Взаимодействие минералов цементного клинкера с водой.
1. Трехкальциевый силикат подвергается гидролизу, поэтому раствор цемента в воде имеет щелочную реакцию, и при очень большом избытке воды гидролиз C3S может идти до конца.
2. Все остальные минералы портландцемента подвержены реакции гидратации: Полученные гидросиликат и гидроксид кальция образуют пересыщенный раствор, из которого они могут или кристаллизоваться, или первоначально выделяться в коллоидном состоянии в виде геля. Гель склеивает частицы цемента и зерна песка в цементном растворе, цементное тесто начинает густеть, теряет пластичностью. Этот процесс называется схватыванием цементного теста.
Коррозия бетона.
Коррозия – процесс разрушения бетона. Признаки коррозии бетона:
1. Наличие на поверхности железобетонной конструкции пятен ржавчины, образование трещин вдоль арматурных стержней.
2. Увеличение объёма наружных слоёв бетона с образованием рыхлого слоя, не имеющего прочности. Чёткая граница между повреждённым и неповреждённым слоем бетона.
3. Образование сетки трещин, далее отделение кусков растворной части бетона и зёрен заполнителя.
Виды коррозии бетона: физическая, химическая, растворение и вымывание из цемента Са(ОН)2 под действием проточной воды, при этом цементный камень становится пористым и непрочным. Происходит под действием кислот и других веществ, реагирующих с гидроксидом кальция или трехкальциевым гидроалюминатом. В результате образуются соединения, которые легко растворимы в воде, кристаллизуются, увеличиваясь в объеме, и разрывают цементный камень. В этом случае теряется прочность бетона.
Виды химической коррозии бетона: углекислотная, сульфатная, магнезиальная. Магнезиальная коррозия происходит в морской воде, т.к. содержание в ней ионов магния выше, чем ионов кальция. Природная вода содержит углекислоту и ее соли. Соли углекислоты не опасны для цемента, а свободная (агрессивная) углекислота в количестве 15-20 мг/л его разрушает. Из растворимых в воде солей наиболее опасны сульфаты. В основе лежит способность трехкальциевого алюмината образовывать с сульфатом кальция комплексные соединения
Ca(OH)2 + MgSO4 +nH2O = CaSO4 + Mg(OH)2 +nH2O ,
при этом сульфат кальция может привести к образованию бациллы.
Са(OH)2 + MgCl2 + nH2O = Mg(OH)2 + CaCl2 + nH2O, гидроксид магния представляет собой рыхлое, непрочное вещество, и легко вымывается водой. Кроме того, возможна реакция: Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О
СаСО3 + Н2О + СО2 = Са(НСО3)2 полученный гидросульфоалюминат кальция носит название «цементная бацилла», образование ее кристаллов сопровождается большим увеличением объема (31Н2О), что приводит к образованию трещин и разрушению цемента.
Углекислотная коррозия бетона:
Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О
СаСО3 + Н2О + СО2 = Са(НСО3)2
Сульфатная коррозия бетона полученный гидросульфоалюминат кальция носит название «цементная бацилла», образование ее кристаллов сопровождается большим увеличением объема (31Н2О), что приводит к образованию трещин и разрушению цемента.
Магнезиальная коррозия бетона
Ca(OH)2 + MgSO4 +nH2O = CaSO4 + Mg(OH)2 +nH2O , при этом сульфат кальция может привести к образованию бациллы.
Са(OH)2 + MgCl2 + nH2O = Mg(OH)2 + CaCl2 + nH2O, гидроксид магния представляет собой рыхлое, непрочное вещество, и легко вымывается водой. Кроме того, возможна реакция: