16) Расширяющиеся и напрягающие цементы

Расширяющиеся и напрягающие цементы. Для обычных цементов при твердении на воздухе характерна усадка, вызывающая растягивающие напряжения в бетоне вплоть до образования трещин. Специальные цементы, дающие при твердении приращение объема, называют расширяющимися. Расширение цементов, характерное при твердении в раннем возрасте, компенсирует отрицательное влияние последующих усадочных деформаций. Расширяющиеся цементы обычно являются смешанными и состоят из основного вяжущего вещества и расширяющейся добавки. Расширение цементного камня идет за счет химического взаимодействия компонентов добавки и образования  Са(ОН)2,  Mg(OH)2,  гидросульфоалюминатов  кальция.

Для получения безусадочных и расширяющихся растворов и бетонов, заделки швов и стыков применяют расширяющийся портландцемент, получаемый совместным тонким измельчением 58—65% портландцементного клинкера, 5—7% высокоглиноземистого шлака, 7—10% двуводного гипса и 23—28% активной минеральной добавки. Его выпускают марок М400, М500 и М600. Начало схватывания наступает не ранее чем через 30 мин, а конец — не позднее 12 ч после затворения. Линейное расширение образцов цементного камня из теста нормальной густоты через 1 сут должно быть не менее 0,15%, а через 28 сут — не менее 0,2% и не более 2%.

Напрягающие цементы — разновидность расширяющихся. Они имеют энергию расширения, достаточную для натяжения арматуры в железобетонных конструкциях. Их классифицируют на цементы с малой НЦ-20 (до 2 МПа), средней НЦ-40 (до 4 МПа) и высокой НЦ-60 (до 6 МПа) энергией расширения. Напрягающие цементы выпускают как для условий тепловой обработки (НТЦ), так и для нормального твердения (НЦН).

Напрягающий портландцемент получают путем тонкого измельчения 65—70% портландцементного клинкера, 16—20% высокоглиноземистого  шлака  и   14—16%   гипса.  Относительное линейное расширение составляет 3—4%. Начало схватывания наблюдается через 2—8 мин, конец — через 6—15 мин после затворения. Прочность образцов, твердеющих в воде в возрасте 1 сут, достигает 20—30 МПа, а при 28-суточном твердении — не менее 85 МПа. Затвердевшие образцы обладают полной водонепроницаемостью при давлении воды до 2,1 МПа.

Разработана технология напрягающего цемента на основе сульфоалюминатного клинкера, содержащего в качестве основного минерала сульфоалюминат кальция (4CaO-3Al203-CaS04). Такой клинкер получают обжигом каолина или золы ТЭС в смеси с известняком и гипсом.

Кроме рассмотренных выше цементов на основе портландцементного клинкера изготавливают ряд других разновидностей — тампонажные, для асбестоцементных изделий, белые, цветные цементы и пр.

17)

Коррозия цементного камня и защита от нее

17.12.2009 | Автор: buildpe.com | Рубрика: Вяжущие вещества | Просмотров: 1,359

Бетонные сооружения могут разрушаться под действием природных вод. Разрушение начинается с цементного камня, структурные составляющие которого или растворяются, или вступают в химическое взаимодействие с солями и кислотами, содержащимися в минирализованной воде. Образующиеся новые химические соединения растворяются в воде или кристаллизуются в цементном камне со значительным увеличением объема, приводящим к возникновению внутренних напряжений и разрушению бетона (коррозии).

Коррозию цементного камня, встречающуюся в практике, можно разделить на три вида. Коррозия первого вида начинается обычно с растворения свободного гидроксида кальция, выделяемого цементом при гидратации; коррозия второго вида обусловлена образованием легкорастворимых солей при действии кислот, кислых газов и других агрессивных веществ на гидроксид цементного камня (кислотная, магнезиальная коррозия); коррозия третьего вида связана с образованием в порах цементного камня соединений, занимающих больший объем, чем исходные продукты реакции, что вызывает появление внутренних напряжений и растрескивание (сульфоалюминатная и щелочная коррозия).

В практике редко встречается коррозия одного вида. Кроме того, трудно разграничивать коррозию, например, первого и второго вида. Однако почти всегда можно выделить преобладающий вид коррозии и с учетом сопутствующих ему вторичных коррозионных воздействий запланировать меры по защите конструкций от коррозии.

Стойкость цементного камня при воздействии природных вод может быть обеспечена комплексом мер, главными из которых являются:

— повышение плотности;

— выбор специальных вяжущих веществ;

— введение добавок, изменяющих структуру цементного камня, уменьшающих водопотребность;

— обработка поверхностного слоя флюатированием, высо­комолекулярными соединениями;

— защита поверхности от агрессивной среды путем окрас­ки, оклейки, оштукатуривания гидроизоляционными материа­лами.