Сульфатостойкий бетон: види і способи отримання

Якість більшості будівельних конструкцій на пряму залежить від якості і властивостей використовуваного бетону. Особливо це стосується тих частин, який стикаються з грунтовими водами або іншим видом вологи, що містить сульфатні добавки.

При проникненні сульфатів ззовні, бетон може зруйнуватися, так як в збільшується його обсяг і всередині утворюються тріщини. Тому, для фундаментів будівель, берегових бетонних конструкцій, споруд для споруд, пов’язаних з підвищеною вологістю застосовують сульфатостойкий бетон.

Як сульфати діють на бетонні підстави

У грунті, воді, промислових стоках найбільш часто зустрічаються солі калію, натрію, магнію. Іони сульфатів присутні ще в заповнювачах.

Сульфатне вплив бере участь у всіх трьох видах корозії бетону:

  • прискорюють корозію I виду, підвищуючи розчинність цементного каменю;
  • викликають реакцію обміну, що призводить до корозії II виду;
  • беруть участь в утворенні гіпсу і гідросульфоалюміната кальцію, накопичення яких в порах і капілярах є причиною корозії III виду.

У бетоні значно збільшується в об’ємі гидросульфоалюмінат кальцію, який утворюється з гіпсу і гідроалюмінатов цементного каменю. Гіпс в невеликих кількостях надходить в бетонну суміш з добавками або в результаті хімічних реакцій. Третій вид корозії протікає повільно і починається з появи кристалічної плівки кристалічного гіпсу на поверхні бетонної споруди.

З плином часу кристали гіпсу накопичуються у внутрішніх шарах цементного каменю і, одночасно, беруть участь в утворенні гідросульфоалюміната кальцію. Останній так само проникає вглиб бетону. Гіпс і алюмінати є джерелами значного тиску на стінки пір, в яких вони розростаються. Це призводить до поступового руйнування бетону.

Для захисту бетонних конструкцій від влагопроницаемости і дії агресивних вод використовують кілька способів, але найпоширеніші два:

  • введення модифікуючих, воздухововлекающих добавок, пластифікаторів в поєднанні зі звичайним цементом;
  • зачиняти бетонну суміш на спеціальному сульфатостійкому цементі.

добавки

Перший спосіб істотно покращує якість бетону без значного підвищення ціни. Форма випуску модифікаторів – це розчини, порошки, емульсії, які розчиняються у воді. Підбірка дозування досить трудомісткий процес, так як перебір або недолік будь-якого елементу може сережку до прискорення протікання руйнують хімічних реакцій.

Підбір необхідної кількості хімічних модифікаторів на виробництві проводиться в лабораторії, а при приватному будівництві дослідним шляхом.

Оптимальна кількість дозування залежить від таких факторів:

  • виду цементу;
  • складу бетонної суміші;
  • технології виробництва всієї конструкції;
  • умов, в яких буде функціонувати бетонну споруду.

Граничне кількість добавок розраховується в% співвідношенні до маси бетонної суміші за такими нормативами:

  • для пластифікаторів від 0,1 до 0,3%;
  • для воздухововлекающих добавок від 0,01 до 0,05%;
  • для суперпластифікаторів від 0,5 до 1%;
  • для добавок прискорюють твердіння від 1 до 2%.

При оптимальному підборі виду і кількості добавки отримую сульфатостойкий цемент, який зможе тривалий час не руйнуватися під дією сульфатних вод.

Види сульфатостійких цементів

Другий спосіб дає більш якісний захист бетонних споруд від надмірно агресивного і дуже згубного впливу сульфатних середовищ. Бетон на сульфатостійкому цементі значно дорожче звичайного, але дозволяє захищати будівельні конструкції на всіх стадіях експлуатації.

Існує кілька видів сульфатостійких цементів:

  • сульфатостойкий і пуццолановий портландцемент;
  • з мінеральними добавками;
  • шлакопортландцемент.

Найбільш часто використовують сульфатостійкий портландцемент, який відмінно себе зарекомендував у двох крайніх варіантах умов роботи бетонних контсрукціі:

  • підвищує опірність бетонів замерзання відтавання в присутності сульфатної агресії;
  • зменшує сукупний вплив агресивних фізичних і хімічних чинників в зонах бетону, які знаходяться в змінному рівні води з великим вмістом сульфатів.

Щоб бетон на сульфатостійкому портландцементе володів усіма необхідними експлуатаційними якостями, застосовують кілька методів:

  • замінюють С3А на C4AF;
  • збільшують кількість склоподібного С3А, замінюючи їм кристалічний С3А;
  • вводять мінеральні добавки;
  • пропарюють для освіти гідрантів, що мають стійкість в дії сульфатів.

Кількість добавок і метод виготовлення сульфатостойкого цементу залежить від конкретних умов будівництва та експлуатації кінцевого споруди.

Ссылка на основную публикацию