Большинство коррозионных процессов в бетонных конструкциях, подверженных воздействию переменной или постоянной влажности, начинается с водопроницаемости. Движение воды в бетоне обусловлено воздействием механических и физико-химических факторов. Первое включает гидростатическое давление, второе — капиллярное и осмотическое давление, которые возникают из-за градиента концентрации растворенных веществ в водной среде и в бетоне.

Для конструкций, частично погруженных в воду, опасность представляет капиллярная миграция влаги. Под действием капиллярных сил вода поднимается к открытой поверхности, унося с собой компоненты цементного камня и растворенные в водной среде соли.

Испарение воды с открытой поверхности, особенно интенсивное в условиях жаркого климата, приводит к отложению солей в верхних слоях бетона, последующая кристаллизация которых может привести к разрушению.

Под воздействием гидростатического давления вода с трудом проникает в плотный бетон. Бетон классифицируется по различным классам водостойкости в зависимости от его способности противостоять проникновению воды и выдерживать определенное давление воды.

Путями распространения воды в бетоне под действием гидростатического давления являются капилляры и другие трещины, поперечное сечение которых превышает один микрон, так как толщина адсорбционного слоя связанной воды на поверхности твердой фазы составляет примерно полмикрона. В бетонных изделиях с плотными заполнителями вода проникает через бетон по цементному камню. Наиболее проницаемой зоной является зона контакта цементного камня с заполнителем. Это обусловлено деформациями цементного камня в процессе твердения, а также внутренним водоотделением цементного камня или раствора в полостях между зернами крупного заполнителя.

Если цементное тесто служит средством фильтрации воды через бетон, то очевидно, что уменьшение его содержания должно увеличить водопроницаемость бетона. Получение бетона высокой плотности при минимальном расходе цемента достигается, с одной стороны, тщательным подбором зернового состава мелкого и крупного заполнителей и оптимальным соотношением между ними, при котором пустоты в смеси заполнителей минимальны. Проницаемость цементного камня, в свою очередь, зависит от водоцементного отношения и увеличивается с увеличением этого отношения. Это вынуждает специалистов лаборатории SUMAB соблюдать минимальные показатели водоцементности при разработке бетонов с особыми требованиями по водонепроницаемости. Особенно для бетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах под воздействием одностороннего гидростатического давления, водоцементное отношение должно находиться в минимальных пределах в зависимости от агрессивности среды.

Известно, что водоцементное отношение можно снизить путем использования разжижающих и гидрофобно-разжижающих добавок. Последние придают бетону водоотталкивающие свойства и, тем самым, еще больше повышают его водостойкость. Применение активных минеральных добавок, набухающих в насыщенном растворе гидроксида кальция и, тем самым, увеличивающих плотность бетона, а также вакуумные методы при укладке и уплотнении бетонной смеси способствуют повышению водонепроницаемости бетона.

Однако более эффективно использовать специальные добавки, повышающие водостойкость бетона. К таким добавкам относятся в основном алюминат натрия, жидкие кремнийорганические соединения, добавки хлорида железа и различные полимеры. Алюминат натрия применяется в виде солей слабой метаалюминиевой кислоты и едких щелочей. Эту добавку готовят в виде раствора путем кипячения порошкообразного гидрата алюминия в растворе едкого натра. Кремнийорганическая добавка представляет собой продукт гидролиза этилдихлоризоцианона, который добавляется в бетон в небольших количествах.