38) 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)2 невелика (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 воздухаСа (ОН)2 + СО2 = СаСОз + Н2ОВторой 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 • 31Н2ОПри 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.

39) Этот цемент аналогичен обычному портландцементу: на него распространяются требования BS 12: 1958. Быстротвердеющий портландцемент (тип III), как видно из его названия, ускоренно набирает прочность и, следовательно, его можно более правильно охарактеризовать как цемент с повышенной прочностью в раннем возрасте. Скорость твердения не следует смешивать со скоростью схватывания, так как в действительности как обычный, так и быстротвердеющий портландцемент характеризуется примерно одинаковыми сроками схватывания.

Быстротвердеющий портландцемент в 3-суточном возрасте дает прочность, равную 7-суточной прочности обыкновенного портландцемента при том же ВЩ. В соответствии с BS 12: 1958 прочность быстро-твердеющего портландцемента должна быть не меньше значений, приведенных в BS 12: 1958. Большая интенсивность роста прочности быстротвердеющего цемента достигается повышенным содержанием C3S и более тонким помолом цементного клинкера. В соответствии с BS 12: 1958 минимальная удельная поверхность составляет 3250 см2/г, но, как правило, удельная поверхность быстротвердеющих портландцементов значительно выше. Требования, предъявляемые к равномерности изменения объема при твердении и химическому составу, одинаковы как к быстротвердеющему, так и к обычному портландцементу.

Применение быстротвердеющего цемента целесообразно там, где желателен быстрый рост прочности. Например, когда необходимо быстрее освободить формы и подготовить их для повторного использования или когда для дальнейшего строительства требуется максимально быстро достигнуть требуемой прочности. Быстротвердеющий цемент лишь на 10 шиллингов за 1 т дороже обычного цемента, и не удивительно, что быстротвердеющий цемент находит широкое распространение и что его производство в Англии составляет примерно 10% общего количества выпускаемого цемента. Однако, поскольку высокая интенсивность роста прочности сопровождается и высокой скоростью тепловыделения, быстротвердеющий портландцемент не следует применять в массивных сооружениях и конструкциях. С другой стороны, применение цемента с высокой скоростью тепловыделения при строительстве в условиях низких температур может обеспечить удовлетворительную стойкость к воздействию мороза в раннем возрасте.

Особой разновидностью быстротвердеющего портландцемента является «ускоренный» цемент, выпускаемый в Бельгии и вводимый теперь в Англии. Этот цемент характеризуется чрезвычайно тонким помолом, остатком 0,5% на сите № 170, удельной поверхностью 4500—5000 см2/г; он не содержит ни ускорителей, ни добавок. Стандартные испытания кубов из вибрированного раствора показали, что в суточном возрасте достигается прочность 280 кгс/см2, через 3 суток — 490 кгс/см2 и через 28 суток — 670 кгс/см2. Такое быстрое нарастание прочности позволяет использовать ускоренный цемент для зимнего бетонирования или проведения аварийных работ, например ремонта автомобильных дорог, тампонирования скважин и т.д.

40) Сульфатостойкий портландцемент производят путем совместного тонкого помола портландцементного клинкера, гипса. Выпускают Сульфатостойкий портландцемент без добавок и с минеральными добавками – гранулированне доменные и электротермофосфорные шлаки (10 – 20 %), активные добавки из осадочных пород, кроме глиежей (5 – 10 %). Марка цемента без добавок – 400, с добавками – 400, 500. Применяют его для гидротехнических сооружений в условиях сульфатной агрессии. Сульфатостойкий портландцемент является разновидностью обычного портландцемента и отличается от последнего в основном тем, что обнаруживает повышенную стойкость к сульфатной агрессии в условиях систематического попеременного замораживания и оттаивания или увлажнения и высыхания. Получают этот цемент путем совместного помола клинкера нормированного состава и гипса.

Химический и минералогический состав клинкера, используемого в производстве сульфатостойкого портландцемента, должен удовлетворять следующим требованиям: расчетное содержание трехкальциевого силиката — не более 50%; расчетное содержание трехкальциевого алюмината — не более 5%; величина глиноземного модуля — не менее 0,7.

Весьма целесообразно использовать трепел либо диатомит или опоку в составе глинистого компонента. В сульфатостойкий портландцемент не вводят активных минеральных дооавок, и лишь при благоприятных условиях его службы в отдельных случаях (по соглашению между поставщиком и потребителем) допускается введение при помоле небольшого количества таких добавок. Последние должны отвечать требованиям ГОСТ 6269—54 на активные минеральные добавки к вяжущим веществам' или в случае применения в качестве добавки гранулированных доменных шлаков — требованиям ГОСТ 3476—60 на шлаки доменные гранулированные для производства цементов. Сопротивляемость сульфатостойкого портландцемента действию сульфатной агрессии повышается при введении в его состав поверхностно-активной добавки. Поэтому согласно ГОСТ 970—61 допускается введение в его состав и сульфитно-спиртовой барды либо мылонафта. В этих случаях ему присваивают название пластифицированного либо гидрофобного сульфатостойкого портландцемента.

По прочностным показателям этот цемент подразделяют на три марки: 400, 500 и 600. В связи с умеренным содержанием в клинкере трехкальциевого силиката и малым содержанием трехкальциевого алюмината сульфатостойкий портландцемент отличается от обычного портладцемента пониженным тепловыделением. Присущие сульфатостойкому портландцементу свойства обусловливают и возможности его практического использования. Наиболее целесообразно применять этот цемент для бетонных и железобетонных конструкций, в том числе и предварительно напряженных, гидротехнических сооружений, подвергающихся сульфатной агрессии на переменном уровне горизонта воды, а также для изготовления свай, сооружения опор мостов, молов, предназначенных для службы в минерализованных водах.

Допускается применение сульфатостойкого портландцемента для подводных частей морских и океанских сооружений, однако для этих целей более экономичным является использование сульфатостойкого пуццоланового портландцемента Поскольку в сульфатостойком портландцементе активные тепловыделяющие минералы (C3S и С3А) содержатся в меньшем количестве, его в отдельных случаях можно применять вместо портландцемента с умеренной экзотермией в наружных зонах массивных гидротехнических сооружений.