60.Стойкость Цов и Бов против действия хим-х и физ-х факторов.

В зданиях и соор-н Бы м/подвергаться отриц. воздейст воды, газов, различн неорганич и органич в-в в жидком и газообразном состоянии (хим.корозия); многократно вторяющихся процессов увлажнения и высыхания, т.же замерзания и оттаивания (физическ корозия). Разрушающее влияние на Б агрес факторов, усиливается его напряжен сост, возник под действием мех нагрузок. Цы с низким сод-нием алюминатов кальция хар-ся повышенной стойкостью против действия гипса и др сульфатов- их называют сульфатостойкими. Пуцмолановые ПЦ отлич повышен водостойкостью. Агрессивность природных вод по отношению к Бу оценивают по СНиП «Защита стр конструкций от корозии», учитывая при этом сод-ние в них вредных веществ, скорость фильтрации воды ч/з Б и толщену конструкций. В СНиП даны т.же рекомендации по защите Бных конструкций от коррозии. Высокая плотность и водонепроницаемость бнтонов зависит не только от правильного проект-ния их составов, использ высококачест зап-лей, но и от введения в них ПАВ-пластифицирующих (ССБ), воздухововлекающих и гидрофобизирующих, полимеров в виде замазок, мастик. Химическая коррозия Цного камня: Бные и ЖБные конструкциидолжы характеризоваться не только механической прочностью и устойчивостью к нагрузкам, но и соответствующей долговечностью (стойкостью) под агрессивным влиянием разнообразных внешних химических и физических факторов. ПЦ и Бы на его основе характеризуются высокой стойкостью против многих агрессивных факторов, и тем не менее они могут быстро разрушаться при неблагоприятных условиях (воздействие воды и водных растворов, веществ, неорганических и органических веществ в жидком и газообразном состоянии (химическая коррозия), процессы частого увлажнения и высыхания, замерзания и оттаивания в воде (физическая коррозия), отложение веществ в порах и капиллярах в результате капиллярного подсоса минеральных вод и их испарения (физическая коррозия). Поэтому необходимы мероприятия, защищающие Бные и ЖБные конструкции от преждевременного процесса. Проблема долговечности Цов и Бов изучались ещё с конца 19 века, были установлены причины и факторы коррозии и предложены эффективные меры по увеличению стойкости (ШУляченко, Байков, Кинд, Юнг и др.). Москвин разделил коррозионные процессы на 3 вида: 1 вид – процессы, протекающие в Бе под действием вод с малой временной жесткостью, при этом некоторые составляющие Цного камня растворяются водой при её фильтрации через Б. 2 вид – процессы, протекающие в Бе под действием вод, содержащих вещества, вступающие в химические реакции с Цным камнем. Продукты реакций либо растворяются в воде, либо выделяются в виде аморфных фаз (масс), не обладающих вяжущими свойствами. 3 вид – а) процессы, вызванные обменными реакциями с составляющими Цного камня, которые кристаллизуясь в порах и капиллярах, разрушают его б) отложение в порах солей, при испарении растворов, насыщающих Б. Чаще всего встречаются процессы 2-го вида, обычно одновременно воздействуют многие агрессивные факторы, но один из них – основной. Кинд даёт более подробную классификацию основных видов коррозии Ба под действием природных вод: 1) Коррозия выщелачивания – вызывается растворением Са(ОН)₂ и выносом его из Ба. Са(ОН)₂ растворим легче, чем гидросиликаты, гидроалюминаты и т. д., что вызывает разрушение структуры и следовательно прочности. О выщелачивании говорят белый налёт и потеки на пов-ти Ба. Присутствие NаСl и Na₂SO₄ в воде повышает растворимость Са(ОН)₂, который быстрее вымывается. 2) Кислотная коррозия – результат действия кислот при рН<7 органических и неорганических. Кислоты выступают в химическое взаимодействие с Са(ОН)₂ и другими соединениями Цного камня. В зависимости от рН среды реакция может быть очень интенсивной. Образующиеся продукты растворимые в воде, выносятся из Ба, нерастворимые – остаются в виде рыхлой массы. Всё это сопровождается снижением прочности и далее – разрушением. Воздействие кислых вод заметно уже при рН6,5. Защищать Б от кислот трудно, поэтому в кислых условиях используют спец-ные кислотостойкие Цы. 3) Углекислая коррозия – обусловлена воздействием углекислоты на Цный камень и является частным случаем кислотной коррозии. Вначале идёт реакция с Са(ОН)₂ с образованием СаСО₃. Дальнейшее воздействиеН₂СО₃ на Ц приводит к образованию более растворимого гидрокарбоната: СаСО₃+Н₂СО₃Са(НСО₃)₂. Для предотвращения разложения и перехода в СаСО₃ необходимо определённое количество «равновесной» неагрессивной углекислоты. Эта коррозия тем слабее, чем больше гидрокарбонатов Са и Мg в водном растворе. 4) Сульфоалюминатную коррозию, вызываемая ионами SO₄^2- при концентрации более 1000 мг/л и гипсовую, которая происходит под действием воды, содержащей большое количество Nа₂SO₄ или К2SO₄. Изготовление Ба на сульфатостойком ПЦ резко повышает стойкость противодействия этих веществ. Сульфатная коррозия – явление достаточно частое. Это и пром-ные воды с СаSO₄, MgSO₄, Na₂SO₄, морская вода, взаимодействующие с гипсом. Образуются кристаллические вещества – эттрингит, который располагается в порах и капиллярах Цного камня, разрушают его стуктуру (это можно отнести к 3-му виду по Москвину). Присутствие в растворе NaCl, CaCl₂ уменьшают возмоность образования эттрингита. При концентрации МgSO₄ более 0,5% - разрушают Бы даже на пуццолановом ПЦе вследствие чисто магнезиальной коррозии. 5) Магнезиальная коррозия – делится на собственно магнезиальную, вызываемую действием катионов Mg2+ при отсутствии в воде SO₄^2- и сульфатномагнезиальную при совместном действии. а) MgCl₂+Ca(OH)₂=Mg(OH)₂+CaCl₂ образуется масса не обладающая вяжущими свойствами, ведёт к разрушению Ба при концентрации более 1,5 %. б) MgSO₄+Ca(OH)₂+2H₂O=CaCl₂+Mg(OH)₂ рыхлая масса Mg(OH)₂ и гипс – приводят к разрушению Ба. Могут быть и другие виды коррозии, что надо учитывать и использовать при выборе Ба и защите его от повреждений. Сульфатостойкость возрастает при твердении изделий в автоклаве (практически весь СаО переходит в гидросиликат кальция) повышению плотности способствуют ПАВ-добавки, а также некоторых полимеров (замазки, мастики и др.) Изоляция от окружающей среды – покраской 2х-3х-кратной битумной эмульсией, оклейка гидроизолом, оштукатуривание горячими асфальтовыми мастиками и др. Физическая коррозия Цного камня Вызывается попеременным увлажнением и высыхание, (сопровождается усадкой, набуханием), отложением солей в порах Цного камня, попеременным замерзанием оттаиванием, особенно в водонасыщенном состоянии. Солевая форма коррозии (3 вид) – основное условие этого вида коррозии является наличие солей Na₂SO₄, MgSO₄, Na₂SO₃ в количестве более 1%. Происходит подсос водных растворов через фундамент и цоколь зданий из грунта, испарение воды и разрушение стен обычно наблюдается на высоте 10-50 см от пов-ти земли. Такая коррозия отмечается в южных районах. Защита – исп-ние прочных Цов и с меньшей пористостью Цного камня (особенно открытой) повышает стойкость в условиях солевой коррозии. Цоколи рекомендуется изготавливать из высокоплотных Бов, введение гидрофобных веществ. Мрз – важнейшее свойство, которое определяет долговечность различных соор-ний. При эксплуатации возможно попеременное замерзание – оттаивание в водонасыщенном состоянии. Вода при переходе в лёд увеличивается на 10 % и поэтому при замерзании большое гидравлическое давление на стенки пор и капилляров, вызывая напряжения растяжения. Многократные теплосмены ведут к появлению трещин и снижению прочности.

Разрушающая сила появляется когда вода содержит соли (морская). Мрз изучали многие учёные. Ими выявлены закономерности, разработаны рекомендации и требования к Цам и Бам, обеспечивающих их долговечность в условиях замерзания – оттаивания в водонасыщенном состоянии. Чем меньше пористость, тем выше морогзостойкость Цного камня. Это достигается снижением В/Ц (+ПАВ), длительное твердение до начала циклов замерзания- оттаивания, во время которого поры заполняются гидратными новообразованиями. Кроме того важен характер пор. Предпочтительны поры сферические замкнутые. Введение воздушных пузырьков в количестве 3-4 % объёма Ба увеличивает Мрз с 200-400 до 1000-1600 циклов замораживания. Гидрофобные добавки повышают Мрз, введение Si- органических соединений (ГКЖ-10,11,94 и др.), исп-ние алитовых ПЦ (с С₃А не более 6-8%) Отрицательно на Мрз влияют активные и инертные добавки, тонкость помола Ца выше 4000 см2/г, пропаривание Бов, т.к. разрушаются тонкопористая структура с образованием сообщающихся капилляров и пор. 4. Жаростойкость и огнеупорность Цов. В некоторых соор-ниях Б и ж/б конструкции подвергаются воздействию повышенных t (от 200-300 ⁰С и выше). В связи с этим появилась необходимость в жаростойких и огнеупорных Цах и Бах. Цный камень – несгораемый материал, он не плавится при tе до 1100 ⁰С. Однако влияние заметно уже при 150-200 ⁰С и резко возрастает при 500-700 ⁰С. Начинается разложение гидратных соединений – ГСАК, затем ГСК и Са(ОН)₂, изменяется прочность, усадочные деформации и т.д. Эти проблемы изучали К.Д. Некрасов, Москвин и др. учёные. При повышенных tах у Цов происходит дегидратация новообразований, начинают преобладать деструктивные процессы, прочность значительно снижается при нагревании до 500-600 ⁰С. Чтобы уменьшить вредное влияние свободного СаО на прочность и деформацию Цного камня при нагревании вводят тонкомолотые добавки – шамот, туф, трепел, кварцевый песок в количестве Цной добавки = 1:0,5 – 1. Эти вещества при 600-1000 ⁰С связывают СаО в силикаты, алюминаты и др. соединения, которые с водой практически не реагируют, чем предотвращают разрушительные деформации Цного камня. Прочность Ца с добавками при нагреве снижается тоже, но менее значительно, при нагреве 1000-1200 ⁰С она начинает увеоличиваться часто. Добавки шамота, хромомагнезита и др. придают затвердевшему Цу значительную огнеупорность, т.е. способность длительно сохранять прочность и стойкость при высоких tах. Такие смеси применяют для изготовления жароупорных Бов с показателями огнеупорности до 1400-1700 ⁰С. В качестве заполнителя – используют материалы огнеупорные (шамот).