Для возведения зданий и сооружений, работающих в агрессивных средах, могут применяться различные специальные виды тяжелых бетонов по характеру вяжущего структуре и плотности, обладающие такими свойствами как стойкость и долговечность. Применение различных видов бетонов зависит от требований, предъявляемых к строительной конструкции, элементам здания или сооружению.
Для несущих железобетонных элементов промышленных зданий (фундаментов, колонн, балок и плит перекрытий, подкрановых балок и ферм), а также конструкций градирен, высоких вентиляционных труб и тому подобных сооружений применяются, как правило, прочные и плотные бетоны на основе портландцементов.
Для ограждающих конструкций промышленных зданий наряду с плотными бетонами могут применяться легкие, а иногда и ячеистые бетоны на основе портландцементов и силикатного вяжущего.
Для защитных покрытий полов, водостоков могут применяться бетоны и растворы на основе портландцементов, битумов и пеков, жидкого стекла и кремнефтористого натрия, серного цемента и различных синтетических смол.
Плотность цементного бетона определяется свойствами применяемого вяжущего, характером процессов, происходящих при твердении, и структурой цементного камня или раствора. При гидратации цемента в бетоне последний связывает химически только 10—15 и в лучшем случае 20% воды по весу, в зависимости от условий и длительности твердения бетона. А для укладки и уплотнения бетонной смеси в форму-опалубку необходимо придать ей подвижность или удобоукладываемость.
Исходя из указанных соображений приходится повышать количество воды в смеси до 40—60°/о по весу цемента.
Вся вода, введенная в смесь сверх указанных 20%, остается частично связанной поверхностными силами смачивания (так называемая пленочная влага, составляющая примерно 10% веса цемента), а частично свободной.
Свободная или гравитационная влага может испариться из бетона при его твердении в сухих условиях, при этом поры и капилляры, занимаемые водой, заполняются воздухом. Чем раньше начнется процесс высыхания, тем меньше влаги будет связано в бетоне, тем больше будет пористость цементного камня в нем и тем меньше будет стойкость и долговечность бетона при действии на него агрессивной среды.
Данные о пористости цементного камня, цементно-песчаного раствора и бетона на портландцементе, длительно твердеющих в нормально влажных и теплых условиях, приведены в табл.
Таблица.
Примечание. В числителе даны условные значения пористости, подсчитанные в том предположении, что 30% воды по отношению к весу цемента остаются связанными химически и поверхностными силами смачивания.
Если же допустить, что к моменту высыхания связано будет только 15% воды, что наблюдается при твердении в неблагоприятных условиях и при раннем высушивании бетона, то пористость повысится и достигнет данных, приведенных в знаменателе.