42. Долговечность Ба и зап-ля.

Некоторые факторы долговечности Ба связаны с усадкой и ползучестью, другие также в значительной степени обусловлены свойствами применяемых зап-лей. Весьма важна способность Ба противостоять многократно­му изменению tы. Если разница между коэф-та­ми tного расширения Цного камня и зап-лей велика, то при изменении tы в Бе могут развивать­ся значительные внутренние напряжения, аналогичные усадочным и иногда еще более опасные. Коэф-т линейного tного расширения Цно­го камня в интервале обычных эксплуатационных t со­ставляет (10-18) 10^{-6 о}С. У природных плотных горных пород, используемых для произ-ва зап-лей, коэф-т ли­нейного расширения обычно несколько меньше. Это значит, что при нагреве Ба в зап-ле могут возникать растягивающие напряжения, а в Цном камне - сжимающие. Напряженное состояние при этом аналогично случаю расширения Цного камня и может привести к нарушению сцепления между зап-лем и Цным камнем. Опасно для таких Бов и охлаждение — в Цном камне могут возникнуть значительные растягивающие напряжения. Это возможно, в частности, после термообработки (пропаривания) Бных изделий, т. е. когда tа эксплуатации ниже tы формирования структуры Ба. Еще более существенные напряжения могут возникнуть в Бе при его применении в особых условиях футеровки тепловых агрегатов, печей и т. д. Используемые для этих целей жаростойкие Бы получают на специальных зап-лях. Многократные колебания tы в процессе эксплуата­ции, вызывая появление внутренних напряжений, иногда знакопе­ременных, могут привести к «расшатыванию» структуры, образо­ванию трещин в Бе. Необходимо предвидеть возможные терми­ческие напряжения, уметь оценить последствия их действия. Особый случай представляют зап-ли с ориентированным расположением кристаллов. Так, кристаллы ортоклаза, являюще­гося составной частью гранитов, характеризуются термическим расширением только в одном направлении — параллельно кристал­лографической оси. Кристаллы плагиоклазовых полевых шпатов имеют в различных направлениях разные коэф-ты линейно­го расширения, а у кристаллов кальцита, составляющего известня­ки и мраморы, коэф-ты линейного расширения отличаются не только по значению, но и по знаку. При неравномерных дефор­мациях подобных зап-лей в Бе возникают большие со­средоточенные силы. Зап-ли, состоящие из кристаллов с одинаковой ориента­цией кристаллографических осей (ортоклаз), при резких колебаниях tы могут разрушить Б. Поэтому из горных пород для зап-лей предпочтительны такие, которые состоят из мелких кристаллов со случайной, хаотической ориентацией. Важным фактором долговечности Ба является его способ­ность противостоять многократному попеременному увлажнению и высушиванию, вызывающему разбухание и усадку Цного камня. разбухание и усадка при увлаж­нении и высушивании свойственны также и некоторым пористым зап-лям, в частности керамзиту. Это обстоятельство и главным образом относительная податливость пористых зап-лей (меньший модуль упругости) приводят к уменьшению внутренних Напряжений в Бе, способствуя его долговечности. В ряде случаев на пористых зап-лях можно получить менее водопроницаемый Б, чем на плотных. Объясняется это тем, что вода просачивается не столько че­рез зап-ли, сколько через микротрещины в Цном кам­не и в зоне контакта его с зап-лями, а такие микротрещины в Бе на пористых зап-лях менее вероятны. Водонепроницаемость — один из важных факторов стойкости Ба в различных агрессивных средах. На способность Ба сопротивляться попеременному замора­живанию и оттаиванию в насыщенном водой состоянии решающее влияние оказывают морозостойкость самих зап-лей, свойства, определяющие их сцепление с Цным камнем, и модуль упру­гости зап-лей. Кроме того, при использовании пористых зап-лей имеет значение следующий фактор. Свободные поры зап-ля при замораживании Ба являются резервуаром для оттесненной воды за фронтом расширяющегося льда. Воздух в по­рах сжимается и служит амортизатором возникающего давления. Поэтому легкие Бы на доброкачественных пористых зап-лях характеризуются высокой морозостойкостью. На долговечность Ба влияет химическое взаимодействие некоторых зап-лей или содержащихся в них примесей с продуктами гидратации и гидролиза Ца и водой. В глинистых породах, применяемых для произ-ва искус­ственных пористых зап-лей (керамзита, аглопорита), могут встречаться вкрапления известняков. В рез-те обжига такого сырья образуются частицы пережженной медленно гасящейся из­вести (так называемый «дутик»), которая может через длитель­ное время — уже в Бной конструкции — вступить во взаимо­действие с водой. Получаемый гидроксид кальция, как известно, увеличивается в объеме, что может вызвать разрушение Ба. В Бе, эксплуатируемом во влажной среде, возможны так­же медленно идущие и проявляющиеся в течение многих лет реак­ции взаимодействия щелочей, содержащихся в Це, с неко­торыми кислыми минералами зап-лей, например с опалом и другими видами химически активного аморфного кремнезема. Гелеобразные продукты реакции распирают зону. контакта, в рез-те чего нарушается сцепление между зап-лем и Цным камнем, в Бе возникают трещины. Стан­дартами ограничивается сод-ние в зап-лях органических примесей и сульфатов, вызывающих коррозию Цного камня. Коррозия Ба. Для повышения долговечности Ба зап-ли, активно вза­имодействующие со щелочами, в Цных Бах применяться не должны. Исключение составляют некоторые пористые зап-ли, для которых в силу развитой поверхности, открытой по­ристости и надежности сцепления с Цным камнем такое взаи­модействие, как показал опыт, не столь опасно. Описанные выше и другие эксплуатационные факторы с тече­нием времени могут привести к постепенному ослаблению Ба, однако одновременно действует также фактор его упрочнения в силу продолжающейся годы и десятилетия гидратации Ца. Несомненно, долговечность Ба и Бных конструкций связа­на с ростом прочности, компенсирующим ослабляющие эффекты. Известно, что увеличение прочности Ба во времени зависит эт вида Ца, состава Ба и условий эксплуатации т е рост прочности Ба определяется ростом прочности Цного камня. Исп-ние пористого зап-ля в Бе дает возможность прогнозировать рост прочности Ба.