Состав и структура силикатного бетона как фактор коррозионной стойкости при воздействии хлорида натрия. Часть 1. Структура на макро- и микромасштабном уровнях как фактор проницаемости

Исследована структура силикатного бетона на основе известково-кремнеземистого вяжущего в зависимости от исходной активности сырьевой смеси и ее влияние на кинетику поглощения ионов хлора при воздействии попеременного увлажнения-высушивания в растворе хлорида натрия. Образцы силикатного бетона изготавливались из смесей кварцевого песка и известково-кремнеземистого вяжущего, активность смесей по СаО варьировалась в диапазоне от 7,5 до 11,5% с шагом 2%. Автоклавная обработка образцов проводилась в промышленном автоклаве при давлении 0,9 МПа с выдержкой в течение 8 ч. Показано, что структура силикатного бетона на макроуровне состоит из непрерывной матрицы новообразований и дискретно распределенных в ней частиц песка и газообразных включений в виде пор диаметром 10^-(4–5) м, которых в составе с активностью сырьевой смеси 7,5% значительно больше. На микроуровне структура представлена индивидуальными консолидированными морфологическими разностями, состоящими из гидросиликатов кальция: тоберморита и гидрата α-С₂S, а также элементов их срастания и проростания, которые пронизаны микропорами радиусом 10^-(6–7) м.

В.Е. РУМЯНЦЕВА^1,2, д-р техн. наук, профессор, член-корреспондент РААСН (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Ю.Ф. ПАНЧЕНКО³, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Д.А. ПАНЧЕНКО³, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Б.Е. НАРМАНИЯ⁴, инженер, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Д.А. СМИРНОВ^1,5, аспирант, главный инженер проекта (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

¹ Ивановский государственный политехнический университет (153000, г. Иваново, Шереметевский пр., 21)
² Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (153040, г. Иваново, пр. Строителей, 33)
³ Тюменский индустриальный университет (625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38)
⁴ Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)
⁵ ООО «Инжпроджект» (153000, г. Иваново, ул. Бубнова, 40А)

1. Семёнов А.А. Тенденции развития отечественной силикатной промышленности // Строительные материалы. 2018. № 12. С. 25–26. EDN: ­VPJMSB. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-766-12-25-26
1. Semenov A.A. Trends in development of domestic silicate industry. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2018. No. 12, pp. 25–26. (In Russian). EDN: ­VPJMSB. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-766-12-25-26
2. Нелюбова В.В., Строкова В.В. Технология силикатных прессованных материалов: Обзор новаций для развития производства // Строительные материалы. 2019. № 8. С. 6–13. EDN: ­QRDGQK. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-773-8-6-13
2. Nelubova V.V., Strokova V.V. Technology of silicate pressed materials. Review of innovations for the development of production. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2019. No. 8, pp. 6–13. (In Russian). EDN: ­QRDGQK.
https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-773-8-6-13
3. Акулова И.И., Славчева Г.С., Бабенко Д.С. Конкурентные позиции силикатного кирпича на отечественном рынке: угрозы и возможности для производителей // Строительные материалы. 2024. № 9. С. 44–50. EDN: ­REOHSW. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-828-9-44-50
3. Akulova I.I., Slavcheva G.S., Babenko D.S. Competitive position of sand lime bricks in the domestic market, threads and opportunities for manufacturers. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2024. No. 9, pp. 44–50. (In Russian). EDN: ­REOHSW. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-828-9-44-50
4. Komisarczyk K., Stępień A. Optimization the composition of sand-lime products modified of diabase aggregate. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 3rd International Conference on Innovative Materials, Structures and Technologies (IMST 2017). 2017. Vol. 251. No. 1. 012019. https://doi.org/10.1088/1757-899X/251/1/012019
5. Бабков В.В., Самофеев Н.С., Чуйкин А.Е. Силикатный кирпич в наружных стенах зданий: анализ состояния, прогноз долговечности и способы ее повышения // Инженерно-строительный журнал. 2011. № 8 (26). С. 35–40. EDN: ­OKILFL
5. Babkov V.V., Samofeev N.S., Chuikin A.E. Sand-lime brick in external walls of buildings: analysis of the condition, durability forecast and methods of its improvement. Inzhenerno-Stroitel’nyy Zhurnal. 2011. No. 8 (26), pp. 35–40. (In Russian). EDN: ­OKILFL
6. Румянцева В.Е., Панченко Ю.Ф., Панченко Д.А., Нармания Б.Е. Использование силикатного кирпича в наружных ограждающих конструкциях предприятий текстильной промышленности // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2024. № 5 (413). С. 220–225. EDN: ­FBJQQT. https://doi.org/10.47367/0021-3497_2024_5_220
6. Rumyantseva V.E., Panchenko Yu.F., Panchenko D.A., Narmaniya B.E. Use of sand-lime brick in external enclosing structures of textile industry enterprises. Izvestiya of Higher Educational Institutions. Technology of the Textile Industry. 2024. No. 5 (413), pp. 220–225. (In Russian). EDN: ­FBJQQT. https://doi.org/10.47367/0021-3497_2024_5_220
7. Фаликман В.Р., Степанова В.Ф. Нормативные сроки службы бетонных и железобетонных конструкций и принципы их проектирования по параметрам долговечности // Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 6. С. 13–22. EDN: ­TNIRQP. https://doi.org/10.33622/0869-7019.2019.06.13-22
7. Falikman V.R., Stepanova V.F. Standard service lives of concrete and reinforced concrete structures and principles of their design based on durability parameters. Promyshlennoye i Grazhdanskoye Stroitel’stvo. 2019. No. 6, pp. 13–22. (In Russian). EDN: ­TNIRQP. https://doi.org/10.33622/0869-7019.2019.06.13-22
8. Леонович С.Н. Механика долговечности конструкционного бетона: новый подход к явлению деградации. Ч. 1. Усадка // Строительные материалы. 2024. № 1–2. С. 74–78. EDN: ­ABRIBU.
https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-821-1-2-74-78
8. Leonovich S.N. Mechanics of durability of structural concrete: a new approach to the phenomenon of degradation. Part 1. Shrinkage. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2024. No. 1–2, pp. 74–78. (In Russian). EDN: ­ABRIBU. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-821-1-2-74-78
9. Федосов С.В., Красильников И.В., Румянцева В.Е., Красильникова И.А. Физические особенности проблем жидкостной коррозии железобетона с позиций теории тепломассопереноса // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2023. Т. 19. № 4. С. 392–409. EDN: ­WNUWLC. https://doi.org/10.22363/1815-5235-2023-19-4-392-409
9. Fedosov S.V., Krasilnikov I.V., Rumyantseva V.E., Krasilnikova I.A. Physical features of the problems of liquid corrosion of reinforced concrete from the standpoint of the theory of heat and mass transfer. Stroitel’naya Mekhanika Inzhenernykh Konstruktsiy i Sooruzheniy. 2023. Vol. 19. No. 4, pp. 392–409. (In Russian). EDN: ­WNUWLC. https://doi.org/10.22363/1815-5235-2023-19-4-392-409
10. Розенталь Н.К., Степанова В.Ф., Чехний Г.В. О максимально допустимом содержании хлоридов в бетоне // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 82–85. EDN: ­XXIHUN
10. Rosenthal N.K., Stepanova V.F., Chekhniy G.V. On the maximum permissible content of chlorides in concrete. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2017. No. 1–2. P. 82–85. (In Russian). EDN: ­XXIHUN
11. Чернышов Е.М., Попов В.А., Артамонова О.В. Концепции и основания технологий наномодифицирования структур строительных композитов. Ч. 5. Эффективное микро-наномодифицирование систем гидротермально-синтезного твердения и структуры силикатного камня (критерии и условия) // Строительные материалы. 2016. № 9. С. 38–46. EDN: ­WMSBZL
11. Chernyshov E.M., Popov V.A., Artamonova O.V. Concepts and foundations of technologies for nanomodification of structures of building composites. Part 5. Effective micro- and nanomodification of hydrothermal-synthetic hardening systems and the structure of silicate stone (criteria and conditions). Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2016. No. 9, pp. 38–46. (In Russian). EDN: ­WMSBZL
12. Ding X. et al. Capillary water absorption and micro pore connectivity of concrete with fractal analysis. Crystals. 2020. Vol. 10. Iss. 10. 892. EDN: ­BIHYNX. https://doi.org/10.3390/cryst10100892
13. Stefanoni M., Angst U. M., Elsener B. Electrochemistry and capillary condensation theory reveal the mechanism of corrosion in dense porous media. Scientific Reports. 2018. 7407. EDN: ­UJPRDX. https://doi.org/10.1038/s41598-018-25794-x
14. Wang Y., et al. Factors influencing the capillary water absorption characteristics of concrete and their relationship to pore structure // Applied Sciences. 2022. Vol. 12. Iss. 4. 2211. EDN: ­IJNIUF. https://doi.org/10.3390/app12042211
15. Ren Z., Dong W., Dong X. Analysis of fractal and erosion characteristics of aeolian sand concrete pore structure under capillary absorption. Journal of Building Engineering. 2025. Vol. 104. 112258. EDN: ­MTNGJL.
https://doi.org/10.1016/j.jobe.2025.112258
16. Honglei C., et al. Capillary suction induced water absorption and chloride transport in non-saturated concrete: The influence of humidity, mineral admixtures and sulfate ions. Construction and Building Materials. 2020. Vol. 236. 117581. EDN: ­ONIEHU. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117581
17. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Коновалова В.С., Евсяков А.С. Кольматация пор при жидкостной коррозии бетона. Сборник научных статей III Международной конференции. Под ред. М.А. Дмитриевой. Калининград, 2021. С. 78–86. EDN: ­YUYRSN
17. Fedosov S.V., Rumyantseva V.E., Konovalova V.S., Evsyakov A.S. Pore colmatation during liquid corrosion of concrete. Collection of scientific papers from the III International Conference. Edited by M.A. Dmitrieva. Kaliningrad. 2021, pp. 78–86. (In Russian). EDN: ­YUYRSN
18. Khan M.U., Ahmad S., Al-Gahtani H.J. Chloride-induced corrosion of steel in concrete: an overview on chloride diffusion and prediction of corrosion initiation time. International Journal of Corrosion. 2017. 5819202. https://doi.org/10.1155/2017/5819202