приготовленного цементного теста существенно отличается от структуры уже затвердевшего цементного камня. На ранних стадиях процесс схватывания цементного камня характеризуется значительной капиллярной пористостью, которая определяется водоцементным отношением и гранулометрией цемента. Но в конце схватывания, когда степень гидратации цемента становится ощутимо заметной, капиллярная пористость резко снижается за счет зарастания (кристаллизации) капиллярных пор цементным гелем. Источником этого геля служит высокая активность цемента.

 

Природа высолов:

  • Известковые на основе цемента (Ca (OH)2→ CaCO3)
  • Щелочные на основе цемента (сульфаты щелочей - Na2SO4, K2SO4)
  • Другие, поглощенные из почвы (хлориды, нитраты и т.д.);

Первичные высолы

       Первичные высолы образуются в начальный период твердения бетона (примерно полгода). Гидроксид кальция Ca(OH)2  у выхода из капилляра реагирует с углекислым газом СО2, образуя нерастворимую соль CaCO3, которая закрывает капилляр и блокирует дальнейшее образование карбонатных высолов типа CaCO3 на поверхности изделия. Если свежо сформированые бетонные изделия подвергнуть воздействию атмосферных осадков (снег, дождь, влажность и т. д.), то тогда карбонизация Ca(OH)2 происходит по всей поверхности изделия, а не только на выходе из капилляра. И это даже несмотря на то, что в этом случае так же будет иметь место закрытие выходов из капилляров.

       Таким образом, можно сделать вывод, что чем позже поверхность бетона попадет под воздействие влаги, тем меньше вероятность образования первичных высолов. Другими словами: свеже сформированные бетонные изделия не рекомендуется намеренно поливать и мыть, чтобы предоставить им блеска и красоты. Эти действия повлекут за собой образование белых высолов, которые останутся в течение определенного времени.

Вторичные высолы

Кроме первичных высолов могут образовываться и вторичные, которые наблюдаются при эксплуатации изделий в более поздний срок (после 6 месяцев). Причиной их появления может быть:

  • Карбонизация Ca(OH)2, который перемещается на поверхность бетонных изделий по капиллярам
  • При капиллярном всасывании (Ван-дер-ваальсовая связь) воды в бетонное изделие, происходит кристаллизация легкорастворимых солей (сульфатов и хлоридов металлов)

Методы борьбы с высолами условно можно разделить на две группы:​

  1. Механические средства. Заключаются в устранении высолов (особенно, когда они выступают в виде хорошо связанных карбонатных пленок), путем пескоструйной обработки или легкого шлифования без повреждения верхнего слоя. Это относительно безопасный способ, который существенно не нарушает поверхность бетона;
  2. Химические способы. Первичные высолы устраняются с поверхности водой за несколько раз. Вторичные высолы устраняются путем их обработки низко процентными растворами специальных средств на основе акрилатов и кислот (например соляной или уксусной кислоты). Время обработки высолов зависит от их интенсивности и степени связывания с поверхностью бетонного изделия. После применения такого метода, обработанную поверхность следует обязательно промыть большим количеством воды для удаления продуктов реакции и для предотвращения дальнейшей коррозии.

       Над проблемой высолообразования работали ученые и научные коллективы, написано множество научных исследований. Что касается изготовления тротуарной плитки методом вибропрессования, то все ее производители постоянно сталкиваются с высолами и постоянно ищут решения, применяя новые технологии, добавки, однако радикального решения до сих пор не найдено. Высолы на поверхности таких изделий не регламентируются действующими стандартами.

       Поэтому с уверенностью можно сказать, что высолы, представляют собой скорее эстетическую проблему и не вызывают деструкцию бетонных изделий в процессе эксплуатации.