|
| |
  |
Перейти на главную Журналы чем выше прочность цементного камня, тем ниже его проницаемость, а прочность - функция относительного объема геля в свободном пространстве. Это положение имеет лишь одно исключение: высушивание цементного камня повышает его проницаемость, возможно, вследствие того, что усадка разрушает часть геля между капиллярами и таким образом открывает новые пути для воды. Воздухововлечение повышает проницаемость бетона. Однако, так как воздухововлечение уменьшает расслаиваемость и водоотделение и повышает удобоукладываемость, позволяя применять более низкое ВЩу в целом действие воздухововлечения не обязательно отрицательное. Проницаемость бетона может быть измерена в лаборатории рядом простых методов, но в результате этих измерений могут быть получены лишь сравнительные данные. Боковые грани испытуемого образца уплотнены и вода под давлением подается только к верхней его грани. Для создания давления часто используют сжатый воздух. При этом нужно следить, чтобы в воде не было воздуха, так как в противном случае при снижении давления воздух может проникнуть (выделиться) в образец и уменьшить величину фильтрации. Измеряется количество воды, прошедшее через бетонный образец данной толщины за определенное время и определяется коэффициент проницаемости К по формуле Дарси: где -скорость фильтрации воды в см/сек; А - площадь попереч-dt ного сечения в см; АЛ -снижение гидравлического давления в образце в см; L -толщина образца в см; размерность К -см/сек. Измерения проницаемости могут быть проведены на образцах с целью изучения влияния изменений состава бетона, способов перемешивания, укладки и ухода за бетоном. Эти испытания позволяют также судить о долговечности бетона, подвергающегося коррозионному действию фильтрующей воды. ХИМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА БЕТОН Только небольшая часть от общего объема применяемого в строительстве бетона подвергается сильным химическим воздействиям. И это хорошо, так как стойкость бетона к действию химических агентов ниже, чем к другим воздействиям. Наиболее часто встречающимися формами химической агрессии являются выщелачивание цемента, действие сульфатов, морской воды и природных слабокислых вод \ Наиболее четкая классификация процессов коррозии бетона была предложена В. М. Москвиным [49]. В зависимости от природы коррозионных процессов они подразделяются на: процессы коррозии 1 вида, характеризуемой растворением компо- Стойкость бетона зависит от вида применяемого цемента. Установлено, что стойкость его повышается в такой последовательности: 1) обычный и быстротвердеющий портландцемент; 2) шлакопортландцемент или низкотермичный портландцемент; 3) сульфатостойкий портландцемент или пуццолановый портландцемент; 4) сульфатношлаковый (гипсошлаковый) цемент; 5) глиноземистый цемент. Следует отметить, что в ряде случаев плотность и проницаемость бетона влияют на его долговечность значительно больше, чем вид применяемого цемента. ДЕЙСТВИЕ СУЛЬФАТОВ Твердые соли не действуют на бетон, но, находясь в растворе, они вступают в реакцию с цементным камнем. Некоторые глины содержат щелочи, сульфаты магния и кальция, а грунтовые воды в таких глинах являются растворами сульфатов. Сульфаты вступают в реакцию с гидратом окиси кальция и гидроалюминатом кальция цементного камня. Продукты реакции -гипс и сульфоалюминат кальция - имеют значительно больший объем, чем исходные компоненты, поэтому взаимодействие с сульфатами вызывает расширение и разрушение бетона. Реакцию сульфата натрия и Са(0Н)2 можно записать следующим образом: Ca(OH)2+Na2SO4.10H2O->CaSO4.2H2O+2NaOH+10H2O. Са(0Н)2 может полностью выщелачиваться фильтрующей водой, но если происходит накопление NaOH, устанавливается равновесие и только через SO3 осаждается в виде гипса. Гидроалюминат кальция реагирует по следующему уравнению 2(ЗСаО. А1А- I2H20)+3(Na2S04.10Н2О)-> -> ЗСаО. AI2O3. 3CaS04 • 31 НО+2 А1(0Н)з+6NaOH +1 ТНО. Сульфат кальция действует только на гидроалюминат кальция, образуя гидросульфоалюминат кальция (ЗСаО • AI2O3 • 3CaS04 • 31Н2О). Сульфат магния вступает в реакцию с гидросиликатом кальция, так же, как с гидратом окиси кальция и гидроалюминатом кальция, например: ЗСаО. 2Si02 aq + MgSO • 7Н2О -> CaS04 • 2H2O+Mg(OH)2+Si02 aq. Вследствие очень малой растворимости Mg(0H)2 эта реакция идет до конца, поэтому в ряде случаев воздействие сульфата магния опаснее, чем других сульфатов. нентов цементного камня при действии мягкой воды; процессы коррозии II вида, в которых определяющим является химическое взаимодействие агрессивного компонента внешней среды с цементным камнем и ослабление, таким образом, его структуры, и процессы коррозии III вида, при которой разрушение бетона обусловлено возникновением внутренних напряжений в результате образования продуктов коррозии в структуре цементного камня. {Прим. ред.) Агрессивное действие сульфатов повышается с увеличением их концентрации, но при содержании более 0,57о MgS04 и 1% Na2S04 степень агрессивного воздействия возрастет медленнее. Концентрация сульфатов выражается обычно количеством весовых частей SO3 на миллион и принимается: при 1000 как средне-агрессивное воздействие, а при 2000 - как сильно агрессивное, особенно если это относится к MgS04. Интенсивность воздействия на бетон зависит кроме концентрации сульфатов также от возможности замещения сульфатов, удаляемых из  1 StD 1280 О 12 35 12345 Возраст 3 годах  1 2 5 5 Рис. 7.3. Влияние условий испытаний на прочность бетонов, изготовленных на различных цементах. Составы и условия хранения описаны в тексте а -хранение в сульфате натрия; б-в сульфатах магния и натрия раствора вследствие реакции с цементом. При оценке опасности воздействия сульфатов следует учитывать также движение грунтовых вод. При действии на бетон одностороннего давления воды, насыщенной сульфатами, степень агрессивности наибольшая. Попеременное насыщение и высушивание также ведет к быстрому разрушению. С другой стороны, условия, когда бетон полностью насыщен и грунтовые воды не могут в него проникнуть, значительно менее опасны. О действии сульфатов можно судить по внешнему виду бетона. Разрушение обычно начинается на углах и гранях, затем наблюдается растрескивание и шелушение с последующим переходом бетона в рыхлое состояние. Стойкость бетона при действии сульфатов может быть повышена применением цементов с низким содержанием СзА. Из практики известно, что содержание СзА, равное 7%, разделяет цементы на стойкие и нестойкие в растворах сульфатов. Имеются, очевидно, и другие, не изучен- * В СССР действуют детально разработанные дифференцированные нормы агрессивности воды среды для бетона, учитывающие условия взаимодействия внешней среды и бетона, и плотность бетона [50]. (Прим. ред.) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 [ 77 ] 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
