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.
- 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:
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.