32. Коррозия цементного камня.

Коррозия цементного камня в водных условиях по ряду ведущих признаков может быть разделена на три вида:

Первый вид коррозии - разрушение цементного камня в результате растворения и вымывания некоторых его составных частей. Наиболее растворимой является гидроксид кальция, образующийся при гидролизе трехкальциевого силиката. Растворимость Са(ОН)₂невелика (1,3 г СаО на 1 л при 15°С), но из цементного камня в бетоне под воздействием проточных мягких вод количество растворенного и вымытого Са(ОН)₂ непрерывно растет, цементный камень становится пористым и теряет прочность.

Несколько предохраняет от данного вида коррозии защитная корка из углекислого кальция, образующаяся на поверхности бетона в результате реакции между гидроксидом кальция и углекислотой воздуха

Са (ОН)₂ + СО₂ = СаСОз + Н₂О

Второй вид коррозии - разрушение цементного камня водой, содержащей соли, способные вступать в обменные реакции с составляющими цементного камня. При этом образуются продукты, которые либо легкорастворимы, либо выделяются в воде аморфной массы, не обладающей связующими свойствами. В результате таких преобразований увеличивается пористость цементного камня и, следовательно, снижается его прочность.

К третьему виду коррозии относятся процессы, возникающие под действием сульфатов. В порах цементного камня происходит отложение малорастворимых веществ, содержащихся в воде, или продуктов взаимодействия их с составляющими цементного камня. Их накопление и кристаллизация в порах вызывают значительные растягивающие напряжения в стенках пор и приводит к разрушению цементного камня. Характерным видом сульфатной коррозии цементного камня является взаимодействие растворенного в воде гипса с трехкальциевым гидроалюминатом:

ЗСаО • А1₂О₃ • 6Н₂О + 3CaSO₄ + 25H₂O = ЗСаО • А1₂О₃ • 3CaSO₄ • 31Н₂О

При этом образуется труднорастворимый гидросульфоалюминат кальция, который, кристаллизуясь, поглощает большое количество воды и значительно увеличивается в объеме (примерно в 2,5 раза), что оказывает сильное разрушающее действие на цементный камень.

Исключить или ослабить влияние коррозионных процессов при действии различных вод можно конструктивными мерами, путем улучшения технологии приготовления бетона и применения цементов определенного минералогического состава и необходимого содержания активных минеральных добавок.

33. Разновидности портландцемента. Другие виды цементов. Композиционные минеральные вяжущие.

Наряду с обыкновенным портландцементом выпускают большое количество его разновидностей: быстротвердеющий, пластифицированный, гидрофобный, сульфатостойкий, белый и цветной. Эти цементы более дорогие и рекомендуются толь­ко в тех случаях, когда их специальные свойства могут быть использованы с максимальной эффективностью.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) характеризуется более интенсивным нарастанием прочности в первые трое суток твердения. Более быстрое твердение цемента достигается за счет содержания в клинкере активных минералов (C₃S + С₃А = 60...65%), а также за счет повышения тонкости помола клинкера до удельной поверхности 3500...4000 см²/г. При помоле БТЦ допускается введение активных минеральных добавок (не более 15% по массе цемента) или доменных гранулированных шлаков (до 20%).

Пластифицированный портландцемент (ППЦ) получают помолом портландцементного клинкера вместе с гипсом и пластифицирующими добавками в виде концентрата сульфитно-спиртовой барды (ССБ) кальциевой или лигносульфоновой кислоты (ЛСТ) и других добавок в количестве 0,15...0,25% по массе цемента. Марки этого цемента — 400 и 500. Пластифицированный портландцемент придает растворным и бетонным смесям повышенную подвижность по сравнению с обычным портландцементом при одинаковом расходе воды.

Гидрофобный портландцемент (ГПЦ) получают путем введения при измельчении клинкера 0,1...0,3% мылонафта, асидола, синтетических жирных кислот и других гидрофобизирующих добавок. Осаждаясь на частицах цемента, эти вещества создают водонесмачиваемость оболочки, чем снижают его гигроскопичность. Поэтому гидрофобный цемент при длительном хранении даже во влажных условиях не портится, не комкуется, сохраняет свою активность.

Сульфатостойкий портландцемент (СПЦ) получают тонким помолом клинкера следующего минералогического состава: C₃S — не более 50%, С₃А — не более 5, С₃А + C₄AF — не более 22, MgO — 5%. Введение в цемент инертных и активных минеральных добавок не допускается. При таком составе цемента уменьшается возможность образования в цементном камне (бетоне) под действием сульфатных вод гидросульфо-алюмината кальция — цементной бациллы. Выпускают СПЦ марки  400.

Белый портландцемент (БПЦ) — твердеющее на воздухе и в воде вяжущее вещество, получаемое измельчением белого маложелезистого клинкера, минеральных добавок и гипса. Выпускают БПЦ марок 400 и 500. По степени белизны белый портландцемент подразделяют на три сорта с коэффициентом отражения не менее 80, 75 и 68 % соответственно.

Цветной портландцемент (ЦПЦ) — твердеющее на воздухе и в воде вяжущее вещество, получаемое путем совместного тонкого измельчения белого или цветного клинкера (не менее 80%), минеральных (не более 15%) и органических красителей, гипса и активной минеральной добавки (не более 6%). Органические пигменты вводят в количестве не более 0,5% от массы цемента. Выпускают ЦПЦ марок 300, 400, 500 желтого, розового, красного, коричневого, зеленого, голубого и черного цвета.