Вопросы применения различных импрегнируюших средств подробно исследованы и освещены в работе Вальца и Хальмс-Деферта Кроме силиконовых смол, этими авторами были изучены эпоксидные смолы, льняные масла, моторные масла, эпоксидные смолы с добавлением полисульфидов и некоторые другие вещества. Следует, однако, иметь в виду, что в упомянутой работе описаны опыты лишь с теми импрегнирующими составами, которые имелись в 1965 г.

Если в бетонную смесь ввести гидрофобные вещества (например, металлические мыла), то в случае соблюдения необходимых требований можно получить водонепроницаемый бетон. Внутренние поверхности пустот в таком бетоне благодаря металлическим мылам становятся водоотталкивающими и вода не может проникать в глубь материала. Этот метод используется для защиты стен подвалов или других ограждающих конструкций, работающих в условиях напорных вод.

Наличие в бетоне мелких воздушных пор, имеющих шарообразную форму, также исключает капиллярный подсос. Воздушные поры дают возможность воде, содержащейся в бетоне, не оказывать давления на материал при замерзании и таким образом повышать его морозостойкость. Это явление изучалось и описывалось многими авторами.

Оптимально уплотненный бетон обладает пористостью порядка 0,7—0,9%, причем распределение воздушных пор по объему бетона не контролируется. Чтобы увеличить пористость, в бетонную смесь вводятся специальные порообразующие добавки, однако не все они обеспечивают равномерное распределение пор в бетоне (бетоны без порообразующих добавок также имеют воздушные поры; это объясняется тем, что поверхностное натяжение воды в свежем бетоне резко снижается и в процессе перемешивания бетонной смеси создаются условия для образования пор).

Задача, однако, состоит в том, чтобы обеспечить получение воздушных пор шарообразной формы со стабильными заданными размерами и оптимальным распределением по объему бетона. Устойчивые воздушные поры в ходе перемешивания бетонной смеси не должны деформироваться, а при вибрировании не должны смещаться к внутренним или наружным слоям материала, поэтому к порообразователю, определяющему размеры пор, добавляется еще и стабилизирующее вещество.

В настоящее время установлены оптимальные размеры и количество воздушных пор. Еще в 1960 г. Вальц предложил создавать бетон с оптимальной пористостью 4,5—5% (по объему). Основываясь на имеющихся экспериментальных данных, а также на практическом опыте, оптимальную пористость можно принимать в пределах от 3 до 8%. Доля воздушных пор в бетоне зависит при этом как от содержания в нем цемента, так и от гранулометрического состава заполнителей.

Характеристики пористости бетонов, полученные эмпирическим путем, приведены ниже:

Максимальный размер зерен Пористость (содержание воздушных заполнителя, мм пор), % по массе

8 6—8 15 4,5—6,5

30 3—4,5