Тепловыделение может играть положительную роль при бетонировании в холодное время года по способу термоса, при этом выделяющаяся теплота способствует поддерживанию положительной температуры твердеющего бетона.

6). Прочность портландцемента характеризуется его маркой, которую определяют испытанием стандартных образцов-балочек размером 40х40х160 мм, изготовленных из цементно-песчаного раствора состава 1:3 (по массе) пластичной консистенции. Через 28 суток комбинированного твердения (первые сутки в формах во влажном воздухе, затем после расформовки 27 суток в воде при температуре 20±2°С) образцы испытывают на изгиб и сжатие.

Активностью портландцемента называется предел прочности при осевом сжатии половинок образцов-балочек.

В зависимости от активности, с учетом предела прочности при изгибе, портландцемент подразделяется на марки 400, 500, 550, 600 (цифра соответствует округленной в меньшую сторону средней прочности при сжатии образцов-балочек, выраженной в кг/см²). У быстротвердеющих портландцементов нормируется не только 28-суточная, но и начальная 3-суточная прочность.

Условное обозначение цемента обычно состоит из наименования его вида (ПЦ – портландцемент, ШПЦ – шлакопортландцемент), марки, содержания добавок в % (Д0, Д5, Д20) и наличие специальных свойств (Б – быстротвердеющий, ПЛ – пластифицированный, ГФ – гидрофобный). Например, портландцемент марки 500, с добавкой до 20%, быстротвердеющий, пластифицированный имеет обозначение: ПЦ500-Д20-Б-ПЛ.

9.9. Долговечность цементного камня. Основные виды коррозии 

Разрушение конструкций, изготовленных с применением цемента (бетонные, железобетонные, строительные растворы) обычно начинаются с разрушения цементного камня, стойкость которого, как правило, ниже стойкости заполнителей.

Разрушение может происходить под влиянием:

1. Физических явлений (насыщения водой, попеременного замораживания и оттаивания, увлажнения и высыхания и т.п.);

2. Химического взаимодействия цементного камня с агрессивными веществами, содержащимися в воде или в воздухе (магнезиальная и другие виды коррозии).

При выборе вида цемента для конкретного сооружения необходимо учитывать требования по морозостойкости, воздухостойкости и химической стойкости.

Морозостойкость цементного камня определяется не общей, а капиллярной его пористостью, поскольку вода, содержащаяся в порах цементного геля, не переходит в лед даже при сильных морозах. Уменьшение объема капиллярных пор резко повышает морозостойкость.

---

Воздухостойкость – способность цементного камня сохранять прочность в сухих условиях при сильном нагреве солнечными лучами, а также в условиях попеременного увлажнения и высыхания. Требование по воздухостойкости ограничивает применение цементов с активными минеральными добавками осадочного происхождения для надземных конструкций, работающих в сухих условиях.

 

Основные виды химической коррозии цементного камня

 

Коррозия может происходить под действием мягкой воды, растворов кислот, некоторых солей и кислых газов на составные части цементного камня, главным образом на Са(ОН)₂ и 3СаО×Al₂O₃×6H₂O. Встречающиеся на практике коррозии можно разделить на 3 вида:

1 - выщелачивание Са(ОН)₂ ;

2 - образование легко растворимых солей при воздействии на Са(ОН)₂ веществ, находящихся в окружающей среде;

3 - образование в цементном камне соединений, увеличивающихся в объеме.

Коррозия первого вида заключается в растворении и вымывании (выщелачивании) Са(ОН)₂ при действии на цементный камень мягких вод, содержащих мало растворенных веществ (дождевая вода, вода горных рек, а также равнинных рек в половодье, болотная вода и т.п.). Вымывание Са(ОН)₂ приводит к разложению гидросиликатов и гидроалюминатов кальция и увеличению пористости. Потеря цементным камнем 15-30% Са(ОН)₂ понижает его прочность на 40-50% и более. Выщелачивание можно заметить по появлению белых пятен (подтеков) на поверхности бетона. Наличие градиента давления воды на сооружение ускоряет процесс выщелачивания.

Для ослабления коррозии выщелачивания ограничивают содержание C₃S до 50%. Главным средством борьбы с выщелачиванием является введение в цемент активных минеральных добавок и применение плотного бетона. Положительно сказывается выдерживание на воздухе 2-3 месяца бетонных свай, блоков и других элементов с целью образования на их поверхности защитного слоя из малорастворимого СаСО₃ (происходит реакция Са(ОН)₂ + СО₂ ® СаСО₃).

Коррозия второго вида может происходить в различных формах:

· Углекислотная коррозия развивается при действии на цементный камень воды, содержащей свободный СО₂, разрушающий СаСО₃ с образованием легко растворимого бикарбоната кальция Са(НСО₃)₂ :

СаСО₃ + (СО

---

₂)_своб.+ Н₂О = Са(НСО₃)₂.

· Общекислотная коррозия происходит при взаимодействии растворов, имеющих рH<7 (почти все кислоты за исключением поликремневой и кремнефтористоводородной) с Са(ОН)₂ с образованием легко растворимых солей (СаCl₂, гипс CaSO₄×2H₂O и др.):

Са(ОН)₂ + 2HCl = CaCl₂ + 2H₂O; Са(ОН)₂ + H₂SO₄ = CaSO₄×2H₂O.

Свободные кислоты часто встречаются в сточных водах, а также образуются из кислых газов в выбросах промышленных предприятий.

Бетон из портландцемента защищают от непосредственного воздействия кислот при помощи слоев из кислотоупорного цемента.

· Магнезиальная коррозия наступает при воздействии на Са(ОН)₂ магнезиальных солей, которые встречаются в растворенном виде в грунтовых водах и морской воде:

Са(ОН)₂ + MgCl₂ = CaCl₂ + Mg(ОН)₂;

Са(ОН)₂ + MgSO₄ + H₂O = CaSO₄×2H₂O + Mg(ОН)₂.

В результате этих реакций образуется растворимая соль, легко вымываемая из бетона.

· Воздействие органических кислот. Органические кислоты быстро разрушают цементный камень. Большой агрессивностью отличаются уксусная, молочная и винная кислоты. Так же вредны жирные кислоты (олеиновая, стеариновая и др.) и масла, содержащие кислоты (льняное, хлопковое, рыбий жир). Нефть и нефтепродукты (керосин, бензин, мазут и др.) не представляют опасности для бетона из портландцемента, если они не содержат нафтеновых кислот или соединений серы. Однако надо учитывать, что нефтепродукты легко проникают через бетон.

· Воздействие минеральных удобрений. Особенно вредны аммиачные удобрения – аммиачная селитра и сульфат аммония, которые действуют на Са(ОН)₂ с образованием хорошо растворимого нитрата кальция. Из фосфорных удобрений агрессивен суперфосфат.

Коррозия третьего вида возникает при действии на бетон растворов сульфатов и едких щелочей.

· Сульфоалюминатная коррозия (разновидность сульфатной коррозии) происходит при действии на гидроалюминат цементного камня морской воды, грунтовых и других минерализованных вод, содержащих сульфатные ионы:

3CaO×Al₂O₃×6H₂O + 3CaSO₄ + 25H₂O = 3CaO×Al₂O₃×3CaSO₄×31H₂O.

Кристаллизация образующегося в результате реакции минерала эттрингита сопровождается увеличением объема в несколько раз, что может вызвать разрушение затвердевшего цементного камня. Для борьбы с этим видом коррозии используют специальные сульфатостойкие портландцементы, применяемые в плотном бетоне.

---

· Щелочная коррозия может происходить в двух формах: под действием концентрированных растворов щелочей на цементный камень и под влиянием щелочей, имеющихся в клинкере цемента.

При действии растворов щелочей (NaOH, KOH) может происходить карбонизация щелочи в порах цементного камня за счет воздействия СО₂ воздуха. Возникающее кристаллизационное давление разрушает структуру цементного камня.

Коррозия, вызываемая щелочами цемента, происходит вследствие процессов, протекающих внутри бетона между его компонентами. Цементный клинкер содержит щелочные соединения, которые могут вступать в реакцию с некоторыми модификациями кремнезема (опал, халцедон и др.), встречающимися в заполнителе бетона. В результате образуются набухающие студенистые отложения белого цвета на поверхности зерна заполнителя, что может вызвать разрушение бетона. При наличии в заполнителе такого кремнезема применяют портландцемент с содержанием щелочей менее 0,6% и вводят в цемент активные минеральные добавки (диатомит, трепел и др.), химически связывающие щелочи.

Основной комплекс мер защиты цементного камня от коррозии:

· повышение плотности цементного камня;

· выбор специальных вяжущих;

· введение добавок, изменяющих структуру цементного камня, уменьшающих водопотребность и т.д.;

· обработка поверхностного слоя (флюатирование, гидрофобизация, силикатизация и т.д.), а также инъекция растворов в толщу конструкции (цементация, битумизация, смолизация, силикатизация и т.д.);

· защита поверхности от агрессивной среды при помощи окраски, оклейки, оштукатуривания различными гидроизоляционными материалами, а также торкретированием и облицовкой керамикой или металлом.

Коррозия цементного камня. Меры борьбы с коррозией
Коррозия цементного камня (в бетонах и растворах) происходит под действием агрессивной среды, создаваемой различными жидкостями и газами. В зависимости от действующих коррозионных агентов различают несколько видов коррозии.
7>

---

Физическая коррозия (выщелачивание) – вызывается пресной водой, вымывается Са(ОН)₂, образующейся при гидратации алита (С₃S), камень становится пористым и непрочным (вода попадает в эти поры и цемент начинает разрушаться).

Меры борьбы:

- гидроизоляция

- применение плотного бетона

- карбонизация – выдержка на воздухе, чтобы Са(ОН)₂ прореагировал с СО₂

воздуха

- добавка активного кремнезема или АМД (активные минеральные добавки)

Коррозия под действием минерализованных вод. Природные воды часто насыщены агрессивной углекислотой, в результате чего в цементном камне могут образовываться растворимые соединения, т.к. разные минералы действуют в воде по разному. Образующиеся при этом продукты реакции либо легко растворимы и уносятся водой, либо выделяются в аморфном виде, не обладая прочностью. Самым действительным методом борьбы является максимальное уплотнение цементного камня.

Сульфатная коррозия – разрушение цементного камня под действием вод, в которых растворены соли сульфатов (морская вода). Под действием сульфатов в порах цементного камня накапливаются продукты растворов с цементом (С₃А), которые по мере увеличении объема этих отложений сначала уплотняются, а затем начинают разрушать цементный камень.

Меры борьбы:

- применение цемента с низким содержанием цемента – сульфатостойкие цементы, пуццолановые.

Добавки для цементов. Органические. Классификация добавок




СДБ – сульфатно-дрожжевая бражка

ССБ – сульфатно-спиртовая барда

это отходы целлюлозного производства.

Суперпластификатор С-З – образует пленки, которые притягивают воду, вода уменьшает трения, смеси становятся более пластичными, легче укладываются и уплотняются, можно уменьшить расход воды, камень станет менее пористым и более прочным. Можно уменьшить расход цемента, тогда твердеют медленнее.

ПАВ – (поверхностно-активные вещества) – подразделяют на гидрофилизующие (мегносульфанат технический – ЛСТ) и гидрофобилизующие (мылонафт, асидол, асидол-мылонафт, синтетические жирные кислоты и их соли).

---

Смотрите также файлы

• Исходные данные Sc 3000 мвт, ру 10 кВ, t.docx

• 1. Ильин осужден за получение взятки по ч. 1 ст.docx

• Приложение 2 к Инструкции (пп. 6, 7, 12, 13).doc

• 4. специальная часть.docx

• Теории и технологии взаимодействия участников образовательных отношений.doc