Бетон коррозиясының I I -түрі: бетонның күйреу себебі; коррозиялық процессте Са(он)2 және құрылымының ролі; бетонның I I коррозияға төзімділігін жоғарылату жолдары

Коррозияның 2-ші түрі- цемент тасының құрам бөліктерінің қоршаған ортада болатын қышқылдар мен тұздармен әрекеттесуінің нәтижесінде болады. Алмасу реакциясы нәтижесінде түзілген өнімдері жеңіл еріп, сумен шығып кетеді, не аморфты масса түрінде бөлінеді. Бұл топқа қышқыл, магнезиалды тұз әрекетімен туындайтын процесстер жатады. Бұл жағдайда цемент тасының беріктігі төмендеп, кеуектілігі жоғарылайды, осыдан барып бетонның коррозиясы күшейеді.

Жаңатүзілімдер қажетті тығыздыққа ие емес және агрессиялық ортаның енуіне қарсыласпайды, осыдан бетонның ішкі қабаты жалаңаштанып қирай бастайды, нәтижесінде коррозия процессі бетонның толық қирауына дейін жүреді.

Бетонда алмасу реакциясы көбінесе күкіртқышқыл және хлорлы тұздардың әсерінен болады. Бұл тұздардың мөлшері грунт суларында, теңіз суларында көбірек (15,5-18 %) болады.

Күкірт қышқылы мен хлорлы магнийдің кальций гидроксидімен әрекеттесуі келесі схема бойынша жүреді:

Са (ОН)₂ + MqSO₄ +2H₂O = Ca SO₄ * 2H₂O + Mq(OH)₂;

Са (ОН)₂ +MqCl₂ = CaCl₂ + Mq (OH)₂

Түзілген қиын еритін аморфты зат - магний гидроксиді - Mq(OH)₂ -тұнады, не түзілген жерде қалады, не цемент тасынан сілтіленеді.

Бірінші кезеңде түзілген екі сулы гипс - CaSO₄ * 2H₂O содан соң үш кальций гидроалюминатымен әрекеттесіп (коррозияның 3- түрі) кальций гидросульфоалюминатын түзеді.

Натрий гидроксиді жақсы еритін зат, ол сумен цемент тасынан шығып кетеді.

Табиғи су әсерінен бетонның жиі кездесетін коррозиясы - көмір қышқылы әсерінен болатын коррозия. Н₂CO₃ –көмірқышқылы, әдетте барлық суда болады. Судың көмірқышқылмен байытылуы көзі болып су мен жер қыртысында жүретін биологиялық процесстер болып табылады. Көмірқышқылдың диссоциациясы 2 сатыдан тұрады. (Диссоциация – молекулалардың ұсақ құрамдарға бөлініп ыдырауы).

Корозияның 2-ші түріне магнезиалды тұздар ықпал жасайды. Магний тұзы MqSO₄ және MqCl₂ әдетте грунтты (жердің қатты қабаты) жер суларында болады. Бұл тұздар көп мөлшерде теңіз суында болады. Мұндай тұздар бетонға әсер еткенде кальций гидроксидімен әрекеттеседі. Реакцияға түскеннен соң бетонның бетінде пленка пайда болып, бетонды одан әрі қирамауына ықпал жасайды.

Са(ОН)₂ жоқ цементтер жоғары төзімділікке ие. Коррозияның 2-ші түрінен бетонды қорғау үшін келесі әдістерді қолданады: цементті дұрыс таңдау, бетонның тығыздығын жоғарылату, бетонның беткі қабатын арнайы бояулармен қаптау және т.б. қорғау шараларда қолданады.

ІІ – түріне әсер ететін сыртқы фактор – тұзды су;

ішкі фактор – Ca(OH)₂ мөлшері және тығыздығы.

Сақтау жолдары: 1) Ca(OH)₂ азайту; 2) С/Ц қатынасын төмендету.

Бетон коррозиясының I-түрі: бетонның күйреу себебі;коррозиялық процессте Са(он)2 және құрылымының ролі; бетонның I коррозияға төзімділігін

Коррозияның 1-ші түрі - цемент тасының құрамындағы құрам бөліктерінің еріп, шайылып кетуі нәтижесінде қирауы. Цемент тасында көбінесе ерігіш байланыс кальций гидрототығы (әк) болып табылады (цементте -64% ). Ол Үш кальцийлі силикаттың (С₃S) гидролизденуінен түзіледі. Са (ОН)₂ ерігіштігі көп емес (15⁰С 1л СаО 1,3г), бірақ цемент тасынан бетонда жұмсақ су әсерінен еріген және шайылған Са (ОН)₂ мөлшері өсіп, цемент тасы кеуекті болып, беріктігін жоғалтады. Са (ОН)₂ суда жақсы ериді. Сондықтан бұл коррозиялық процесс Са (ОН)₂ сілтісіздену процесі сияқты анықталады. Бетонның сілтісіздену әсерінен болатын қирауы коррозияның 1-ші түріне жатады.

Мысал ретінде бетонды плотинадан кальций гидроксидінің еріп шайылып шығып кетуін келтіреміз.

Бетонды плотинаға су қысымды жағынан қысыммен сүзгіленеді. Бетонның кеуектерімен баяу жылжи отырып, кальций гидроксидің ерітеді және онымен қаныққан ерітінді плотинаның ашық бетіне шығады.су жекелеп буланады, ал Са(ОН)₂ ауадағы СО₂ әсерінен қиын еритін кальций көмірқышқылына айналады. Ақ қақтар пайда болады. Нәтижесінде Са (ОН)₂ шайылып бетон жайлап әлсізденеді және қирайды. Егер де СаО 30 пайызы шығып кететін болса, бетонның беріктігі іс-жүзінде 0-ге тең болады.

Су қарқынды түрде сүзгіленетін болса, соғұрлым тез қирайды. Баяу жүретін болса – плотинаның төменгі бетінде судың будану жылдамдығы сужың түсу жылдамдығынан жоғары болатын болса, сол кезде бетонды плотинаның тереңінде Са(ОН)₂ аса қатты қанығады да, ол бетонды тығыздай отырып тұнады. Ауадағы СО₂ әсерінен бетонның одан қатты тығыздалуына әкеліп, нәтижесінде кальций гидроксиді түзіледі, өйткені оның көлемі Са(ОН)₂ көлемінен үлкен болады:

Са (ОН)₂ + СО₂ = CаСО₃ +Н₂О

74 100

Са (ОН)₂ мен CаСО₃ меншікті тығыздығы –сәйкесінше 2,34 және 2,73. Осылайша карбонизациялану кезінде қатты зат көлемінің ұлғаюы болады.

Бұл жинақталудың көбеюі сәйкесінше қауіпті болады.

Цемент тасының 1-ші түрдегі коррозия процессінің жүруі келесідей болып өтеді.

Цемент тасы - су тепе – теңдігінің негізі реттегіші кальций гидроксиді болып табылады. Цемент тасына су әсер еткенде 1,6...1,7г/л СаО концентрациясы бар оның аса қаныққан ерітіндісі пайда болады. Мұнда суда болатын біраттас иондар (Са²⁺, ОН^- ) ерігіштігін төмендетеді, ал әр аттастар (SO^2-₄6 Cl^-, Na⁺, К⁺) – оны жоғарылатады. Ерігіштіктің жоғарылауы коррозияның 1-түрінің дамуын күшейтеді және бетонның қирауын жылдамтады.

Цемент тасынан Са (ОН)₂ біртіндеп сілтісізденуі мен айтарлықтай бөлігінің шығып кетуі кезінде цемент тасының минералдары гидролиздене бастайды, өйткені олардың тұрақты болуы тек белгілі бір концентрациядагы ерітіндіде ғана болады.

Коррозияның 1-ші түрін күресу шаралары болып - ол цементке гидравликалық қоспалар ендіру, олар Са(ОН)₂ –ты аз еритін кальций гидроксидіне байланыстырады. Осыдан бос Са(ОН)₂ мөлшері азайып, коррозияның жылдамдауы төмендейді. Гидравликалық қоспалар тек қана кальций гидроксидін байланыстырып қана қоймай, сонымен қатар бетонның тығыздығын жоғарылатады.

Дегенмен қоспалар қолдану барысында бетон араласпасының су сұранысын жоғарылатады, бұл қажетті беріктіктегі бетон алу үшін цемент шығынын көбейтеді.

Коррозияға әсер ететін сыртқы факторлар:

– жұмсақ су (тұзы аз); ағынды су;

Коррозияға әсер ететін ішкі факторлар:

– кеуектілік және Ca(OH)₂-нің мөлшері.

Бетон технологиясында экономикалық энергетикалық, еңбек ресурсын эканомдау. 6

Бетон технологиясының экологиялық бағыты (аспектері). 6

Экологическая безопасность при производстве и эксплуатации железобетона не составляет проблемы, а является технической задачей, которая, к сожалению, решается по-разному. (Производство цемента; экологически чистые заполнители; соблюдение технологии изготовления изделий и правил техники безопасности). Современный бетон является вполне комфортной средой для жизнедеятельности человека. Представляя собой капиллярно-пористый композит, бетон вполне обеспечивает желательный температурно-влажностный режим в помещениях. А все несуразности в этом вопросе связаны не с материалом, а с некомпетентностью или безразличием тех, кто его применяет.  Говоря о бетоне и железобетоне, следует остановиться еще на одном вопросе, который у нас в стране почему-то является дискуссионным. Речь о том, какой бетон лучше применять – сборный или монолитный?.(климатические условия - Германия, Скандинавские страны; транспортные плечи; надежность технологического контроля – в заводских условиях он выше). 

Бетон тығыздығын технологиялық факторлармен жоғарылату жолдары, кеуектік пен капилярлардың түрлері. 10

Бетон тығыздығының оның қасиеттеріне әсері. Бетон тығыздығын 100% ға жақындатуға кедергі болатын факторлар. 8

Многие свойства бетона зависят от его плотности, на величину которой влияют плотность цементного камня, вид заполнителя и структура бетонов.

Бетонды бумен өңдеуде режимді дұрыс тағайындаудың ролі. 8

Бетонның қату жағдайларына байланысты, қату процессінің өзгеру ерекшеліктері. 8

Бетонның аязға төзімділігін жақсартудың жолдары. 8

Добавки действуют по следующему принципу: высокодисперсные сфероподобные частицы вещества микрокремнезем заполняют пустоты между частицами грубого наполнителя, создавая при этом равномерно заполненный объем. С помощью присадок, основанных на микрокремнеземе, удается получить сверхпрочные бетоны с улучшенными характеристиками. Наряду с этим, добавки позволяют примерно в 4 раза сократить время затвердевания! Для сравнения, обычный бетон становится твердым до 70% за 28 дней, а бетон, основанный на микрокремнеземе, твердеет до 70% за 7 дней! Рассматриваемая добавка к бетону, основанная на микрокремнеземе, выгодно отличается простой технологией производства, поэтому ощутимая выгода в сравнении с зарубежными дорогостоящими аналогами явно выражена. Достоинства рассматриваемой присадки к бетону: - быстрое время схватывания (быстрее в 4 раза); - возможность применения до 0ºС; - изделия высокой плотности, полученные с помощью присадок можно использовать для ремонта или строительства (в частности, полов индустриальных помещений); - большая прочность получаемых конструкций - B43-B60; - отличная водонепроницаемость - W16-W20; - повышенная стойкость к морозу - F500; - антикоррозийная защита без применения дополнительной защиты; - возможность в будущем сделать меньше строительную конструкцию, не ухудшая прочность; - не нужна дополнительная гидроизоляция, так как поверхность такого бетона уже отличается водонепроницаемостью.

Бетонның қату жағдайының оның аязға төзімділігіне әсері. 10

Бетонның қату кезінде болатын химиялық, физикалық және механикалық

Химиялық процесс дег-з - клинкуер минералдарының гидротациялық процесі.

Физикалық проц дег - гидротациялық процес кезінде жылу бөлінуі.

Механикалық проц дег - гидротациялық процес нәт-де пайда болған жаңа гидраттық заттың цемент тасына айналып, байланысу қабілетінің пайда болуы.

Бетонның қату процессінде су мөлшерінің өзгеру себептері. 8

Бетонның температуралық көлемдік өзгеруінің кері әсерін төмендету жолдары. 8

Бетонның шөгуін азайту жолдары. 8