Бетон сульфатостойкий: состав, изготовление и области применения

состав, изготовление и области применения

Конструкции из бетона и железобетона являются прочными и надежными строительными элементами, однако они поддаются разрушениям и повреждениям в процессе эксплуатации. Деформации бетона или железобетона возникают под влиянием грунтовых вод, дождей, морозов, под воздействием химических веществ и подвижности грунта. Улучшить свойства смеси сможет сульфатостойкий цемент. При использовании сульфатостойкого цемента обеспечивается надежная защита зданий и сооружений от воздействий атмосферных осадков, в состав которых входят сульфаты. Применение такого цемента обеспечивает конструкцию устойчивостью к морозам, износостойкостью.

Сульфатостойкий бетон увеличивает надежность строительства.

Что такое сульфатостойкий бетон?

Цемент сульфатостойкий или как его еще называют портландцемент, представляет собой строительный материал, в состав которого входит клинкер, силикат и трехкальцевый алюминат. Использование сульфатостойких цементов актуально в строительстве гидротехнических построек, так как они способны противостоять агрессивному воздействию атмосферных осадков с содержанием сульфатов.

Вернуться к оглавлению

Свойства

В сульфатостойком бетоне находятся клинкер, гипс и трехкальцевый алюминат, могут быть добавлены минеральные добавки. Трехкальцевый алюминат добавляют в бетонную смесь в количестве не более пяти процентов от общей массы, избыток материала провоцирует сульфатную коррозию. Отличительным свойством при работе сульфатосктойким бетоном является быстрое затвердевание цементно-песчаной смеси, что отрицательно сказывается на прочности готового изделия.

Вернуться к оглавлению

Разновидности

Сульфатостойкая цементно-песчаная смесь подразделяется на следующие виды:

• сульфатостойкий цемент с добавками;
• пуццолановое гидравлическое вяжущее вещество;
• шлакопортландцемент;
• сульфатостойкий портландцемент.

Портландцемент увеличивает сопротивляемость бетонных смесей к замораживанию и оттаиванию, если в них входят сульфаты, уменьшает воздействие агрессивных факторов в бетонном растворе, где содержится количество сульфатов, превышающих норму. Для улучшения качества портландцемента в цементно-песчаное месиво добавляют минеральные добавки и выбирают подходящий метод приготовления цемента для определенных условий строительства зданий и сооружений.

Вернуться к оглавлению

Способы получения

Гидравлическое вяжущее вещество получают двумя способами. Первый способ – изготовление цементного раствора с добавлением специальных минеральных добавок. Второй способ – использование сульфатостойких цементо-песчанных примесей, из-за которых обеспечивается надежность и защита конструкций на протяжении срока эксплуатации.

Раствор со стойкими сульфатами достигает своей окончательной прочности на протяжении двадцати восьми дней. Для получения портландцемента используют смесь шлака в количестве двадцати процентов. Для шлакопортладцемента допускается замена шлака на золу в количестве не превышающем десяти процентов массы раствора. Применение добавок, в объеме превышающих норму, уменьшает прочность раствора и увеличивает хрупкость сооружений, что приводит к разрушениям. Изготовление такого раствора должно соответствовать нормам государственного стандарта.

Вернуться к оглавлению

Как изготовить?

Приготовление сульфатостойкого бетона мало чем отличается от производства обычного бетонного раствора. Для изготовления смеси понадобится песок, цемент в пропорциях один к трем. Перед добавлением минеральных добавок важно проверить их влияние на строительный материал. Все технологические компоненты должны быть подтверждены испытаниями.

Испытание проводится на схватывание раствора, для чего в процессе кипячения обеспечивается равномерность изменений количества смеси и проверяется ее схватывание, которое происходит не раньше сорока пяти минут от процесса твердения.

Также при изготовлении бетона используют гипсовый камень, воду, клинкер или другие материалы с содержанием сульфата кальция. Применение такого цемента по карману не каждому, поэтому используется он не так часто, как обычный бетон, но и характеристики его несравнимы с простой бетонной смесью.

Вернуться к оглавлению

Области применения

Применение портландцемента актуально при возведении подводных или подземных конструкций, для строительства зданий и сооружений, которые поддаются воздействию большого количества атмосферных осадков с содержанием сульфатов. Свойства устойчивого сульфатного бетона обеспечивают защиту конструкций от внешних природных и химических факторов.

Вернуться к оглавлению

Вывод

Портландцемент является неотъемлемым материалом в строительстве зданий и сооружений, которые находятся в местности с переменчивой влагой и температурным режимом.

Однако стоит помнить, что выбирая материал, первым делом обращают внимание на его состав, ведь для разных почв потребуются соответствующие портландцементы.

свойства, состав, применение и особенности

Бетон представляет собой смесь из цемента песка, воды и различных добавок, которые улучшают свойства раствора. Бетонам присущи следующие качественные характеристики: прочность, надежность и долголетие. На первый взгляд кажется, что цементно-песчаная смесь обладает всеми преимуществами, необходимыми для строительства различных зданий и сооружений, однако строительные проекты не стоят на месте и всячески пытаются улучшить требования к бетону. Так вот одним из требований было достичь максимального набора прочности за короткое время, чтобы при этом использовалось меньше трудовых затрат. Спустя несколько десятков лет разработали материал, который заполняет опалубку без наружных воздействий, и назвали его – самоуплотняющийся бетон.

Определение

Бетон самоуплотняющийся является материалом, который уплотняется под тяжестью своего веса, при этом полностью заполняет опалубку даже в тех местах, где густо уложена арматура. Имеет популярность бетон СУБ при монтаже сборного железобетона, при возведении прочных полов без швов и для торкрет-бетонирования. Разновидность самоуплотняющегося цементно-песчаного раствора:

• высокоподвижный;
• вязкий;
• легко формируемый;
• устойчивый к расслоению.

Вернуться к оглавлению

Преимущества

Укладка защитного слоя самоуплотняющегося бетона.

Самоуплотняющемуся бетону присущи следующие преимущества:

• быстрота монтажа;
• строительство сооружений с повышенной прочностью;
• отсутствие дефектов, которые возникают в процессе уплотнения бетонного раствора;
• за счет гладкой и плотной поверхности самоуплотняющегося бетона, существует возможность идентифицировать поверхность и форму опалубки;
• здания и сооружения получаются различной геометрии;
• долговечность материала;
• уменьшение трудовых затрат, которые обусловлены снижением времени на заливку бетоном и отсутствием в уплотнении;
• сцепление цемента с арматурой приобрело повышенную прочность;
• возможность проникновения цементно-песчаного месива в труднодоступные участки конструкции;
• подача смеси из песка и цемента возможна через опалубку;
• уменьшение расходов на оплату труда рабочей бригады;
• безопасный процесс изготовления материала;
• не требуется уплотнение цементно-песчаной смеси;
• отсутствует возможность расслоения раствора;
• самоуплотняющимся бетонам присуща шумоизоляция и виброизоляция;
• имеет привлекательный внешний вид.

Вернуться к оглавлению

Недостатки

В самоуплотняющемся бетоне присутствуют следующие недостатки:

• дороговизна;
• высокий коэффициент ползучести, который присутствует в самоуплотняющейся смеси.

Вернуться к оглавлению

Свойства

Самоуплотняющийся бетон имеет следующие свойства:

• Предел прочности при растяжении. У самоуплотняющихся бетонов выше, чем у простого бетонного состава.
• Предел прочности на сжатие. При условии, что содержится равная нужная пропорция цемента и воды в смесях, этот вид бетона обеспечит более плотную консистенцию компонентов, чем у вибрированного раствора.
• Ползучесть. Строительный раствор на основе песка, портландцемента, пластификатора и химического модулятора обладает повышенной ползучестью, н, тем не менее, этот коэффициент находится в принятых допущенных пределах.
• Высокая адгезия. Материал имеет повышенное сцепление раствора с арматурой.
• Усадка. От объема цементного клея будет зависеть усадка раствора, а количество клеящего вещества в самоуплотняющемся бетоне не сильно отличается от обычного цементно-песчаного состава.
• Упругость. В самоуплотняющихся бетонах упругость ниже на пятнадцать процентов обычного цементно-песчаного раствора. Снижение упругости обусловлено содержанием сухих компонентов смеси мелкой фракции и малым количеством ингредиентов крупных фракций.

Вернуться к оглавлению

Состав

Самоуплотняющийся бетон изготавливается из следующих ингредиентов:

• вода;
• портландцемент;
• пластификаторы;
• песок;
• химические модификаторы;
• щебень мелких фракций;
• различные наполнители, которые увеличивают стойкость к образованию коррозии и трещин, делают большей прочность материала.

Вернуться к оглавлению

Применение и особенности укладки

Самоуплотняющийся бетон применяют в следующих сферах строительства:

• при сооружении гидротехнических конструкций;
• для изготовления сборного железобетона;
• при строительстве монолитных полов без швов;
• для усиления зданий и сооружений;
• для конструкций с качественной поверхностью, на которой не требуется дополнительная обработка;
• при возведении конструкций, которые состоят из большого количества арматуры;
• используется материал при строительстве ограждений или тонких стен, когда требуется минимальный вес перекрытий.

Укладывая самоуплотняющийся бетон, следует учитывать некоторые особенности:

• большое количество суперпластификаторов в растворе замедляет схватывание уложенной смеси;
• в процессе перевозки цементной жидкости с возможностью самоуплотняться на протяжении часа и более, эффективность суперпластификатора снижается, а значит, снижается подвижность раствора;
• при подаче раствора с особенным свойством самостоятельно уплотняться по трубопроводу к рабочему участку, расстояние, которое превышает двести метров, образуются расслоения и неоднородное состояние готового изделия;
• из-за возможных расслоений и неоднородных состояний изделий время на работы увеличивается, качество ухудшается, и снижаются прочностные характеристики готовой смеси;
• начиная укладку раствора, следует проверить опалубку на наличие в ней жидкости и при необходимости удалить ее, так как даже малейшее количество лишней воды способно привести к расслоению и снизить свойства бетона;
• в процессе укладки важно соблюдать беспрерывное бетонирование;
• бетонный раствор с возможностью самостоятельно уплотняться не нуждается в дополнительном уплотнении;
• при снижении необходимых качественных характеристик цементно-песчаной смеси его восстанавливают специальными разжижителями, которые добавляют в строительный раствор.

Для улучшения качества цементно-песчаной смеси с возможностью самоуплотняться используют следующие внедрения, которые включают в себя:

• использование песка, щебня мелких фракций позволяет изготовить бетон высокой прочности;
• применение ультра- и микродисперсного наполнителя увеличивает прочность, коррозиестойкость и снижает образование трещин материала.

Вернуться к оглавлению

Диагностика

Нормативы с указанием классификации и описанием методов диагностики бетонных смесей с самоуплотнением имеются только в Европе. Чтобы диагностировать удобоукладываемость и текучесть бетонной жидкости, используют реологический метод, который представляет собой науку о деформациях и текучести вещества. Научные исследования включают в себя диагностирование цементно-песчаной смеси с возможностью самоуплотняться по следующим параметрам:

• подвижность раствора;
• вязкость;
• характеристики качества;
• расслаивание;
• водоотведение;
• прочностные характеристики;
• удобоукладываемость.

Для анализа изучаемых параметров применяли математическое планирование эксперимента на основе следующих факторов:

• дозировка пластификаторов в бетонную смесь – 0,8 %, 1%, 1,3% от массы цемента;
• дозировка стабилизаторов в бетонную смесь – 0,05%, 0,1%, 0,15%, 0,3%.

Исследовали образцы цемента с размерами 10х10х10 см. После изготовления смеси для каждого типа определяли удобоукладываемость и выдерживали в помещении с оптимальным температурным режимом и влажностью, проверяли прочность бетона на первые сутки, третьи, седьмые и спустя две недели и месяц. Данные заносятся в таблицу и проводится анализ, с помощью которого определяют водоотделение и расслаивание цементной консистенции.

Вернуться к оглавлению

Заключение

Самоуплотняющийся бетон является цементно-песчаным раствором с особенными свойствами. Чтобы эти свойства самоуплотняющейся цементно-песчаной смеси сохранялись в процессе укладки и на протяжении срока службы, важно придерживаться рекомендаций опытных строителей и соблюдать последовательность укладки раствора.

А использование нужного коэффициента оптимальных соотношений дозировок пластификаторов и стабилизаторов улучшит влияние этих добавок на удобоукладываемость, прочность и качество самоуплотняющихся цементов.

Сульфатостойкий бетон: что это, обозначение, виды, гост, цена

Для начала вспомним, что такое бетон. Бетон – это искусственный каменный материал, состоящий из следующих компонентов:

• песок;
• щебень;
• цемент;
• добавки;
• вода.

Перемешивая эти компоненты получается бетонная смесь, которая при заполнении в формы застывает и через 28 суток образуется плотный искусственный камень, который и называется бетоном.

Надо отличать ещё и растворную смесь, когда ко всем компонентам бетонной смеси не добавляется щебень, но процесс твердения происходит по обычной схеме и также образуется искусственный камень, который назовём бетоном.

Основным скрепляющим компонентом является цемент и именно он называется вяжущим материалом.

При строительстве фундаментов, речных и морских молов, гидротехнических сооружений, мостовых свай, обсадных конструкций железобетонных колодцев в проектной документации может быть указано требование о применении сульфатостойкого бетона.

Опасность сульфатов для бетона

Сульфаты – соли серной кислоты (h3SO4), широко распространённые в природе и в избытке имеющиеся в морской воде, грунтовых водах и других минеральных источниках. Они способствуют развитию III типа коррозии бетона. Такой тип разрушения происходит при образовании в теле бетона — в порах и капиллярах малорастворимых солей. Такое образование приводит к давлению на бетонный камень и его разрушению. Сульфаты, попадая в бетон, взаимодействуют с продуктами гидратации цемента и образуют комплексные различные соли, самой опасной из которых является гидросульфоалюминат кальция (ГСАК).

Опасность ГСАКа заключается в том, что он, взаимодействуя с водой, присоединяет 30-32 её молекулы и расширяется в объёме и разрывает структуру камня. Это образование (ГСАК) возникает как результат реакции гидроалюминатов цементного камня с гипсом, который поступил в бетон в виде растворов или образовался от реакции сульфатов и гашёной извести Ca(OH)2.

Высокая концентрация двухвалентных анионов SO42- в воде и C3A (трёхкальциевый алюминат) в цементе, непременно будут приводить к образованию гидросульфоалюмината кальция.

Воды, с содержанием сульфатов, находятся везде и в этом заключается их опасность для бетонов.

Особенно высока концентрация сульфатов в морской воде, достигающая 2500-2700 мг/л.

Образующийся ГСАК расширяется и ломает структуру бетонного камня, потому что, связывая молекулы h3O, он увеличивается в объёме в 1. 63 раза, а когда взаимодействует ещё и с C3A и Ca(OH)2, то увеличение объёма ещё больше – в 2.27 раза. Расширенный состав ГСАКа может вымываться водой и будут образовываться разрывы сплошности в теле бетона. Так происходит коррозия бетона III типа, когда продукты коррозии, иначе говоря, образование гидросульфоната кальция и гашёная известь вымываются водами, которые контактируют с конструкциями.

Способы борьбы с сульфатами

Для того чтобы противостоять вредному воздействию сульфатов из морской воде, природных водоёмов и грунтовых вод, в строительстве применяют следующие материалы:

• Сульфатостойкий портландцемент;
• Шлакопортландцемент;
• Пуццолановый цемент;
• Портландцемент с минеральными добавками.

Применение таких цементов при производстве бетонных смесей и растворов придаёт конечному продукту, т.е. бетонному камню, необходимые сульфатостойкие свойства. Важность этой темы определяется и существованием отдельного ГОСТ 56687 – 2015 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы определения сульфатостойкости бетона.

Как определяется сульфатостойкость

1. Заливают 15 формочек 25х25х254 мм цементно-песчаным раствором.
2. Через 24 часа извлекают образцы и помещают в воду на 27 суток.
3. После выдерживания в воде отбирают 12 образцов и снова помещают 6 — в воду, а остальные 6 — в 5 % раствор сульфата натрия.
4. В таком положении они находятся до 12 месяцев, причём контрольные образцы находятся в несменяемой дистиллированной воде, а испытуемые образцы – в растворе, который периодически меняют на свежий.
5. Периодически их извлекают и осматривают, фиксируя дефекты – сколы, трещины, изгибы образцов.

Все результаты обрабатываются по сложным формулам и в конце концов сводят в таблицу:

Но в этой таблице всё только про цементы. Так вот, сульфатостойкость бетона определяется в каждом конкретном случае в зависимости от агрессивности среды, в которой он будет находиться, т. е. конкретные показатели содержания ионов SO₄^2- в воде. Проектные требования по водонепроницаемости, которые имеют классы W 4 – W20. По этим данным подбирают марку цемента по ряду таблиц в Своде Правил 28.13330. 2012 (Защита строительных конструкций от коррозии), который может быть использован для приготовления бетонной смеси в том или ином проекте. Как вы понимаете, сульфотостойкость бетонов очень сложная тема и по-простому с ней не разобраться.

Сульфатостойкий цемент

Напомним, что такое цемент – это искусственный материал, который получают из магнезиальных и карбонатно-силикатных горных пород методом спекания в огромных печах обжига (до 180м). Полученный после обжига клинкер засыпают в шаровые мельницы с добавлением до 6 % гипса (CaSO₄х2Н₂О). Далее полученный порошок пневмотранспортом перекачивается в силосы. Так получается обычный портландцемент, названный в честь английского острова Портленд, на котором впервые он был получен в 1824 году.

Для того чтобы придать портландцементу сульфатостойкие свойства, ему на стадии производства задают определённый минералогический состав. В маркировке добавляются две буквы С, что означает сульфатостойкий. Таблица регулирования содержания минералов в клинкере взята из ГОСТа 22266 – 2013.

Из этой таблицы видно, что важно удерживать в норме трёхкальциевый алюминат, который и есть вредоносная составляющая при взаимодействии с сульфатами. Об этом мы говорили в начале статьи. Образование гидросульфоалюмината кальция (ГСАК) приводит к повреждениям бетонного камня от расширения при протекании реакции, а в последующем к вымыванию этого образования из тела бетона. Так протекает коррозия бетона III типа.

Марки сульфатостойкого цемента по прочности – В32.5, В42.5, В52.5.

Шлакопортландцемент

Это гидравлическое вяжущее, которое получается после совместного помола клинкера и высушенного гранулированного доменного шлака, добавляется ещё и гипс в пропорции, как при обычном цементе, то есть до 6%.

ГОСТ требует содержание доменного шлака в пропорциях к общей массе цемента от 20 до 60 %. Шлакопортландцемент подразделяется на обычный, быстротвердеющий и сульфатостойкий. Марки по прочности не отличаются от обычного сулфатостойкого портландцемента – В32.5, В42.5, В52.5. В таблице выше можно понять, что для шлакопортландцемента также важным показателем, который жёстко нормируется ГОСТом, является содержание по минералогическому составу трёхкальциевого алюмината не более 5%. Такое содержание этого минерала и обуславливает сульфатостойкость шлакопортландцемента.

Такой цемент универсален и широко применяется при строительстве крупных гидротехнических сооружений.

У него есть один недостаток – при гидратации цемента выделяется незначительное количество тепла, что ограничивает использование его в зимний период.

Поэтому его используют при производстве железобетонных конструкций, которые подвергаются тепловлажностной обработке, то есть пропариванию.

Одним из самых важных достоинств шлакопортландцемента является его дешевизна, что немаловажно при больших объёмах строительства.

Пуццолановый цемент

Это цементы, которые готовятся из обычных портландцементов и активных минеральных добавок. Активные минеральные добавки – это искусственные или природные вещества, в составе которых обязательно присутствует активный кремнезём, который содержится в пуццоланах.

Пуццолана – материал силикатного или алюмосиликатного состава и их комбинация, получается из туфа, пемзы, вулканического пепла. Название дано от итальянского города Пуццуоли. Если пуццолану залить водой, то ни в какую реакцию она вступать не будет, но в тонкоизмельчённом виде в присутствии воды взаимодействует с раствором гидроксида кальция Ca(OH)2, знакомая нам гашёная известь. Таким образом присутствие измельчённого реакциоспособного диоксида кремния (SiO2), который по массе составляет не менее 25% в пуццолановой добавке, приводит к прохождению реакции взаимодействия с гидратом окиси кальция.

Такая добавка не позволяет формироваться уже хорошо нам известному гидросульфоалюминату кальция, потому что активный кремнезём вступает в реакцию с водой и забирает её и гашёную известь. Таким образом пуццолановый цемент уберегает бетон от разрушающего воздействия пресных и сульфатных вод. Так выглядит природа противостояния сульфатной коррозии.

Приготовление сульфатостойкого бетона своими руками

Если у вас остро возникла необходимость залить ограждающую стену, которая будет находится под воздействием воды, например, у реки или озера, то вот вам рецепт.

Чтобы приготовить 1 м3 сульфатостойкого бетона (М300) своими руками необходимо иметь следующий набор материалов:

• сульфатостойкий портландцемент — 360 кг;
• речной песок — 850 кг;
• щебень гранитный — 1100 кг;
• вода — 190 л;
• при необходимости добавки 5–10 кг.

Видео

Коротко о главном

1. Противостояние сульфатной агрессии морских, речных, сточных и грунтовых вод проводится двумя способами:
   • применение сульфатостойкого портландцемента, шлакопортландцемента и пуццоланового цемента;
   • применение модифицирующих добавок, которые улучшают качество бетонной или растворной смеси, повышая долговечность конечного продукта – железобетонных конструкций. Такие добавки могут быть гидрофобными, что в итоге придаёт бетону водоотталкивающие свойства и пластифицирующими, что позволяет при формовании изделий и конструкций снизить водоцементное отношение В/Ц и, как результат, повысить плотность бетонного камня.
2. Наиболее агрессивными солями, которые разрушающе воздействуют на бетон, будут сульфаты магния и натрия. Не зря испытания на сульфатостойкость цемента проводятся на 5 % растворе сульфата натрия.
3. Основная опасность сульфатной коррозии заключается от реакции трёхкальциевого алюмината с сульфатами из окружающей среды и образованием гидросульфоалюмината кальция (ГСАК), который в порах и трещинах расширяется в объёме (на 227%) и создаёт давление на бетонный камень. Такое воздействие совместно с вымыванием водами этих образований приводит к коррозии бетона III типа.
4. Сульфатостойкие цементы – это цементы с низким содержанием C3A или трёхкальциевого алюмината. Напомним содержание основных минералов в цементном клинкере основном компоненте цемента:
   • Алит, трехкальциевый силикат – C3S. Основной минерал, оказывающий влияние на качество цемента. Алит обладает свойствами быстротвердеющего гидравлического вещества высокой прочности. Цементы высоких марок и быстротвердеющие цементы изготавливают с повышенным содержанием трехкальциевого силиката. Содержание в цементе – 37-60%.
   • Белит, двухкальциевый силикат – C2S. Медленнотвердеющее гидравлическое вяжущее средней прочности. Цементы с повышенным содержанием белита медленно твердеют, однако прочность их нарастает в течение длительного времени. Содержание в цементе – 15-37%.
   • Трехкальциевый алюминат – С3A. Минерал-плавень, главная задача которого понижение температуры спекания сырьевой смеси. Твердеет быстро, но имеет низкую прочность. Содержание в цементе – 5-15%.
   • Четырехкальциевый алюмоферрит – С4AF. Минерал-плавень. Твердеет быстрее силикатов, но медленнее алюмината. Содержание в цементе – 10-18%.

Kоррозия бетона и железобетона: определение, виды и способы защиты

Бетоном является вновь образовавшаяся каменная порода, созданная человеком. Эта порода будет называться железобетоном в том случае, если в её тело будет встроена металлическая арматура. Подвергаясь воздействиям различных агрессивных сред — жидких, газообразных и твёрдых, и бетон и железобетон могут обретать заболевания, которые называются коррозией. В этой статье речь пойдет о их видах, материалах влияющих на стойкость и способах защиты.

Коррозия бетона и железобетона – несиловое воздействие на бетон в конструкции или сооружении, вызванное физическими, химическими, физико-химическими, биологическими или иными проявлениями, приводящими к изменению свойств бетона или состояния арматуры (ГОСТ 31384-2017).

Самыми ответственными сооружениями, на которых впервые применили бетон на портландцементе в начале 19 века, были морские молы, набережные, пирсы, маяки. Эти конструкции постоянно подвергаются агрессивному воздействию внешней среды. Эта агрессия бывает, как физическая (удары волн, истирание наносами, льдами), так и химическая (действие солей морской воды). Поэтому первые исследования коррозионной стойкости бетона были посвящены его поведению в морских сооружениях.

Эти работы провели в различных портах крупные инженеры-строители А. Р. Шуляченко и В. И. Чарномский в 1902 г. В результате была признана возможность использовать портландцемент для морских гидротехнических сооружений.

Виды коррозии и причины возникновения

Надёжность и долговечность бетонных и железобетонных конструкций и сооружений зависит от его непосредственных характеристик и среды, с которой они контактируют. Эти среды могут быть агрессивными, средне-агрессивными, слабоагрессивными, неагрессивными. Точно от этих же составляющих зависит коррозия бетона и арматуры в нём. Коррозию можно подразделить на:

• биологическая — возникает при взаимодействии непосредственно бетонного камня с растениями (мох, плесень), бактериями и другими микроорганизмами. Пористость материала позволяет растениям и микроорганизмам проникать в тело бетонного камня и разрушать;
• химическая – когда на бетон и арматуру воздействуют агрессивные среды, такие как магнезиальная, кислотная, щелочная, сульфатная, причём именно сульфатная и является самой опасной и вредоносной;
• физическая – воздействие на бетон попеременных процессов намокания с последующей потерей влаги, замерзания и оттаивания, нагревания и охлаждения, истирания и др. ;

Материалы для бетонов и железобетонов и их влияние на его стойкость в агрессивных средах

Стойкость бетона, т. е. его способность взаимодействовать с окружающей средой, а также его способность защищать арматуру, определяется составом бетона и свойствами материалов из которых он приготовлен. Определяющее значение имеют свойства цемента, образующего в процессе гидратации цементный камень с высокой степенью активности. Посмотрим на них пристальнее.

Цементы

Цементный камень – наиболее уязвимый к воздействию внешней среды компонент бетона. В строительстве больше всего применяются портландцемент и его производные: пуццолановые портландцементы и шлакопортландцементы.

Под общим названием «портландцемент» подразумевается заводской продукт, имеющий в своём составе различное соотношение минералов, составляющих портландцементный клинкер. Он на 75% состоит из силикатов кальция – трёх- и двухкальциевого силиката – и на 25% из минералов, которые условно называют минералами-плавнями.

Основное влияние на свойства цементного камня, а следовательно, и бетона, с точки зрения стойкости в агрессивных средах имеют содержание в клинкере С₃А, соотношение между С₃А (трёхкальциевый алюминат) и С₄АF (четырёхкальциевый алюмоферрит) и соотношение между С₃S и С₂S, т. е. содержание между алитом (трёхкальциевым силикатом) и белитом (двухкальциевым силикатом). Эти четыре минерала и образуют основную гамму компонентов клинкера.

В стандартах на цементы по минеральному составу выделяют сульфатостойкий портландцемент, содержащий пониженные количества минералов-плавней, который противостоит коррозии.

Заполнители

Заполнители по объёму составляют основную (до 80%) часть бетона, поэтому их коррозионная стойкость и свойства поверхности имеют первостепенное значение для коррозионной стойкости бетона. Если вопрос о химической стойкости изверженных пород не возникает (гранит), то химическая стойкость известняков и доломитов должна быть учтена при общей оценке коррозионной стойкости бетона.

Вода для бетонов

В самом начале бетонной эры вода для бетонов считалась пригодной если она была питьевой и таковой показатель был достаточен. Все остальные воды подвергались сравнительному анализу методом испытания кубиков на прочность на сжатие с питьевой водой. Вода считалась пригодной если прочностные показатели различались не более чем на 10%.

В наше время таких испытаний недостаточно. Необходимо контролировать количество примесей хлоридов в воде затворения бетонов, так как они способствуют коррозии арматуры. Сульфатов в природных водах будет меньше, чем хлоридов, хотя они и будут подвергаться ограничениям на применение по ГОСТу.

Арматура

Во всех средах углеродистые и низколегированные стали, используемые для изготовления арматурных каркасов, не будут максимально надёжны, поэтому их дополнительно защищают от коррозии. Бетон самый надёжный защитник арматуры. Для изготовления арматуры используют углеродистые и низколегированные стали различных металлургических комбинатов. Из всех металлов, используемых в промышленности, железо больше всего страдает от коррозии при погодных условиях и от воздействия агрессивных сред. Поэтому вопрос коррозионных процессов арматуры имеет важное прикладное значение.

Коррозия арматуры в бетоне

Коррозии способствуют электрохимические процессы, происходящие на соприкасающихся поверхностях металл – жидкостный раствор. Возникающая реакция карбонизации бетона действует по следующей схеме:

Сa(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

Здесь можно видеть, что гидроксид кальция взаимодействует с углекислым газом атмосферы и приводит к образованию карбоната кальция и воды. Такая карбонизация проходит постепенно с проникновением вглубь в тело бетона и, проникая сквозь защитный слой, доходит до арматуры. Сопротивление этому процессу во многом зависит от свойств бетонного камня, его плотности, температуры. Воздушные пары с кислородом действуют как окислитель, а вода, как электролит. И получается обычная электрохимическая реакция  с коррозией арматуры.

Довольно опасным фактором, активно способствующим коррозионным процессам в арматурном каркасе, является наличие в бетонной смеси хлоридов, или ионов хлора. Хлор в виде хлорида кальция образует, взаимодействуя с цементным камнем, оксихлорид гидрата кальция и разрушение арматурной стали от таких соединений неизбежно.

Третьим фактором коррозии арматуры служит разрушение защитного слоя бетона или можно сказать появление трещин в теле бетонного камня. Воздух и вода добираются до арматуры и окислительные процессы начинаются с дополнительной активностью.

Коррозия бетона I вида

Под этим видом теоретики подразумевают так называемое «выщелачивание» извести. Цементный камень обладает определённо

что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента

Бытует мнение, что железобетонные изделия являются самыми прочными и долговечными. Однако подобная формулировка является заблуждением. При несоответствующих условиях эксплуатации конструкции из бетона также подвержены серьезным деформациям и повреждениям. На них оказывают негативное воздействие сильные морозы, оседание слоев почвы, кислородное окисление, атмосферные осадки и влияние различных химических веществ.

Лучшим вариантом для строительства считается сульфатостойкий цемент. Наибольшую популярность данный строительный материал получил в тех регионах, где погодные условия оставляют желать лучшего. Это касается территорий, для которых характерными особенностями являются резкие перепады температур и большое количество выпадающих осадков.

Что это такое?

Сульфатостойкий цемент или портландцемент – это специальный строительный материал, который отличается от привычного аналога и является устойчивым к негативным воздействиям химических соединений и переменчивым капризам природы. Основная область применения портландцемента включает в себя постройку насосных станций, водосбросных и водовыпускных сооружений. Бетон и сваи из цинк-сульфатного стройматериала используются для постройки большинства промышленных конструкций.

Сульфатостойкий цемент достаточно медленно застывает, но в затвердевшем состоянии имеет очень высокую плотность. Последний фактор является его основным достоинством среди других строительных материалов.

Виды

По своему составу сульфатостойкий цемент разделяется на следующие разновидности:

• пуццолановый портландцемент;
• сульфатостойкий шлакопортландцемент;
• сульфатостойкий портландцемент;
• сульфатостойкий портландцемент с добавлением минеральных веществ.

Теперь рассмотрим вкратце каждый из этих строительных материалов:

• Пуццолановый портландцемент содержит смесь из гранулированного доменного шлака и пуццоланов. Под последними подразумеваются продукты вулканического происхождения в виде пепла, туфа и пемзы. Пуццоланы являются активными минеральными добавками при изготовлении портландцемента. Этот строительный материал сравнительно плохо переносит режим попеременного увлажнения и высыхания, а также оттаивания и резкого замораживания.
• Сульфатостойкий шлакопортландцемент изготавливается путем смешивания клинкера с доменным шлаком в гранулированном виде (примерно 50-60%) и незначительным количеством гипса. Шлак, который используют для производства, должен содержать ограниченное количество оксида алюминия (приблизительно до 10-12%). Сульфатостойкому шлакопортландцементу присваиваются марки М300 и М400. Он относительно устойчив по отношению к воздействию сульфатов, однако плохо переносит сильные морозы.

• Сульфатостойкий портландцемент имеет марку М400. Он склонен к медленному затвердеванию и низкому тепловыделению. Является универсальным и выдерживает любые виды температурных режимов и влажности.
• В сульфатостойкий цемент с минералами добавляется около 15-20% от общей цементной смеси доменного шлака в гранулах или 5-10% минеральных веществ. Этот вид стройматериала выпускается с марками М400 и М500. Сульфатостойкий цемент с минеральными добавками отлично подходит для сооружения различных конструкций, имеет повышенную морозостойкость и устойчивость к сильной влажности и засухе.

Применение

За счет основных компонентов портландцемента, которые можно охарактеризовать, как устойчивые к неблагоприятным факторам природы и вредным химическим соединениям, строения, созданные с его применением, являются долговечными и прочными.

Портландцемент используется для создания сульфатостойкого бетона, а также следующих конструкций:

• сульфатостойкие сваи;
• железобетонные сооружения;
• мостовые опоры;
• гидротехнические постройки.

Отдельное внимание следует уделить сульфатостойким сваям, чтобы понять, что это такое. Сваи – это изделия, представляющие собой большие стержни, которые производятся из портландцемента. Их основное применение – укрепление конструкций и создание прочной опоры при возведении фундамента.

Качество данных изделий всецело влияет на долговечность и безопасность построек. Сваи закапывают глубоко в почву. Они устойчивы к влаге, осадкам, грунтовым водам и химическим элементам, находящимся в покровах почвы. Чаще всего служат для сооружения крупногабаритных мостов, гидротехнических станций и дамб.

Сульфатостойкий бетон можно сделать даже из обычного цемента, если в раствор включить минеральные добавки. Однако лучше использовать портландцемент при создании смеси для сульфатостойкого бетона. Это увеличит прочность сооружения на всех этапах начиная с процесса бетонирования и заканчивая гарантированной защитой на протяжении всего срока эксплуатации железобетонного изделия.

Состав клинкера

Клинкер является промежуточным изделием при производстве портландцемента. Впервые о нем услышали в 1817 году, когда французский инженер Луи Вика изобрел цементный клинкер. Данное полезное открытие помогло впоследствии в 1840 году создать искусственный цемент (портландцемент).

В состав сульфатостойкого цемента входят компоненты дробленого клинкера, состоящего из минералов. При производстве материала в обязательном порядке учитываются точные дозировки всех необходимых компонентов. Как правило, готовая продукция содержит 5% алюмината и 50% силиката. Данное соотношение обусловлено тем, что в самих слоях почвы и выпадающих атмосферных осадках уже имеется достаточно много сульфатных соединений.

При вступлении в реакцию с алюминатом начинается разрушение сульфатов и, как следствие, деформация самого сооружения. По этой причине в исходном сырье для производства портландцемента должно присутствовать лишь небольшое количество алюминатной фазы.

На основной состав клинкера большое влияние оказывает не только исходное сырье, но и условия изготовления. Когда сырье обжигают, то примеси в нем размещаются хаотично. Данный фактор создает переменчивую структуру клинкерных фаз. Под последними принято подразумевать базовые минералы: алит и белит.

• Алит представляет собой важный минерал, имеющий большое значение в составе клинкера. Он быстро затвердевает и имеет высокую прочность. Алит проявляет большую активность в соединении с водой.
• Белит по своей реакции менее активен в отличие от алита. Также его тепловыделение меньше в два раза чем у главного минерала клинкера – алита. Белит медленно застывает и за счет этого обеспечивает высокую прочность материала.

Осноовным промежуточным веществом, участвующим в создании цементного клинкера, является трехкальциевый алюминат. Содержание этого вещества в стандартном замесе сульфатостойкого цемента составляет всего 5-10%. Избыточное количество данного материала может спровоцировать, как уже было отмечено выше, сульфатную коррозию. Этот процесс чреват негативными последствиями в виде разрушения структуры бетона и кристаллизации солей на стенках материалов.

Что касается последнего разрушительного воздействия, то кристаллизация оставляет свой след в виде заметного расширения цементного камня в объеме. Иногда влияние сульфатов приводит к формированию гипса, который также способствует значительному расширению камня и постепенному разрушению построек.

Вредное влияние сульфатов на железобетонные конструкции отмечается при поочередном высушивании и увлажнении почвы и самого сооружения. В качестве примера можно привести постоянно изменяющийся уровень воды в реке. Железобетонные сваи, изготовленные из сульфатостойкого цемента, в ходе этого воздействия влаги подвергаются медленному разъеданию структуры материала и изнашиванию конструкций вплоть до полного разрушения.

Выбирая цемент для работы, следует внимательно изучить его основной состав. Важно учитывать, что для каждого конкретного вида почвы нужен особый вид цемента.

Как сделать?

Получение сульфатостойкого цемента возможно двумя методами:

• изготавливают цементный раствор со специальными добавками из минеральных веществ;
• применение особой цинк-сульфатной цементно-песчаной смеси, изготовленной промышленным способом, которая отличается долговечностью и гарантирует защиту сооружения во время всего периода эксплуатации.

При изготовлении растворов следует придерживаться точных соотношений компонентов.

В том случае, если минеральные добавки в несколько раз превышают стандартную норму, прочность раствора значительно снижается, соответственно увеличивается и хрупкость строений, из-за чего происходит их разрушение. Раствор сульфатостойкого цемента обязательно должен соответствовать основным нормам государственных стандартов.

Использование портландцемента является дорогостоящей процедурой, поэтому применяют его не так часто, как простой аналог. Однако сульфатостойкий цемент просто несравним по своим характеристикам с обычным бетонным раствором.

Ведь долговечность портландцемента в несколько раз выше аналогичного показателя обычных материалов. Следует отметить, что его главные отличительные свойства полностью оправдывают высокую стоимость.

Сульфатостойкий цемент надежно защищает здания и постройки от влияния влаги и морозов, повышает износостойкость конструкций. Он также может значительно улучшить качество простого бетонного раствора, в результате чего такой строительный материал прослужит дольше обычного заявленного срока.

О том, как правильнозамешивать цементный раствор, смотрите в видео ниже.

ГОСТ 22266-94 Цементы сульфатостойкие. Технические условия, ГОСТ от 03 мая 1995 года №22266-94,

ГОСТ 22266-94

Группа Ж12

ЦЕМЕНТЫ СУЛЬФАТОСТОЙКИЕ

Технические условия

Sulphate-resistant  cements. Specificitions

ОКС 91.100.10

ОКСТУ 5732

Дата введения 1996-01-01

1 РАЗРАБ0ТАН Государственным институтом цементной промышленности (НИИцемент) Российской Федерации

ВНЕСЕН Минстроем России

2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации и техническому нормированию в строительстве (МНТКС) 17 ноября 1994 г.

За принятие проголосовали

3 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 января 1996 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации Постановлением Минстроя России от 3 мая 1995 г. № 18-40

4 ВЗАМЕН ГОСТ 22266-76

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на сульфатостойкие цементы (далее — цементы), предназначенные для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, обладающих коррозионной стойкостью при воздействии сред, агрессивных по содержанию в них сульфатов.

Все требования настоящего стандарта являются обязательными.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

Используемые в настоящем стандарте ссылки на стандарты приведены в приложении А.

3 КЛАССИФИКАЦИЯ

3.1 По вещественному составу сульфатостойкие цементы подразделяют на виды:

— сульфатостойкий портландцемент;

— сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками;

— сульфатостойкий шлакопортландцемент;

— пуццолановый портландцемент.

3.2 По прочности при сжатии в возрасте 28 сут цементы подразделяют на марки: 300, 400, 500.

3.3 Условное обозначение цемента должно состоять из:

— вида цемента по 3.1. Допускается сокращенное наименование цемента по ГОСТ 10178 (ПЦ, ШПЦ) с добавлением обозначения сульфатостойкости — СС, а для пуццоланового цемента — ППЦ;

— марки цемента по 3.2;

— обозначения максимального содержания добавок в цементе — Д0, Д20, Д60;

— обозначения пластификации цемента — ПЛ;

— обозначения гидрофобизации цемента — ГФ;

— обозначения настоящего стандарта.

Примеры условных обозначений

1 Сульфатостойкий портландцемент марки 400 с добавками до 20%, пластифицированный:

Сульфатостойкий портландцемент 400-Д20-ПЛ ГОСТ 22266-94

или

ССПЦ400-Д20-ПЛ ГОСТ 22266-94

2 Пуццолановый портландцемент марки 300:

Пуццолановый портландцемент 300 ГОСТ 22266-94

или

ППЦ300 ГОСТ 22266-94

4 ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Цементы должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному предприятием-изготовителем.

4.1 Характеристики

4.1.1 Клинкер, применяемый при производстве цементов, по расчетному минералогическому составу должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.

Таблица 1

4. 1.2 Содержание добавок в цементе в зависимости от их вида должно соответствовать указанному в таблице 2.

4.1.3 В сульфатостойком портландцементе с минеральными добавками допускается использовать смеси шлака и пуццоланы, общее количество которых не должно превышать 20 %.

Таблица 2

В процентах от массы цемента

4.1.4 В сульфатостойком шлакопортландцементе допускается замена шлака пуццоланой или золой (кислой) в количестве не более 10% от массы цемента.

4.1.5 Содержание ангидрида серной кислоты () в цементе не должно превышать значений, приведенных в таблице 3.

Таблица 3

В процентах, не более

4. 1.6 Допускается вводить в цемент при помоле пластифицирующие и гидрофобизирующие поверхностно-активные добавки в количестве не более 0,3 % от массы цемента в пересчете на сухое вещество добавки.

Подвижность цементно-песчаного раствора состава 1:3 из пластифицированных цементов всех видов должна быть такой, чтобы при водоцементном отношении, равном 0,4, расплыв стандартного конуса был не менее 135 мм.

Гидрофобный цемент не должен впитывать в себя воду в течение 5 мин от момента нанесения капли воды на поверхность цемента.

4.1.7 При производстве цемента для интенсификации процесса помола допускается вводить технологические добавки, не ухудшающие качество цемента, в количестве не более 1 % от массы цемента.

Эффективность применения технологических добавок, а также отсутствие отрицательного их влияния на свойства бетона должны быть подтверждены результатами испытаний цемента и бетона.

4.1.8 Предел прочности цементов при сжатии должен быть не менее величин, указанных в таблице 4.

Таблица 4

В мегапаскалях

4. 1.9 Цемент должен показывать равномерность изменения объема при испытании образцов кипячением в воде.

4.1.10 Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, конец — не позднее 10 ч от начала затворения.

4.1.11 Тонкость помола цемента, определяемая по удельной поверхности, должна быть не менее 250 /кг. Для цементов, содержащих добавки осадочного происхождения, тонкость помола определяют по остатку на сите с сеткой № 008 по ГОСТ 6613. Остаток на сите не должен быть более 15 % от массы просеиваемой пробы.

4.1.12 Содержание щелочей в цементе устанавливают договором на поставку.

4.2 Требования к материалам

Для изготовления сульфатостойких цементов применяют:

— портландцементный клинкер нормированного состава в соответствии с таблицей 1;

— гипсовый камень по ГОСТ 4013. Допускается применять другие материалы, содержащие сульфат кальция, по соответствующей нормативной документации;

— активные минеральные добавки по соответствующей нормативной документации;

— гранулированные доменные или электротермофосфорные шлаки по ГОСТ 3476. Содержание оксида алюминия () в шлаках для изготовления сульфатостойкого портландцемента с минеральными добавками не должно быть более 8%, а в шлаках, предназначенных для изготовления сульфатостойкого шлакопортландцемента, — не более 12%.

Удельная эффективная активность естественных радионуклидов в сырьевых материалах и добавках, применяемых для производства сульфатостойких цементов, не должна быть более 740 Бк/кг.

4.3 Маркировка и упаковка

Маркировку и упаковку цементов производят по ГОСТ 22237.

5 ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

Приемку цементов производят по ГОСТ 22236.

В документе о качестве должно быть указано максимальное значение удельной эффективной активности естественных радионуклидов в сырьевых материалах и добавках, примененных для изготовления цемента данной партии.

6 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

6.1 Определение физико-механических свойств цемента проводят по ГОСТ 310.1-310.4.

6.2 Химический анализ клинкера и цемента проводят по ГОСТ 5382.

6.3 Содержание в клинкере трехкальциевого силиката (), трехкальциевого алюмината (), четырехкальциевого алюмоферрита () и суммы щелочных оксидов () рассчитывают на освновании результатов химического анализа по формулам:

(1)

(2)

(3)

(4)

6.4 Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов в сырьевых материалах и добавках, применяемых для производства цементов, при необходимости проводят по ГОСТ 30108.

7 ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

Транспортирование и хранение цементов производят по ГОСТ 22237.

8 УКАЗАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

Цементы, в зависимости от специальных требований, предъявляемых к бетону, рекомендуется применять в соответствии с таблицей 5.

Таблица 5

9 ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

Изготовитель гарантирует соответствие цемента всем требованиям настоящего стандарта при соблюдении правил его транспортирования и хранения при поставке в таре в течение 60 сут после отгрузки, а при поставке навалом — на момент получения цемента потребителем, но не более 60 сут.

Приложение А (справочное) ПЕРЕЧЕНЬ СТАНДАРТОВ, НА КОТОРЫЕ ДАНЫ ССЫЛКИ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ

Приложение А

(справочное)

ГОСТ 310.1-76 Цементы. Методы испытаний. Общие положения

ГОСТ 310.2-76 Цементы. Методы определения тонкости помола

ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема

ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии

ГОСТ 3476-74 Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов

ГОСТ 4013-82 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия

ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа

ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия

ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия

ГОСТ 22236-85 Цементы. Правила приемки

ГОСТ 22237-85 Цементы. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение

ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

Текст документа сверен по:
официальное издание
МНТКС — М.: ИПК Издательство
стандартов, 1995

механизмов сульфатной атаки от Marchand

• Домой
• Мои книги
• Обзор ▾
  • Рекомендации
  • Награды Choice
  • Жанры
  • Подарки
  • Новые выпуски
  • Списки
  • Изучить
  • Новости и интервью

  4

  26 Жанры
  • Бизнес
  • Детский
  • Кристиан
  • Классика
  • Комиксы
  • Поваренные книги
  • Электронные книги
  • Фэнтези
  • Художественная литература
  • Графические романы
  • Историческая фантастика
  • История
  • Музыка ужасов
  • Тайна
  • Документальная литература
  • Поэзия
  • Психология
  • Романтика
  • Наука
  • Научная фантастика
  • Самопомощь
  • Спорт
  • Триллер
  • Путешествия
  • Молодые люди

  1 90 Больше жанров 025

  • Сообщество ▾
    • Группы
    • Обсуждения
    • Цитаты
    • Спросите автора

  Исследователи создают изгибаемый бетон

  Этим летом в Мичигане впервые будет использован новый тип изгибаемого бетона, армированного волокнами, и ученые Мичиганского университета надеются, что их новый материал найдет широкое применение по всей стране.
  Новый бетон выглядит как обычный бетон, но в 500 раз более устойчив к растрескиванию и на 40% легче по весу. Крошечные волокна, которые составляют около 2 процентов от объема смеси, частично определяют ее характеристики. Кроме того, материалы в самом бетоне рассчитаны на максимальную гибкость. Ожидается, что благодаря длительному сроку службы инженерные цементные композиты (ECC) в долгосрочной перспективе также будут стоить меньше.

  Технология ECC

  U-M уже использовалась в проектах в Японии, Корее, Швейцарии и Австралии, но относительно медленно внедряется в Соединенных Штатах, сказал профессор инженеров Виктор Ли, команда которого разрабатывает инженерные цементные композиты.И это несмотря на многие проблемы традиционного бетона: отсутствие прочности и устойчивости; отказ при сильной нагрузке; и связанные с этим расходы на ремонт.

  Ли, занимающий должности в отделах гражданской и экологической инженерии, материаловедения и инженерии, считает, что ECC решает большинство этих проблем. По словам Ли, пластичный или изгибаемый бетон в основном состоит из тех же ингредиентов, что и обычный бетон, за исключением грубого заполнителя. Он выглядит в точности как обычный бетон, но при чрезмерной деформации бетон ECC дает, потому что специально покрытая сеть волокон, проживающих в цементе, может скользить внутри цемента, что позволяет избежать негибкости, которая вызывает хрупкость и разрушение, сказал Ли.

  Бетон, армированный фиброй, не нов, но Ли считает, что ECC U-M, разрабатываемый в течение последних 10 лет, значительно превосходит другие бетоны, армированные волокном, которые разрабатываются сегодня. Ключ в том, что ECC спроектирован, сказал Ли, а это означает, что в дополнение к армированию бетона микроволокнами, которые действуют как связки для более плотного скрепления бетона, ученые разрабатывают ингредиенты в самом бетоне, чтобы сделать его более гибким. По словам Ли, U-M имеет четыре патента, три из которых находятся на рассмотрении по технологиям ECC.

  «Широкая область микромеханики попыталась понять, как ведут себя композитные материалы», — сказал Ли. «Мы сделали еще один шаг и использовали это понимание как подход к материальному дизайну при разработке ECC».

  Этим летом в Ипсиланти, штат Мичиган, министерство транспорта штата Мичиган будет использовать ECC для модернизации секции мостового перехода на Гроув-стрит над шоссе I-94. Плита ECC заменит компенсатор и соединит соседние бетонные плиты, образуя непрерывный настил.Деформационный шов — это секция с блокирующими стальными зубьями, которая позволяет бетонному настилу двигаться в результате колебаний температуры, но при частом заклинивании швов возникают серьезные проблемы, и ученые ожидают значительной экономии за счет использования ECC. Ли сказал, что государственных поставщиков сейчас обучают бетонированию ECC.

  «Материал ECC обещает решить некоторые проблемы с долговечностью настила, с которыми мы сталкиваемся, например, преждевременное растрескивание», — сказал Стив Кал, руководитель группы экспериментальных исследований из отдела строительства и технологий MDOT.«Мы надеемся, что ECC будет работать хорошо и, возможно, снизит стоимость, когда будет накоплен опыт крупномасштабного производства».

  Долгосрочная эффективность ECC была подтверждена путем ремонта участка на мосту Curtis Road через M-14 в Анн-Арборе в октябре 2002 года. Участок, который пережил три зимы циклов замораживания и оттаивания, намного лучше контролирует трещины. по словам Ли, чем обычная бетонная заплатка, расположенная рядом с ЕКЦ днем ​​ранее.

  Мэдисон, штат Висконсин, Арнольд О’Шеридан планирует спроектировать секцию террасы Монона пешеходной и велосипедной дорожки на берегу озера Монона с ECC в сотрудничестве с U-M.Ли сказал, что ученые будут внедрять в тракт ECC датчики, чтобы контролировать характеристики материала, когда он подвергается воздействию окружающей среды.

  Недавно построенный мост Михара на Хоккайдо, Япония, имеет 5-сантиметровую ультратонкую платформу ECC, которая, как ожидается, откроется для движения в мае. По словам Ли, мост на 40 процентов легче традиционного бетона и рассчитан на срок службы 100 лет.

  Хотя долгосрочные исследования все еще необходимы, сравнительные исследования, проведенные Центром устойчивых систем Школы природных ресурсов и окружающей среды совместно с группой Ли, показывают, что более 60 лет службы на мостовой платформе ECC на 37 процентов дешевле. , потребляет на 40 процентов меньше энергии и производит на 39 процентов меньше углекислого газа (основная причина глобального потепления), чем обычный бетон.В исследовании отмечается, что результаты основаны на предположении, что ECC служит в два раза дольше обычного бетона, что является разумным предположением, учитывая известную информацию, но оно должно быть подтверждено путем дальнейшего изучения.

  Источник: Мичиганский университет.

  Ссылка :
  Исследователи создают гибкий бетон (4 мая 2005 г.)
  получено 29 ноября 2020
  с https: // физ.org / news / 2005-05-bendable -crete.html

  Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие
  часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

  сульфатостойкий портландцемент, не определено AcronymsAndSlang.com

  SRPC означает сульфатостойкий портландцемент

  Этот акроним / сленг обычно относится к категории неопределенных.

  Что такое аббревиатура для сульфатостойкого портландцемента?

  Самые популярные вопросы, которые люди ищут перед тем, как перейти на эту страницу

  Q: A:	Что означает SRPC? SRPC расшифровывается как «сульфатостойкий портландцемент».
  Q: A:	Как можно сократить «сульфатостойкий портландцемент»? «Сульфатостойкий портландцемент» может быть сокращенно SRPC.
  Q: A:	Что означает аббревиатура SRPC? Аббревиатура SRPC означает «сульфатостойкий портландцемент».
  Q: A:	Что такое аббревиатура SRPC? Одно из определений SRPC — «сульфатостойкий портландцемент». No related posts. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Comment* Name * Email *