Kts23.ru

АЗС оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

10 мифов при работе с бетоном

10 мифов при работе с бетоном

Мифы и заблуждения широко распространены в бизнесе связанным с бетоном. Появившись однажды, миф начинает жить своей жизнью, в него верят и повторяют. В этой статье, мы разоблачим наиболее популярные заблуждения которые правят в мире бетонного строительства.

Миф №1:
Добавление воды в бетонную смесь ведет к увеличению осадки.
На самом деле:
Есть другие не менее эффективные способы увеличить осадку бетона помимо добавления воды.

Добавление чрезмерного количества воды прямо на стройплощадке увеличивает осадку бетона

Добавление чрезмерного количества воды прямо на стройплощадке увеличивает осадку бетона, но также значительно снижает прочность бетонной конструкции. Добавленная вода разбавляет бетонную смесь и увеличивает соотношение воды к вяжущим материалам. Слишком большое количество воды также снижает сопротивляемость бетона к циклам замораживания и оттаивания, увеличивает осадку при высыхании, а также приводит к проблемам в обслуживании здания в дальнейшем.
Удобоукладываемость бетонной смеси (ГОСТ 7473-94) и других строительных растворов является одним из их важнейших качеств. Увеличение расхода воды не выход, потому что при этом уменьшается прочность цемента. Увеличение расхода цемента в бетоне с постоянным содержанием воды не влияет на удобоукладываемость бетона. Играет роль соотношение цементного теста и заполнителя, при увеличении количества цементной смеси, бетон становится более удобоукладываемым, при этом прочность бетона остается неизменной.
Во многих технических требованиях запрещается добавление воды в бетон на стройплощадке. Тем не менее, существуют и другие способы повышения осадки и удобоукладываемости бетона. Качество заполнителей (щебень и гравий), их максимальный размер влияют на расход цемента и воды, влияет на процесс перемешивания. Уменьшение количества воды и пластификаторы, также могут быть использованы для увеличения осадки при сохранении соотношения воды к цементу, а объем вовлеченного воздуха влияет на технологичность бетона. Добавление воды, которая содержит химические добавки, может изменить качество смеси и стать причиной потери подвижности бетонной смеси и состава воздуха внутри бетона.

Миф №2:
Определение марки бетона по количеству мешков с цементом
На самом деле:
Пропорции смеси определяются согласно техническим требованиям, а не количеством цемента

“Сколько надо мешков цемента на куб бетона?” — один из самых популярных вопросов к специалистам по бетонированию. Однако, качество не измеряется в количестве мешков. Как правило, цемент доставляется на стройку в 50-ти килограммовых мешках, и иногда не соответствует нужному стандарту. Пропорции цемента в смеси зависят от того что вы строите. Для разумного расхода цемента, чтобы избежать потери подвижности смеси, усадки, а также соблюдения температурного режима, следует избегать излишков цемента. В технических условиях, часто указывают минимальное количество цемента чтобы увеличить долговечность бетона, пригодность свежеуложенного бетона к отделке, улучшение износостойкости и внешнего вида поверхности. Самая важная часть в подборе пропорций бетона — это соотношение воды к заполнителям и связующим.

Миф №3:
Бетон водонепроницаемый
На самом деле:
Даже самый прочный бетон имеет пористую структуру.

бетон имеет пористую структуру

Вода и другие вещества в жидком или парообразном состоянии могут проходить через бетон. В зависимости от пористости бетона, этот процесс может достигать от нескольких минут до нескольких месяцев. Чтобы увеличить водонепроницаемость бетона в него добавляют уплотняющие химические добавки, такие как пастеризаторы, гидрофобный цемент, а также дополнительные цементирующие добавки такие как кремнезем и золу уноса. Также, можно обработать поверхность бетона герметическими материалами.

Миф №4:
Чем тверже бетон, тем он долговечнее
На самом деле:
Не только показатель прочности при сжатии определяет долговечность бетона.

Хотя предел прочности при сжатии является важной характеристикой бетона, другие качества могут еще больше влиять на долговечность бетона в жестких условиях окружающей среды. В целом, основные причины “старения” бетона это:

  • коррозия арматуры
  • незащищенность от воздействия циклов замерзания-оттаивания
  • щелочно-окислительные реакции
  • низкая сульфатостойкость

Снижение проницаемости бетона — ключ к его долговечности.

Миф №5:
“Добавим хлорид кальция — чтобы вода не замерзла”
На самом деле:
Хлорид кальция является ускорителем затвердевания бетона, а не антифризом.

Присутствии хлорида кальция, в начальной стадии приготовления бетонной смеси, увеличивает скорость схватывания (гидратации) в полтора-два раза. Однако, свежий бетон нуждается в защите от замерзания пока не достигнет минимальной прочности. Без такой защиты, бетон промерзнет и потом будет менее прочным. Чтобы избежать проблем при заливке бетона в холодную погоду, убедитесь что температура бетона поддерживается в нужных пределах.

Миф №6:
Можно заливать бетон прямо на мерзлую землю без каких-либо мер предосторожности.
На самом деле:
Необходимо заранее принять меры по защите бетона и предотвратить возможные проблемы с грунтом из-за неблагоприятных погодных условий

Читайте так же:
Пропорция цементного раствора с глиной

Бетон залитый в промерзшую почву может осесть неравномерно при оттаивании, что приведет к трещинам. Разница температур между бетоном и грунтом также может стать причиной слишком быстрого охлаждения бетона и замедлить скорость затвердевания. В идеале, температура грунта должна быть такой же как и у бетонной смеси в момент заливки. Есть несколько способов растопить землю перед заливкой бетона, включая защитное покрытие для выдерживания бетона и системы отопления.

Миф 7:
Если поверхность бетона сухая и проверка на влажность прошла успешно, то можно начинать отделочные работы.
На самом деле:
Это не главное правило для начала отделки поверхности.

Неправильная отделка может привести к дефектам поверхности

Неправильная отделка может привести к дефектам поверхности, таким как
— вздутие
— пыление бетонных поверхностей
— трещины
— отслаивание
Нужен большой опыт чтобы точно знать когда можно приступать к отделочным работам. Конечно для определения, можно применить самый простой метод — прикрепить к бетону полиэтиленовую пленку и посмотреть будет ли под пленкой конденсат. Погода, тип конструкции и еще много чего влияет на высыхание бетона. Чтобы точно определить нужное время для отделки, лучше использовать профессиональные влагомеры, которые с учетом многих факторов, измерять влажность на достаточной глубине и в разных местах поверхности. Опытные отделочники всегда обращают внимание на эти факторы.

Миф №8:
У бетона с гладкой и ровной поверхностью, отделка тоже будет гладкой и ровной.
На самом деле:
Бетон изменяет свой объем после осадки, отвердения и просушки.

Деформация кромки бетонной плиты происходит в результате накопления влаги и разной температуры в верхней и нижней части. Бетон уменьшается в размерах если твердение происходит в обычной воздушной среде, и твердеет с набуханием во влажной среде. Также, деформацию могут вызвать силовые нагрузки. Предотвратить деформацию бетона можно с помощью технологий просушки бетона.

Миф №9:
Армированный бетон не трескается
На самом деле:
Армирование бетона не предотвращает появление трещин из-за изменения объема

Армирование бетона не предотвращает появление трещин из-за изменения объема

Бетон, у которого увеличение объема сдерживается конструкционными особенностями, может растрескиваться, поскольку сжимающие напряжения приводят к образованию микротрещин. Часто бывает так что арматура становиться причиной трещин. Структурные усиления не противодействуют возникновению трещин, но сдерживают их расширение и границы разлома. Когда начинается разрушение бетона, деформации сжатия передаются стальным элементам конструкции, что позволяет железобетону выдерживать более высокие нагрузки чем монолитному бетону.

Миф №10:
Под твердением бетона понимается его просушка.
На самом деле:
Бетону нужна вода, так он становится более твердым.

Бетон не твердеет от высыхания. Пока сохраняются благоприятные условия по влажности и температуре, гидратация бетона будет продолжаться. Когда только что залитый бетон начинает высыхать (обычно это момент когда остается 80% от первоначальной влажности смеси), процесс гидратации останавливается. Если температура недавно залитого бетона приближается к замерзанию (5 градусов), то процесс гидратации значительно замедляется. Необходимо выдерживать правильный уровень влажности и температуру сразу после заливки для нормального затвердевания бетона. Если с самого будет соблюдаться процесс затвердевания, то потом у нас будет хороший твердый бетон.

Вода не всякая подойдет!

приготовление бетонов и строительных растворов

Вода – важный компонент для приготовления строительных растворов для возведения конструкций и отделки. Не секрет, что для затворения цемента подходит не любая жидкость, а соответствующая определенным требованиям. Мы расскажем, какой должна быть вода для бетонов и строительных растворов и почему нельзя использовать жидкость из любого водопроводного крана.

Проблема выбора источника

Бетонные и другие растворы на цементе отличаются прочностью готового изделия или покрытия. Это свойство обеспечивается особой структурой, которая образуется в результате гидратации и химических реакций компонентов смеси между собой. На характеристики материала оказывает воздействие минералогический состав раствора, который подбирается тщательным образом.

Влияние воды на марку бетона нельзя недооценивать – жидкость может как способствовать приобретению прочности и других проектных параметров, так и значительно их снизить из-за наличия таких компонентов в составе:

  1. Вода с минералами в избыточном или недостаточном количестве может снижать скорость твердения, итоговую прочность, препятствовать образованию молекулярных связей в структуре камня.
  2. Органические загрязнения (ил, плесневелые грибки) вредят бетону фактически и в перспективе: они мешают минеральным компонентам вступать в реакцию и качественно кристаллизоваться, со временем во влажной среде органика развивается и разрушает изделие по всему объему.

Соответственно, использовать можно только воду, которая соответствует государственным нормативам, то есть из водопроводов, но проверенных лабораторно: к сожалению, действительно хорошая жидкость доходит до потребителя редко из-за плохого состояния проводных магистралей. То же относится к промывке наполнителей и поливке молодого твердеющего бетона.

Читайте так же:
Расход цементного раствора для фасадов

Стандарт

Качество воды для бетонов и растворов регламентирует специальный ГОСТ 23732-2011 «Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия». Документ устанавливает ограничения по наличию в среде минералов и химических соединений (таб. 1 ГОСТа):

Качество воды для бетонов и растворов

ГОСТ подробно описывает, какая вода для бетона, а также критерии для оценки ее качества при предварительных испытаниях (таб. 3 настоящего стандарта):

стандарт воды для бетона

При наличии удобного источника водопровода перед использованием ресурса проводят обязательный анализ и сравнивают полученные показатели со значениями из таб. №3. При их соответветствии вода поступает в работу для замеса бетона и продуктов на основе цемента.

Влияние химических соединений на качество бетона

В бетоне много воды – от 155 литров на 1 м 3 , в зависимости от фракции щебня, песка, ожидаемой марки камня. Жидкость взаимодействует с каждой песчинкой и пылинкой цемента, поэтому ее качество оказывает влияние на весь объем будущей конструкции. Как химические соединения в воде влияют на свойства бетона, если пренебречь установленными нормами ГОСТа?

  • Сахара и фенолы отсрочивают твердение бетона и сильно ухудшают его качество. Нормируемое содержание этих веществ – 10 мл/литр;
  • Нефтепродукты образуют водонепроницаемую пленку на частичках вяжущего;
  • Поверхностно-активные вещества (мыльные остатки) также обволакивают компоненты. В отличие от присадок-улучшителей, дают только замедление твердения;
  • Растворимые соли сульфат-ионов и хлор-ионов кристаллизуются в порах бетона, приводят к коррозии камня и арматуры. По этой причине воду из моря использовать категорически запрещено.

Сточные, болотные и речные воды использовать для затворения бетонов и цементов можно, но только после очистки и проверки санитарно-эпидемиологической станцией.

Количество воды

Водосодержание бетона часто застает врасплох обывателей: сколько жидкости нужно для замеса раствора оптимальной подвижности? Тем не менее, знать это нужно, ведь вода находится в теле конструкции долгое время – гидратация может происходить в течение нескольких месяцев, необходимо обеспечить нормальные условия для этого.

В сводной таблице представлен технологический расход воды на куб при производстве бетона:

таблица технологический расход воды на куб при производстве бетона

От чего зависит расход воды в бетоне:

  • Фракция песка и щебня;
  • Марка цемента и его тип;
  • Ожидаемая марка бетона.

Объем воды в бетоне не должен превышать норму – в погоне за пластичностью можно легко потерять качество, избыток жидкости тормозит гидратацию цемента, а ожидаемую прочность бетон не наберет. Соответственно, добавлять ее при замесе сверх нормы нельзя.

Слишком малое водосодержание бетонного раствора не даст перемешать компоненты должным образом, а пластичность у такого будет минимальной.

Чтобы получить бетон с хорошей пластичностью и удобоукладываеомстью, используйте специальные пластификаторы!

Застынет ли бетон в воде?

Твердение бетона в воде – интересный процесс. Люди часто неправильно воспринимают его, подозревая, что он не даст никаких полезных результатов. Отличным примером являются рекомендации «профессионалов» заливать фундамент исключительно в засушливые месяцы. Они не правы, ведь материал можно использовать при разных условиях.

Вода – компонент бетона

Вода – один из компонентов строительной смеси. Она используется в определенном процентном соотношении с другими составляющими, чтобы обеспечить необходимую консистенцию. Этот нюанс является основополагающим при оценке неопытных строителей, полагающих, что при повышенной влажности материал потеряет свои качества.

Состав основывается на разбавлении связующих веществ, которые после затвердевания создают прочные связи между собой и с другими материалами. Так что наличие воды не так губительно, как принято полагать. Ее воздействие требует подробной оценки для получения истинных результатов.

Воздействие воды при затвердевании

Вода двойственно воздействует на бетон при затвердевании. Процесс протекает сразу в двух направлениях, но результат однозначен. Как же ведет себя материал при затвердевании?

  • Вбирается часть воды;
  • Вытесняется лишняя вода.

Оба направления противопоставляются друг другу, но продолжаются на каждом этапе наборе прочности. Подробности подскажут, как можно использовать смесь при близком водном горизонте и при плохих погодных условиях.

Вбирается часть воды

Заказывая бетон М250 с бетонного завода, человек получает качественную смесь нужной консистенции. Она доставляется специальным транспортом, поэтому нахождение опалубки в воде не меняет плотности. Если при производстве материала нарушается технология, консистенция становится густой. Связующие компоненты готовы принять еще часть влаги, поэтому они начинают забирать ее из окружающей среды. Также процесс наблюдается в последнюю неделю набора прочности, когда в помещении резко снижается влажность.

Вытесняется лишняя вода

В процессе затвердевания всегда вытесняется лишняя вода. Законы физики подсказывают, что материал с большей плотностью заместит ненужный компонент, что обеспечит достаточную прочность. На основании этого условия сегодня профессионалы используют строительную смесь в любых условиях. Главное, чтобы бетон доставлялся от производителя после проверки качества, так как несоответствие ГОСТам часто приводит к размытию.

Читайте так же:
Цемент вращающиеся печи газ

Качественный бетон из водостойкого цемента

Особое внимание стоит уделить качеству бетона. Крупный производитель проверяет материал на соответствие требования стандартов, поэтому можно с помощью маркировки определить возможность применения смеси. Хотя при работе в местах с повышенной влажностью или в открытых водных объектах можно воспользоваться специальным бетоном, изготовленным из ВБЦ (водостойкого быстротвердеющего цемента).

Строительный материал нашел распространение при возведении монолитных мостов. Причиной этого является максимальная водостойкость и гидроизоляция после затвердевания. Эти показатели исключают ограничения, заставляющие прибегать к дополнительным работам в сложных условиях.

Если купить М200 от производителя, можно не беспокоиться о его затвердевании в грунтовых водах. Проверки подтверждают этот факт, поэтому профессионалы заливают фундамент в любых условиях. Единственной проблемой становится только небольшое увеличение срока набора прочности.

Наш адрес: г. Санкт-Петербург , пос. Белоостров , ул. Центральная (Дюны), д.1.

Влияние минерально-химических добавок на коррозионностойкость цементных бетонов с применением промышленных отходов

Рассматривается результаты исследований корро-зионостойкости бетонов, полученных с использова-нием промышленных отходов и минерально-хими-ческих добавок различного состава в различных сочетаниях. Выявлено увеличение коррозионно-стойкости, прочности и водонепроницаемости бетонов, полученных с использованием добавок, причем наиболее эффективным является совместное использование минерально- химических добавок.

Ключевые слова: бетон, минерально-химические добавки, промышленные отходы, коррозионностойкость, декстрин, лигносульфонат, кинетика, прочность.

05.17.11 — Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

05.23.05 — Строительные материалы и изделия

При эксплуатации бетонных и других цементосодержащих изделий в агрессивных средах они чаще всего подвергаются влиянию мягких (дождевой или талевой) и минерализованных (грунтовых) вод, а также таких сильных агрессивных ионов, как Mg 2+ , SO4 -2 , Cl-, HCO3— и т.д. [1-3, 5, 7]. При влиянии этих агрессивных веществ и ионов, протекают коррозия выщелачивания извести из структуры бетона и магнезиально-сульфатная коррозия цементного камня, которые являются наиболее сильными и разрушительными видами коррозии бетона [4, 6, 8-10]. Исходя из этого, в наших исследованиях в качестве агрессивных сред приняты: дистиллированная вода, минерализованная вода, растворы 6%-ного MgSO4 и 0,5н H2SO4. Минерализованная вода характеризовалась содержанием ионов, мг-ион/л: HCO3— – 305; Ca 2+ – 265,2; Mg 2+ – 132,4; Cl- – 1645; SO4 2- – 1382; Na + – 1318,3 при суммарном их количестве 5098,3 мг-ион/л.
Минерально-химическую добавку в состав цементсодержащих композиций вводили следующим образом: часть цемента заменили на минеральную добавку, а химическую добавку вводили в состав полученного смешанного цемента, ее количество дозировали в зависимости от массы вяжущего.
Коррозионностойкость композиций изучали путем хранения образцов, твердевших 28 сут в нормальных условиях, в сосудах с агрессивными растворами в течении 360 сут с обновлением отработанного раствора через каждые 20 сут. Следует отметить, что применяемые вещества создают сильноагрессивную среду для изучения коррозионностойкости бетона. За 360 сут нахождения образцов в этих средах при замене отработанных растворов на свежие через каждые 20 сут. удельные расходы агрессивных веществ на 1 г цемента состава вяжущего характеризуются данными табл. 1, откуда видно, что при замене 10-20% на минеральную добавку расход агрессивного раствора возрастает в 1,1-1,26 раз, т.е. во столько раз увеличивается сила разрушительного влияния агрессивных ионов на цементный камень бетона с добавками, следовательно, образцы бетона с добавками в условиях возникновения коррозии цементного камня находятся в более жестких условиях, чем образцы без них.
Таблица 1
Удельные расходы агрессивных растворов на 1 г цемента за 360 сут нахождения образцов в них, г/(л×г)

Состав вяжущего, масс. %

Соли минерали-
зованной воды

На рис. 1 представлено сравнение зависимости прочности бетона, твердевшего в различных условиях 360 сут, от содержания ОПФ и ЩЭСХ в составе вяжущего. Как видно, наименьшую прочность во всех средах твердения имеет бетон на цементе без и с названными добавками при их отдельном использовании, с увеличением расхода ОПФ и ЩЭСХ, как при их раздельном, так и при совместном применении, возрастает прочность бетона и его стойкость в агрессивной среде. Необходимо отметить, что если при увеличении содержания ЩЭСХ с 0,05 до 0,2% от массы вяжущего, значение прочности бетона имеет тенденцию возрастания, но при этом при увеличение содержания ОПФ с 15 до 20% прочность образцов незначительно снижается практически во всех случаях. Следовательно, при использовании смешанных добавок нецелесообразно увеличение содержания ОПФ больше 20%.
Коррозионностойкость бетона в агрессивных средах оценена по значению коэффициента его стойкости, вычисленного как отношение прочности образца, твердевшего в агрессивной среде, к прочности эквивалентного образца нормального твердения. В табл. 2 приведены значения коэффициента стойкости бетона в агрессивных средах в зависимости от расхода добавок.

Читайте так же:
Очистить цемент с подоконника

Рис. 1. — Зависимость прочности бетона состава 1:1,51:2,57:0,4 от содержания добавок при твердении образцов 360 сут в нормальных условиях (а), дистиллированной (б) и минерализованной (в) воде, растворе 6% MgSO4 (г) для вяжущего, масс. % (цемент:ОПФ): 1 – 100:0; 2 – 90:10; 3 – 85:15; 4 – 80:20.

Таблица 2
Коэффициент стойкости бетона

Состав вяжущего,
масс. %

Расход ЩЭСХ, %
от массы
вяжущего

Дистилли-
рованная
вода

Минерали-
зованная
вода

Из данных табл. 2 следует, что коэффициент стойкости бетона в дистиллированной воде изменяется в пределах 0,97-1,05, в минерализованной воде от 0,92 до 1,0, а в растворе 6% MgSO4 от 0,85 до 1,01. Это говорит об упрочняющем влиянии минерально-химических добавок из ОПФ и ЩЭСХ на структуру бетона, что она становится непроницаемой для влияния агрессивных ионов. В этих средах коэффициент стойкости бетона больше 0,85, что свидетельствует об устойчивости образцов, хотя сила разрушительного влияния агрессивных ионов на бетоны, содержащие ОПФ и ЩЭСХ, была больше, чем на бетон без ОПФ.
Поскольку агрессивные растворы минерализованной воды и MgSO4 не разрушили структуры бетонов с минерально-химическими добавками, то с целью сокращения объемов экспериментов, для некоторых составов вяжущих и композиций изучение коррозионностойкости проводили при длительном воздействии дистиллированной воды на них.
На рис. 2 приведены кинетические зависимости прочности и коэффициент стойкости бетона от содержания добавок при нахождении образцов в дистиллированной воде в течении 360 сут. С увеличением срока твердения цементного камня его прочность возрастает. Значение коэффициента стойкости образцов при разных содержаниях минерально-химических добавок не снижается ниже 0,94. При оптимальных количествах добавок коэффициент стойкости бетона увеличивается до 1,1. Возрастание прочности образцов с минерально-химическими добавками по сравнению с прочностью бетона без добавок при твердении 360 сут в воде при разных содержаниях добавок изменяется от 22 до 58%.
Увеличение прочности и коррозионностойкости бетона происходит благодаря повышению плотности и непроницаемости структуры цементного камня. При действии дистиллированной воды из состава образцов с минерально-химическими добавками меньше выделяется Ca(OH)2, чем из состава цементного камня без добавок и с добавкой какой-нибудь одной добавки.

Рис. 2. — Кинетика изменения прочности (а, в) и коэффициента стойкости (б, г) бетона состава 1:1,51:2,57:0,4 от содержания минерально-химических добавок и времени твердения образцов в дистиллированной воде при использовании вяжущего, масс. %:
а, б) — (цемент:ОПФ:декстрин): 1 — 90:10:0,025; 2 — 90:10:0,05; 3 – 85:15:0,025;
4 – 80:20:0,01; 5 – 80:20:0,05; 6 – 75:25:0,05;
в, г) – (цемент:керамзит:ЩЭСХ): 1 – 90:10:0,1; 2 – 90:10:0,2; 3 – 85:15:0,2;
4 – 80:20:0,1; 5 – 80:20:0,2; 6 – 75:25:0,1; 7 – 75:25:0,2.

В табл. 3 приведены данные по количеству выщелачиваемой извести за 360 сут нахождения образцов в дистиллированной воде.

Таблица 3
Составы цементсодержащих вяжущих и количество выщелачиваемой извести

Состав вяжущего, масс.%

Количество выщелачиваемой извести (мг/см 2 )
за 360 сут. нахождения образцов в дистиллированной воде
от содержания добавок, %

Анализ данных табл. 3 показывает, что если из состава образца на цементе без добавок за 360 сут выделяется 55,8 мг/см 2 Ca(OH)2, то введение и химических добавок, и минеральных добавок, как при их отдельном, так и при их совместном применении, приводит к резкому снижению количества выщелачиваемой извести. При этом скорость выделения Ca(OH)2 снижается до 4-4,5 раза.
Разрушение образцов цементсодержащих композиций происходит в растворе H2SO4, хотя влияние агрессивных ионов проявляется меньше на образцах с добавками, чем на образцах без добавок. На рис. 3 приведены зависимости прочности и коэффициента стойкости образцов от времени твердения в агрессивной среде раствора 0,5 моль/л H2SO4.

Рис. 3. — Кинетика изменения прочности (а, в) и коэффициента стойкости (б, г) бетона состава 1:1,51:2,57:0,4 от времени нахождения образцов в растворе H2SO4 при использовании вяжущего, масс.%: а, б) – (цемент :ОПФ:декстрин): 1 – 90:10:0,025; 2 – 90:10:0,05; 3 – 85:15:0,025; 4 – 80:20:0,01; 5 – 80:20:0,025; 6 – 75:25:0,05; в, г) – (цемент:керамзит:ЩЭСХ): 1 – 90:10:0,1;2 – 90:10:0,2; 3 — 85:15:0,1; 4 – 85:15:0,2; 5 – 80:20:0,1; 6 – 80:20:0,2.

Все образцы имеют тенденцию снижения прочности и стойкости с увеличением времени влияния агрессивных ионов, причем в перерыве 6 месяцев потери прочности и стойкости бетона сравнительно больше, чем в остальные 6 месяцев нахождения образцов в растворе кислоты.
При нахождении образцов в растворе H2SO4 происходит противоречивое изменение массы бетона. Определение массы образцов, находившихся в растворе H2SO4, показывает, что после 30 сут. происходят незначительные потери массы, затем в течении 60-90 сут. масса образцов возрастает, при дальнейшем нахождении образцов в агрессивной среде они вновь теряют свою массу. Визуально наблюдается поверхностное разрушение образцов.
На рис. 4 показана динамика изменения массы образца для состава вяжущего, содержащего 85% цемента, 15% ОПФ и 0,025% декстрина. Надо отметить, что другие составы так же имеют аналогичный характер изменения массы, но при других количественных показателях.

Читайте так же:
Состав для стяжки цементный люкс

Рис. 4. — Динамика изменения массы образца для состава вяжущего, содержащего 85% цемента, 15% ОПФ (1) и 0,025% декстрина (2).

Через 30 сут образец теряет 0,4% массы, через 60 сут прибавляет 0,85% и через 90 сут – 1,45%, затем через 180 и 360 сут соответственно теряет 4,2% и 8,2% своей массы. Такое изменение массы образцов под влиянием агрессивной среды соответствует следующему механизму коррозии цементсодержащих композиций: в начальный период нахождения образцов в растворах агрессивного вещества происходит только поверхностное влияние ионов кислоты на компоненты цементного камня и растворение Ca(OH)2, в результате масса образца снижается на величину растворенной Ca(OH)2 с поверхности. При дальнейшем твердении, в результате проникновения ионов кислоты в приповерхностные поры цементного камня Ca(OH)2 взаимодействует с H2SO4 по реакции:

Гипс CaSO4×2H2O накапливается в порах, при увеличении его количества происходит образование 3CaO×Al2O3×CaSO4×(10-12)H2O — моногидросульфата алюминия и затем эттрингита 3CaO×Al2O3×3CaSO4×(31-32)H2O, которые первоначально накапливаются в порах и уплотняют структуру цементного камня, при этом происходит увеличение массы образцов. С увеличением времени твердения образцов в растворах кислоты возрастает количество образующихся гипса и эттрингита в поверхностных порах. Это приводит к послойному разрушению образца, которое наблюдается через 4-6 месяцев нахождения в агрессивной среде.
В то же время не только снижается масса, но и прочность образца. Таким образом, разрушение бетона в растворе H2SO4 начинается через определенный период влияния ионов кислоты на компоненты цементного камня. Продолжительность этого периода зависит от состава вяжущего. Результаты опытов показывают, что начало разрушения в растворе H2SO4 происходит позже для образцов, изготовленных из вяжущих с минерально-химическими добавками, чем для образцов, не содержащих химических добавок. В то же время, для образцов, содержащих только химическую или минеральную добавку в отдельности, этот период наступает позже, чем для образцов, изготовленных на цементе без добавок.
В табл. 4 приведены результаты анализов химического состава цементного камня, содержащего минерально-химические добавки, при твердении образцов в нормальных условиях, в дистиллированной воде и в растворе H2SO4. Поскольку в растворах H2SO4 образцы разрушаются, то анализы цементного камня для них проводили на пробах, взятых с их поверхности и с их внутренних слоев на расстоянии 30-35 мм от внешней поверхности.
Сравнение содержания компонентов для различных проб показывает, что при твердении образцов в нормальных условиях и в дистиллированной воде, химический состав цементного камня достаточно стабильный, в воде происходит лишь снижение содержания щелочных окислов K2O+Na2O вследствии их выщелачивания. В то же время изменение химического состава цементного камня в основном происходит для внешних слоев образцов, хранившихся в растворе H2SO4.
На поверхности образцов происходит диффузия раствора H2SO4. При этом содержание серного ангидрида SO3 значительно возрастает вследствие образования гипса, эттрингита и других серосодержащих соединений. Однако внутренние слои цементного камня мало содержат SO3 (всего 3,21-3,62%). Градиент изменения содержания SO3 по толщине образца очень большой, т.е. на очень незначительном расстоянии количество SO3 изменяется от 28,65% до3,21%, что свидетельствует о малой диффузии ионов кислоты в поры цементного камня.
Близость химического состава проб цементного камня внутренних с лоев образцов, находившихся в растворе H2SO4, к составу цементного камня нормального твердения или находившихся в дистиллированной воде, подтверждает механизм послойного поверхностного разрушения бетона под влиянием ионов кислоты. При таком механизме разрушения цементного камня уплотнение его структуры введением минерально-химических добавок в состав цемента является наиболее эффективным способом повышения стойкости цементсодержащих композиций в агрессивных средах.

Таблица 4
Химический состав цементного камня со смешанными добавками при твердении в различных условиях

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector