3.Коррозия 3-его вида.

Это сульфоалюминатная коррозия. Она имеет место при взаимодействии на конструкции грунтовых или морских вод с содержанием сульфат ионов (SO₄^2-) более 250мг/л. С сульфатами в цементом камне реагирует 3-х кальциевый гидроалюминат

3CaO  Al₂O₃  6H₂O + 3CaSO₄ + 25H₂O =

= 3CaO  Al₂O₃  3CaSO₄  31H₂O – это соединение называется гидросульфоалюминат кальция илиэттрингит.

Кристаллизуясь в порах это соединение имеет объём в 2 раза больше, чем исходные продукты и, оказывая давление на стенки пор разрушает цементный камень изнутри.

Меры борьбы с коррозией 3-его вида.

1.Ограничение в составе цемента содержание С₃А8%

2.Применение специального сульфатостойкого портландцемента.

Твердение портландцемента

Твердение портландцемента наступает при затворении его водой вследствие протекания реакций гидратации между ней и минералами портландцемента. В результате этих реакций образуются гидросиликаты, гидроалюминаты и гидроферриты кальция, образующие прочный цементный камень.

Цементное тесто, приготовленное путем смешивания цемента с водой, вначале (в течение 1-3 часов после затворения) пластично и легко формуется. Потом наступает схватывание, заканчивающееся обычно через 5 – 10 часов после затворения; в период схватывания цементное тесто загустевает, утрачивая подвижность, но его механическая прочность невелика. Переход цементного теста в твердое состояние означает конец схватывания и начало твердения, для которого характерно возрастание прочности.

Сразу после затворения цемента водой начинаются химические реакции, в результате которых образуются гидросиликаты, гидроалюминаты и гидроферриты кальция, образующие прочный цементный камень. Минералы цемента – трехкальциевый силикат (алит) 3СаО·SiO₂, двухкальциевый силикат (белит) 2СаО·SiO₂, трехкальциевый алюминат 3СаО·Al₂O₃ и четырехкальциевый алюмоферрит 4СаО·Al₂O₃·Fе₂О₃ твердеют с разной скоростью и различным тепловым эффектом.

1. Трехкальциевый силикат (алит) - твердеет достаточно быстро, с образованием в ранние сроки твердения прочного гидросиликата кальция. При твердении выделяется большое количество тепла.

2(3СаО·SiO₂) + 6Н₂О = 3СаО·2SiO₂·3Н₂О + 3Са(ОН)₂

2. Двухкальциевый силикат (белит) - твердеет значительно медленнее алита, но в поздние сроки твердения образует прочный гидросиликат кальция. При твердении выделяется небольшое количество тепла.

2(2СаО·SiO₂) + 4Н₂О = 3СаО·2SiO₂·3Н₂О + Са(ОН)₂

3. Трехкальциевый алюминат твердеет чрезвычайно быстро, но образует непрочный рыхлый гидроалюминат кальция. Тепловыделение при твердении значительное. Если этой реакции дать осуществиться, она вызовет “ложное схватывание” цемента.

3СаО·Al₂O₃ + 6Н₂О = 3СаО·Al₂O₃·6Н₂О

Для предотвращения образования этого продукта в состав портландцемента при помоле вводят гипс, который связывает трехкальциевый алюминат в гидросульфоалюминат кальция, дополнительно упрочняющий твердеющее цементное тесто.

3СаО·Al₂O₃ + 3СаSO₄·2H₂O + 25Н₂О = 3СаО·Al₂O₃·3СаSO4·31Н2О

4. Четырехкальциевый алюмоферрит по скорости твердения и тепловыделению находится между алитом и белитом .

4СаО·Al₂O₃·Fе₂О₃ + 10Н₂О + 2Са(ОН)₂ = 3СаО·Al₂O₃·6Н₂О + 3СаО·Fе₂О₃·6Н₂О

Графически твердение минералов цемента представлено на рис. 1.

Рисунок 1 – Твердение минералов портландцемента