Коррозия портландцемента. Три вида коррозии в воде и меры борьбы с ней.
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова
Контрольная работа по дисциплине
«Строительные материалы»
Выполнил студент
группы Б01-507-1зт Холмогорова К.С.
Проверил преподаватель Михалкина Т.М.
Ижевск 2012
Содержание:
Разновидности портландцемента. Их особенности и область применения в строительстве (БТЦ, ОБТЦ, сульфатостойкий, гидрофобный, пластифицированный,
Цветной портландцементы). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Коррозия портландцемента. Три вида коррозии в воде и меры борьбы с ней. . . .6
Принципы и последовательность расчетно-эксперементального метода
Определения состава бетона. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Понятие о методах зимнего бетонирования (в тепликах, метод термоса, предворительным электроразогревом бетонной смеси, с использованием противоморозных добавок, с тепловой обработкой, комбинированный методы) .10
Изделия из плавленных горных пород и шлаков. Понятие о ситаллах и шлакоситаллах.Особенности свойств, области применения. . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Основные компоненты пластмасс (связующие, наполнители, отвердители, пластификаторы, стабилизаторы, красители). Виды и роль наполнителей. . . . . .15
|
|
|
Список литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
Разновидности портландцемента. Их особенности и область применения в строительстве (БТЦ, ОБТЦ, сульфатостойкий, гидрофобный, пластифицированный, цветной портландцементы).
Портландцемент – это гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким измельчением клинкера и гипса (до 3,5%). При помоле возможно введение минеральных добавок: шлаков (до 20%), глиежей (до 10%) и прочих активных минеральных – до 15%. Разновидности портландцемента:
Сульфатостойкий портландцемент изготовляют из клинкера нормированного минералогического состава: в клинкере должно быть не более 5% трехкальциевого алюмината и не более 50% трехкальциевого силиката.
Низкое предельное содержание трехкальциевого алюмината требуется потому, что сульфатная коррозия развивается в результате взаимодействия сульфатов, находящихся в окружающей среде, с трехкальциевым гидроалюминатом цементного камня. Если в цементном камне С3А присутствует в малых количествах, то образуется незначительное количество гидросульфоалюмината кальция. Тогда он не опасен, так как распределяется в порах бетона, вытесняя оттуда воду или воздух, и внутренних напряжений в бетоне не вызывает.
В клинкере сульфатостойкого портландцемента ограничивается также содержание трехкальциевого силиката для уменьшения величины тепловыделения цемента. Поэтому сульфатостойкий портландцемент обладает повышенной сульфатостойкостью и пониженной экзотермией, т.е. качествами, необходимыми при изготовлении бетонов для отдельных зон гидротехнических и иных сооружений, работающих в условиях сульфатной агрессии. Сульфатостойкий портландцемент обычно выпускают двух марок - 300 и 400.
|
|
|
Гидрофобный портландцемент изготовляют, вводя при помоле клинкера 0,1 - 0,2% мылонафта, асидола, окисленного петролатума, синтетических жирных кислот, их кубовых остатков и других гидрофобизующих поверхностно-активных добавок.
Эти вещества, адсорбируясь на частицах цемента, образуют тончайшую - в среднем мономолекулярную, т. е. толщиной в одну молекулу, оболочку. Но эта тончайшая оболочка придает цементу особые свойства. В этом сущность гидрофобизации цемента как метода, позволяющего в определенной степени управлять свойствами цемента в отношении действия воды на различных этапах его использования.
Гидрофобный цемент отличается от обыкновенного портландцемента содержанием специальной гидрофобной добавки. Изготовляют его совместным помолом портландцементного клинкера, гипса и гидрофобной добавки. Портландцемент становится гидрофобным, одновременно сохраняя все остальные присущие цементам свойства, если в его состав введено оптимальное количество гидрофобной добавки.
Следует иметь в виду, что при недостаточном количестве вводимой гидрофобной добавки цемент (качество которого практически не ухудшается) не будет обладать гидрофобностью. При введении же излишнего количества гидрофобной добавки растворы будут характеризоваться повышенной пористостью, так как в них вовлекается увеличенное количество воздуха. Как следствие этого — прочность их уменьшится. При перевозках и хранении даже в очень влажных условиях он не портится. Поверхностно-активные вещества, содержащиеся в нем, оказывают пластифицирующее действие на бетонные (растворные) смеси, а также уменьшают водопроницаемость и повышают коррозионную стойкость и морозостойкость бетона. Например, если обычный бетон выдерживает 300 циклов попеременного замораживания и оттаивания, то гидрофобизированный может выдержать 1000 и более циклов.
Гидрофобный портландцемент применяют в первую очередь в тех случаях, когда приходится длительное время хранить цемент до его использования или перевозить его на дальние расстояния.
Весьма целесообразно применение его для облицовки и штукатурки зданий, так как он предотвращает образование выцветов на поверхности штукатурки. Гидрофобный портландцемент можно рационально использовать при изготовлении бетонов для дорожного, аэродромного строительства и строительства гидротехнических сооружении.
Марки гидрофобного цемента те же, что и портландского.
|
|
|
|
|
|
Цветные цементы получают на основе белого портландцементного клинкера путем совместного помола с пигментами различных цветов, например с охрой, железным суриком, окисью хрома. Можно также получать цветные цементы смешиванием белого цементас пигментами. Применение белого и цветных портландцементов, способствующее архитектурно-декоративному оформлению сооружений, имеет большое значение в индустриальной отделке крупноэлементных зданий. Эти цементы применяют также для цветных цементнобетонных дорожных покрытий, например на площадях у монументальных сооружений. Напрягающий цемент обладает способностью растягивать введенную в него арматуру в процессе затвердевания. Это дает возможность использовать напрягающий цемент при изготовлении бетонный труб и различных емкостей. Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) отличается быстрым ростом прочности в первые дни твердения. Выпускают БТЦ двух марок: 400 и 500, которые в трехсуточном возрасте должны иметь предел прочности при изгибе соответственно не ниже 3,9 и 4,4 МПа, а при сжатии 24,5 и 27,5 МПа. В составе БТЦ преобладают активные минералы (%): трехкальциевый силикат C3S — 50…55 и трехкальцие- вый алюминат С3А — 5…10. Тонкость помола у БТЦ выше, чем у обычного портландцемента (удельная поверхность до 5000 см2/г), поэтому и при хранении он, впитывая пары воды из воздуха, комкуется и быстро теряет активность. БТЦ применяют для бетонов сборных конструкций с повышенной отпускной прочностью и монолитных конструкций.
Пластифицированный портландцемент получают, добавляя к клинкеру при помоле гидрофильные поверхностно- активные вещества (например, сульфитно-спиртовую бражку ССБ) в количестве 0,15…0,25%. Такой цемент значительно повышает пластичность бетонных и растворных смесей по сравнению с обычным портландцементом при одинаковом расходе воды. Это позволяет уменьшить расход портландцемента, повысить прочность и морозостойкость бетонов и растворов.
Особо быстротвердеющий цемент (ОБТЦ) - отличается еще большей скоростью твердения. Он является и высокопрочным, имея марку 600, а при повышенной тонкости помола марку 700. Такой цемент позволяет получить бетон в возрасте 1 суток прочностью 300 кг/см2 и за 28 суток 700—800 кг/см2. Эффект применения ОБТЦ повышается в жестких бетонных смесях.
ОБТЦ предназначается для изготовления конструкций из высокопрочных и быстротвердеющих бетонов. Применение его сокращает продолжительность тепловлажностной обработки или совсем исключает ее, а также снижает расход цемента. При помоле ОБТЦ введение минеральных добавок не допускается. В последнее время ОБТЦ снят с производства. Вместо него следует применять быстротвердеющий портландцемент марки 600.
С течением времени цементы вследствие их гидратации и карбонизации (скорость которых возрастает с увеличением тонкости помола цемента) значительно снижают свою активность. Поэтому ориентировочно эффективное использование прочностных свойств БТЦ возможно не позднее чем через 1—1,5 месяца, ОБТЦ марки 700 — в течение 3—4 недель, а высокодисперсного цемента марки 800—не более чем в течение 2—3 недель после их изготовления. Бетонирование же изделий на основе ОБТЦ следует допускать в течение не более 30 мин, особенно в летних условиях и при слабой вентиляции помещений.
Коррозия портландцемента. Три вида коррозии в воде и меры борьбы с ней.
В. М. Москвин разделил коррозионные процессы, возникающие в цементном камне, на три вида.
Коррозия первого вида — разрушение цементного камня в результате растворения и вымывания некоторых его составных частей (коррозия выщелачивания). При действии воды на цементный камень вначале растворяется и уносится водой свободный гидроксид кальция, образовавшийся при гидролизе C3S и C2S, содержание которого в цементном камне через 1...3 мес твердения достигает 10...15%, а растворимость при обычных температурах— 1,3 г/л. После вымывания свободного гидроксида кальция и снижения его концентрации ниже 1,1 г/л начинается разложение гидросиликатов, а затем гидроалюминатов и гидроферритов кальция. В результате выщелачивания повышается пористость цементного камня и снижается его прочность. Процесс коррозии первого вида ускоряется, если на цементный камень действует мягкая вода или вода под напором.
Одной из мер ослабления коррозии выщелачивания является применение цемента с умеренным содержанием C3S и выдерживание бетонных изделий на воздухе для того, чтобы на их поверхности прошел процесс карбонизации и образовалась малорастворимая корка из СаСО3. Главным же средством борьбы с выщелачиванием гидроксида кальция является применение плотного бетона и введение в цемент активных минеральных добавок, связывающих Са(ОН)г в малорастворимое соединение — гидросиликат кальция
Коррозия второго вида происходит при действии на цементный камень агрессивных веществ, которые, вступая во взаимодействие с составными частями цементного камня, образуют либо легкорастворимые и вымываемые водой соли, либо аморфные массы, не обладающие связующими свойствами (кислотная, магнезиальная коррозия, коррозия под влиянием некоторых органических веществ и т. п.).
Коррозия третьего вида объединяет процессы, при которых компоненты цементного камня, вступая во взаимодействие с агрессивной средой, образуют соединения, занимающие больший объем, чем исходные продукты реакции. Это вызывает появление внутренних напряжений в бетоне и его растрескивание. Характерной коррозией этого вида является сульфатная коррозия. Сульфаты, часто содержащиеся в природной и промышленных водах, вступают в обменную реакцию с гидроксидом кальция, образуя гипс CaSO4-2H2O. Разрушение цементного камня в этом случае вызывается кристаллизационным давлением кристаллов двуводного гипса (гипсовая коррозия). Такая коррозия происходит при значительных концентрациях сульфатов в воде,
Сульфоалюминатная коррозия возникает вследствие взаимодействия гипса с гидроалюминатом цементного камня по уравнению:
ЗСаО.А12О3.6Н2О + 3CaSO4 + (25...26) Н2О = = ЗСаО А12О3 -3CaSO4 (31.. .32) Н2О
Образование в порах цементного камня малорастворимого трехсульфатного гидросульфоалюмината кальция (эттрингита) сопровождается увеличением объема твердой фазы примерно в 2 раза. Вследствие разрушающего действия на цементный камень и внешнее сходство кристаллов гидросульфоалюмината (в виде игл) с некоторыми бактериями его иногда называют «цементной бациллой».
Для предотвращения сульфатной коррозии использую ют плотные бетоны на специальном сульфатостойком портландцементе или других сульфатостойких цементах.
Коррозия под действием концентрированных растворов щелочей, особенно при последующем высыхании, возникает в результате образования соединений, кристаллизующихся с увеличением в объеме (например, соды или поташа при насыщении бетона едким натром или едким кали). В слабощелочной среде цементный камень не подвергается коррозии.
Защита бетона и других материалов от коррозии вызывает большие расходы. Например, при строительстве химических заводов на антикоррозионную защиту зданий и аппаратов расходуется около 10...15% от общей стоимости строительства. Поэтому при строительстве зданий и сооружений необходимо прежде всего определить характер возможного действия среды на бетон, а затем разработать и осуществить нужные меры для предотвращения коррозии, которые в общем виде сводятся к следующему: 1) правильный выбор цемента, 2) изготовление особо плотного бетона, 3) применение защитных покрытий.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 1241; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!