Причины коррозии цементного камня - Домашний мастер MoyDom-irk.ru
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Причины коррозии цементного камня

Выщелачивание – химический процесс, во время которого из цементного камня вымывается кальций. В результате этого конструкция теряет марочную прочность, морозостойкость и водопроницаемость, а срок ее службы сокращается вдвое. Внешними признаками выщелачивания являются:

  • белые пятна и потеки, проступающие на бетонном полотне;
  • пористая структура материала;
  • хлопьевидные образования или сталактиты на его поверхности.

Главной причиной выщелачивания считается прямой контакт бетонного полотна с грунтовыми водами в результате неправильной гидроизоляции. Проникая в поры, мягкая вода растворяет кальций и вымывает его из цементного камня. Масштабы разрушения конструкции зависят от уровня жесткости воды и скорости ее фильтрации.

БЫСТРО

SEO оптимизация

адаптивная верстка

Ремонт в регионах

  1. Главная
  2. Строительство
  3. Роль песка в бетоне
  4. Цементный камень

Были выполнены специальные опыты для изучения структуры стыкования цементного камня с зернами песка по следующей методике, причины коррозии цементного камня.

  • На очищенное, а затем смоченное водой предметное стекло с кисточки стряхивали портландцементный порошок, часть которого образовывала плавающую структуру на тонкой водной пленке. Плотность упаковки зерен цемента в такой пленке соответствовала плотности пространственной упаковки цемента при В/Ц=0,4 — 0,5. Затем на стекло помещали несколько зерен мелкого песка.
  • Для поддержания препарата во влажном состоянии к стеклу прикрепляли фильтровальную бумагу, опущенную вторым концом в сосуд с водой, поднятый на некоторую высоту. В таком состоянии препарат выдерживали в течение месяца. Чтобы наблюдать сцепление плавающей пластинки цементного камня (которая никогда не тонет) с поверхностью зерен песка, величина последних выбиралась такой, чтобы часть зерна выступала над поверхностью воды.
  • Плавающая пластинка цементного камня изгибалась по поверхности водного мениска и как бы вползала на выступающую часть поверхности зерна песка. Участки препаратов, твердевшие 1 сутки, показаны на рис. 7 , а твердевшие 20 сутокна рис. 8. На препаратах видны характерные щели, видимо трещины усадочного происхождения; видны также участки коррозии прямого контакта цементного камня с поверхностью песка

Эти опыты в известной мере подтверждают образование коррозии щелей и трещин на некоторых участках контакта цементного камня с зернами песка.
Щели возникают не только при твердении цементного камня. В процессе бетонирования под нижними поверхностями кусков щебня (гравия) и зерен песка в результате неравномерного оседания бетонной смеси также образуются щели, заполненные водой. Величина этих щелей зависит от ряда факторов; не касаясь этого вопроса детально, отметим, что практически отрицательное значение такие щели имеют для подвижных и малоподвижных бетонных смесей (но не для жестких смесей).

Таким образом, бетон уже при своем зарождении пронизан щелями, а в процессе твердения количество щелей, трещин и пустот различного характера увеличивается несмотря на то, что процесс твердения сопровождается увеличением объема твердой фазы.
Из сказанного видно, что заполнители наряду с положительной ролью в производстве бетона (заполнители заменяют около 700 л цементного теста в 1 м3 бетона), оказывают известное отрицательное воздействие на структуру бетона за счет образования слабых контактов с цементным камнем, обнаруживаемых даже при использовании промытых заполнителей.

Сцепление цементного камня с зернами песка в возрасте 20 суток (увеличение 80 X): 1 — зерно песка (кварц); 2 — щель разрыва; 3 — цементный камень (плавающая пленка)

Отрицательное влияние заполнителей на структуру бетона может быть частично устранено различными способами, увеличивающими сцепление поверхности заполнителей с цементным камнем. Не затрагивая этой важнейшей для технологии бетона проблемы, пока еще очень мало разработанной, отметим лишь отдельные пути увеличения сцепления.
Если поверхность песка сделать активной (вступающей во взаимодействие с жидкой фазой цементного камня), можно резко усилить сцепление; Грюн, заменявший в цементно-песчаных растворах кварцевый песок дробленым цементным клинкером, повысил прочность цементного камня в месячном возрасте почти в три раза

Читать еще:  Жидкое стекло цемент песок размешать

Из практики также известно, что при замене прочных заполнителей с гладкой поверхностью прочными заполнителями с шероховатой и особенно ноздреватой поверхностью прочность бетона также увеличивается, хотя и в значительно меньшей степени. Ноздреватые пористые поверхности заполнителей всасывают воду, уменьшают количество щелей и увеличивают оплошность контактов.

Фото цементных камней

По данным Б. В. Осина, А. В. Васильев обрабатывал кварцевый песок соляной кислотой с удельным весом 1,19 в течение 0,5 часа, затем промывал песок до удаления аниона НСL. Обработанным песок приобретает способность адсорбировать известь, зерна песка набухают и слипаются.

А. В. Васильев считает, что обработанная поверхность песка становится активной, и при взаимодействии с известью образуется гидросиликат кальция, причем эта реакция протекает продолжительное время.

Надо, однако, иметь в виду, что активность поверхности заполнителей, в том числе и песка, не всегда является положительным фактором. Из практики хорошо известны природные заполнители, типа опала, с активной поверхностью, вступающей во взаимодействие со щелочами цементного камня, причем в этой зоне резко усиливается осмотическое давление, что иногда приводит к разрушению бетона.

В опытах Шиделера цементно-песчаные образцы, приготовленные на цементе с содержанием Na2О—1,16%, К2О—0,04% и на активных песках (три вида песков) сильно расширились от 0,27 до 0,54%, в зависимости от активности песка.

Введение в раствор хлористого кальция еще более увеличивало это расширение (на 30% ).
Во избежание такого опасного расширения при использовании активных песков необходимо применять цементы с содержанием Na2О-K2О ниже 0,6%.

Коррозия бетона (железобетонных конструкций) в экстремальных условиях эксплуатации

Экстремальными условиями можно назвать воздействие на бетонный камень очень низких температур и различных веществ, обладающих повышенной агрессивностью.

Достаточно распространенным случаем коррозии бетона в экстремальных условиях является разрушение материала под воздействием сульфатов (химическая коррозия бетона). В первую очередь, с сульфатами взаимодействуют алюминатные составляющие бетонного камня и гидроксид кальция. Очень нежелательным является взаимодействие алюминатных минералов и сульфатов. В результате образуется несколько модификаций гидросульфоалюмината, самым опасным из которых, является эттрингит (3СaO•Al2O3•3CaSO4•32H2O). Данная соль по мере своего роста (увеличения кристаллов) образует внутри бетона очень высокие напряжения, которые значительно превышают прочностные характеристики цементного камня. В результате, под воздействием растворов, в состав которых входят сульфаты, коррозионное разрушение бетона протекает очень интенсивно.

При взаимодействии гидроксида кальция с сульфатами образуется CaSO4•2H2O. Со временем вещество скапливается в поровом пространстве бетона, постепенно его разрушая.

Устойчивость к воздействию сульфатсодержащих сред очень сильно зависит от минералогического состава бетона. Если в цементе содержание минералов на основе алюминия и трехкальциевого силиката ограничено, то он в данной среде более стоек.

Воздействие на цементный камень агрессивных веществ

Данный вид коррозии возникает при воздействии на цементный камень различных агрессивных веществ, соприкасаясь с которыми образуются 2 типа соединений:

  1. Соли
  2. Аморфные массы

Образующиеся соли являются легкорастворимыми и растворяются (вымываются) водой. Аморфные массы, практически не обладают ни какими связующими свойствами (кислотная коррозия).

Кислотная коррозия появляется когда воздействует любая из кислот, кроме поликрениевой и кремне-фтористо-водородной кислоты. Эти кислоты, при взаимодействии с гидроксидом кальция, создают легкорастворимые соли CaC12 в том числе, которые постоянно увеличивают свой размер CaSO4-2H2O:

Читать еще:  Керамзитобетон соотношение песка цемента

Са(ОН)2 + 2НС1 = СаС12 + 2Н2О Са(ОН)2 + H2SO4 = CaSO4.2H2O

При воздействии таких кислот, начинают разрушаться: гидроалюминаты, гидросиликаты и гидроферриты, создают легкорастворимые соли и другие дополнительные аморфные массы.

Защита от слабых кислотных сред pH =4-6, осуществляется с помощью специального кислотостойкого материала (покрывают пленкой, окрашивают итд). Если кислотные коррозии являются сильными, ph

Как защитить бетон от коррозии

Методы защиты бетонных и железобетонных конструкций от разрушений из-за ржавчины можно разделить на такие варианты:

  • Подкорректировать состав бетонной смеси таким образом, чтобы увеличить его прочностные характеристики, а также устойчивость к вредному влиянию условий эксплуатации. Достичь этого можно использованием специальных добавок или вяжущего с особыми свойствами. Например, белитового цемента, понижающего степень образования гидроксида кальция.
  • Употреблять средства по защите арматуры в бетоне от коррозии в процессе формирования стального каркаса.
  • Обработать внешние поверхности конструкций гидравлическими смесями.
  • Использовать меры по покрытию бетона антикоррозионными препаратами, обладающими свойством глубокого проникновения в тело изделия.

Существует много причин для образования коррозии железобетона, и меры защиты также бывают разными. Их делят на первичные и вторичные. К первым относятся мероприятия, по приданию бетонной смеси улучшенных характеристик. Применяются добавки, оказывающие стабилизирующее, гидроизоляционное действие, а также пластификаторы, биоциды и многое другое. К таким относятся:

  • сульфатно-дрожжевая бражка;
  • кремнийорганический препарат;
  • мылонафт.

В эту же категорию можно включить способы и средства, защищающие металл внутри массы железобетонных изделий. Обычно это антикоррозийные препараты.

Вторичную защиту бетона от коррозии обеспечивает внешнее покрытие бетонных конструкций лакокрасочными, мастичными материалами, либо пропитками с уплотняющими свойствами.

Хороший результат дает гидроизоляционное оклеечное покрытие. Однако наилучшего эффекта можно добиться, используя первичную и вторичную защиту в совокупности.

Коррозия в любом своем проявлении опасна для построек из бетона и железобетона. Поэтому очень важно соблюдать нормы и правила возведения зданий, сооружений. Применять необходимые защитные меры, препятствующие ржавлению конструкций.

Нефтегазовое дело

ПРОЦЕССЫ КОРРОЗИИ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ ПОД ДЕЙСТВИЕМ КИСЛЫХ КОМПОНЕНТОВ ПЛАСТОВЫХ ФЛЮИДОВ

Аннотация

Ключевые слова

Полный текст:

Литература

Babushkin V. I., Matveev G. M., Mchedlov-Petrosjan O. P. Silicate thermodynamics. M.: Strojizdat. 1986. 408 p. [in Russian].

Babushkin V. I. Physical and chemical processes of concrete and reinforced concrete corrosion. M. Iz-vo literatury po stroitel’stvu, 1968. 188 p. [in Russian].

Fastening of high-temperature wells in corrosive environments / V. M. Kravcov, Ju. S. Kuznecov, M. R. Mavljutov, F. A. Agzamov. M.: Nedra, 1987. 190 p. [in Russian].

Hydrogen sulfide corrosion of cement stone in the annulus gas wells / V. I. Avilov, V. S. Danyushevsky, A. P. Tarnavskiy [et al.] // Drilling of gas and gas- condensate wells. M.: VNIIGazprom, 1981. Vol. 1. 44 p. [in Russian].

Danjushevskij V. S.,Tarnavskij A. P. Gas hydrosulphuric corrosion of grouting cements //Gazovaja promyshlennost’. 1977. №6. Pp. 46-48. [in Russian].

Agzamov F. A., Izmuhambetov B. S. Durability of a grouting stone in corrosive environments. SPb.: «Nedra» LTD, 2005. 318 p. [in Russian].

Polak A. F. Physical and chemical bases of reinforced concrete corrosion. Ufa: Ufim. neft. in-t, 1982. 75 p. [in Russian].

Barbakadze E. O., Gracheva O. I. Influence of mineralogical structure on stability of asbestos cement in the environments containing hydrogen sulfide: tr. / NIIAsbestocement. M.: 1963. Vol. 17. Pp. 14-35. [in Russian].

Читать еще:  Таблица для приготовления цементного раствора

Kind V. V. Corrosion of cements and concrete in hydraulic engineering constructions. M.:Gosjenergoizdat, 1955. 230 p. [in Russian].

Moskvin V. M. Concrete corrosion. M.: Strojizdat, 1952. 343 p. [in Russian].

Бабушкин В. И., Матвеев Г. М., Мчедлов-Петросян О. П. Термодинамика силикатов. М.: Стройиздат, 1986. 408 с.

Бабушкин В. И. Физико-химические процессы коррозии бетона и железобетона. М.: Изд-во литературы по строительству, 1968. 188 с.

Крепление высокотемпературных скважин в коррозионно — активных средах / В. М. Кравцов, Ю. С. Кузнецов, М. Р. Мавлютов, Ф. А. Агзамов. М.: Недра, 1987. 190 с.

Сероводородная коррозия цементного камня в затрубном пространстве газовых скважин / В. И. Авилов, В. С. Данюшевский, А. П. Тарнавский [и др.] // Бурение газовых и газоконденсатных скважин. М.: ВНИИГазпром, 1981. Вып. 1. 44 с.

Данюшевский В. С.,Тарнавский А. П. Газовая сероводородная коррозия тампонажных цементов // Газовая промышленность. 1977. №6. С. 46-48.

Агзамов Ф. А., Измухамбетов Б. С. Долговечность тампонажного камня в коррозионно-активных средах. СПб.: ООО «Недра», 2005. 318с.

Полак А. Ф. Физико-химические основы коррозии железобетона. Уфа: УНИ, 1982. 75 с.

Барбакадзе Е. О., Грачева О. И. Влияние минералогического состава на устойчивость асбестоцемента в средах, содержащих сероводород: тр. / НИИАсбестоцемент. М.: 1963. Вып. 17. С. 14-35.

Кинд В. В. Коррозия цементов и бетона в гидротехнических сооружениях. М.: Госэнергоиздат, 1955. 230 с.

Москвин В. М. Коррозия бетона. М.: Стройиздат, 1952. 343 с.

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.

(c) 2015 Ф. А. Агзамов, Л. Н. Ломакина, Н. Б. Хабабутдинова, Р. Ф. Давлетшин, А. К. Крига, Т. В. Токунов


Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Как защитить бетон от коррозии

Методы защиты бетонных и железобетонных конструкций от разрушений из-за ржавчины можно разделить на такие варианты:

  • Подкорректировать состав бетонной смеси таким образом, чтобы увеличить его прочностные характеристики, а также устойчивость к вредному влиянию условий эксплуатации. Достичь этого можно использованием специальных добавок или вяжущего с особыми свойствами. Например, белитового цемента, понижающего степень образования гидроксида кальция.
  • Употреблять средства по защите арматуры в бетоне от коррозии в процессе формирования стального каркаса.
  • Обработать внешние поверхности конструкций гидравлическими смесями.
  • Использовать меры по покрытию бетона антикоррозионными препаратами, обладающими свойством глубокого проникновения в тело изделия.

Существует много причин для образования коррозии железобетона, и меры защиты также бывают разными. Их делят на первичные и вторичные. К первым относятся мероприятия, по приданию бетонной смеси улучшенных характеристик. Применяются добавки, оказывающие стабилизирующее, гидроизоляционное действие, а также пластификаторы, биоциды и многое другое. К таким относятся:

  • сульфатно-дрожжевая бражка;
  • кремнийорганический препарат;
  • мылонафт.

В эту же категорию можно включить способы и средства, защищающие металл внутри массы железобетонных изделий. Обычно это антикоррозийные препараты.

Вторичную защиту бетона от коррозии обеспечивает внешнее покрытие бетонных конструкций лакокрасочными, мастичными материалами, либо пропитками с уплотняющими свойствами.

Хороший результат дает гидроизоляционное оклеечное покрытие. Однако наилучшего эффекта можно добиться, используя первичную и вторичную защиту в совокупности.

Коррозия в любом своем проявлении опасна для построек из бетона и железобетона. Поэтому очень важно соблюдать нормы и правила возведения зданий, сооружений. Применять необходимые защитные меры, препятствующие ржавлению конструкций.

vote
Article Rating
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x
Adblock
detector