- •3. Породообразующие материалы магматических горных пород: химический состав, свойства.
- •6.Породообразующие осадочных горных пород: химический состав, свойства.
- •9. Метаморфические горные породы: условия образования, особенности строения, минеральный состав, свойства, применение в строительстве.
- •10. Применение природных каменных материалов в строительстве.
- •11. Способы обработки горных пород, типы фактур обработанного камня.
- •12. Выветривание природных каменных материалов. Защита природного камня от разрушения.
- •13. Глины: условия образования, составы и основные свойства глин
- •14. Добавки, применяемые в производстве строительной керамики
- •15. Основы технологии производства изделий строительной керамики
- •16. Физико-химические процессы, протекающие в сырце при его обжиге.
- •17. Классификации изделий строительной керамики по свойствам черепка и по назначению.
- •18. Характеристики основных видов изделий строительной керамики.
- •19. Достоинства и недостатки древесины как строительного материала.
- •20. Состав, макро- и микроструктура древесины.
- •21. Физико-механические свойства древесины.
- •22. Влажность древесины и ее влияние на свойства древесины.
- •23. Защита древесины от гниения и возгорания.
- •24. Круглый лес, пиломатериалы и изделия из древесины.
- •30. Классификация неорганических вяжущих веществ.
- •31. Гипсовые вяжущие вещества: сырье, производство, технические свойства, применение в строительстве.
- •32. Твердение гипсового теста
- •33. Известь строительная воздушная: сырье, производство, технические свойства, применение в строительстве.
- •34. Твердение известкового теста.
- •35. Магнезиальные вяжущие вещества: производство, технические свойства, применение в строительстве.
- •36. Жидкое стекло: сырье, производство и применение в строительстве.
- •37. Гидравлическая известь: сырье, производство, свойства, отличие гидравлической извести от воздушной.
- •38. Основы технологии портландцемента.
- •39. Физико-химические процессы, протекающие при обжиге сырья в производстве клинкера портландцемента.
- •40. Минеральный состав портландцементного клинкера, характеристики клинкерных минералов и их влияние на свойства портландцемента.
- •41. Технические свойства портландцемента
- •42. Твердение цементного теста. Состав и строение цементного камня.
- •43. Коррозия цементного камня и способы замедления процессов разрушения камня.
- •44. Разновидности портландцемента: быстротвердеющий, сульфатостойкий, белый и цветные.
- •45.Активные минеральные добавки.
- •46. Пуццолановые цементы, их свойства и применение в строительстве.
- •47. Смешанные цементы на основе шлаков: свойства и применение в строительстве.
- •48.Глиноземистый цемент: сырье, производство, свойства и применение в строительстве.
- •49. Расширяющиеся и напрягающий цементы: особенности составов, свойства и назначение.
42. Твердение цементного теста. Состав и строение цементного камня.
Цементное тесто, приготовленное путем смешивания цемента с водой, имеет три периода твердения.
1)Первый период (вначале1-3ч), который можно назвать периодом растворения или подготовительным периодом. Когда цемент приходит в соприкосновение с водой, тотчас начинается химическая реакция и протекает она на поверхности зерен. Продукты реакции переходят в раствор до тех пор, пока жидкость, окружающая зерня цемента, не превратится в насыщенный раствор продуктов реакций.
2)Потом начинается схватывание, заканчивающееся через 5-10ч после затворения. Во время второго периода (коллоидации) цементное тесто загустевает, утрачивает подвижность, но прочность еще не велика.
3)Третий период — кристаллизации или твердения (переход загустевшего теста в твердое состояние означает конец схватывания и начало твердения )При затворении цемента водой: сначала из алита при взаимодействии с водой образуется гидросиликат и гидроксид кальция: 2(3CaO*SiO2)+6H2O=3CaO*2SiO2*3H2O+3Ca(OH)2. Затем гидратируется белит: 2(2CaO*SiO2)+4H2O=3CaO*2SiO2*3H2O+Ca(OH)2. Взаимодействие трехкальциевого алюмината с водой приводит к образованию гидроалюмината кальция: 3СаО*Al2O3+6H2O=3CaO*Al2O3*6H2O.Четырехкальциевыйалюмоферрит при взаимодействии с водой расщепляется не гидроалюминат и гидроферрит: 4СаО*Al2O3*Fe2O3+mH2O=3CaO*Al2O3*6H2O+CaO*Fe2O3*nH2O. Гидроалюминат связывается добавкой природного гипса, а гидроферрит входит в состав цементного геля
43. Коррозия цементного камня и способы замедления процессов разрушения камня.
Коррозию цементного камня и бетона подразделяют на три основных вида в зависимости от механизма разрушения структуры:
коррозия I вида обусловлена растворением и вымыванием некоторых его составных частей̆ (коррозия выщелачивания);
коррозия II вида обусловлена воздействием агрессивных веществ, которые, вступая во взаимодействие с составными частями цементного камня, образуют либо легкорастворимые и вымываемые водой̆ соли, либо аморфные массы, не обладающие связующими свойствами;
коррозия III вида объединяет процессы, при которых компоненты цементного камня, вступая во взаимодействиt с агрессивной̆ средой, образуют соединения, занимающие больший объем, чем исходные продукты реакции
1 вид При действии воды на цементный камень вначале растворяется и уносится водой свободный Ca(OH)2, содержание которого в цементном камне через 1-3 месяца твердения достигает 10...15%, а растворимость при обычных температурах 1,3 г/л.
После вымывания свободного гидроксида кальция и снижения его концентрации ниже 1,1 г/л начинается разложение гидросиликатов, а затем гидроалюминатов и гидроферритов кальция. В результате выщелачивания повышается пористость цементного камня и снижается его прочность.
Процесс коррозии первого вида ускоряется, если на цементный камень действует мягкая вода или вода под напором.
Для предупреждения коррозии I вида необходимо: 1.Создать бетоны повышенной плотности за счет интенсивного уплотнения цементного камня;
2.Использовать цементы с ограниченным содержанием C3S;
3.Вводить в цемент тонкомолотые минеральные добавки которые связывает гидроксид кальция в нерастворимые соединения
Са(ОН)2 + SiO2(аморф.) + mH2O = CaO·SiO2nН2О. 4.Использовать пуццолановый цемент;
5.Карбонизация поверстного слоя бетона, путем выдерживания его на воздухе; 6Гидроизоляция поверхности цементного камня в виде оклейки, облицовки или пропитки поверхностного слоя гидроизоляционными материалами.
II вид: К разновидностям коррозии второго относятся
кислотная, магнезиальная коррозия, коррозия под влиянием некоторых органических веществ и т. п.
Кислотная коррозия возникает при действии растворов любых кислот, за исключением поликремниевой и кремнефтористоводородной.
Кислота вступает в химическое взаимодействие с Ca(OH)2, образуя растворимые соли (например, СаСl2) и соли, увеличивающиеся в объеме (CaSO42H2O)
Меры защиты от кислотной коррозии: При слабой кислотной коррозии (рН=4-6) цементный камень защищают кислотостойкими материалами (окраской, пленочной изоляцией и т. п.). По стойкости к действию кислот слабой концентрации цементы можно расположить в таком порядке: глиноземистый цемент, пуццолановый ПЦ и обычный ПЦ.
При сильной кислотной коррозии (рН<4) вместо обычного портландцемента используют кислотоупорный цемент и кислотостойкие заполнители или полимерные связующие. Разница в стойкости цементов к действию сильно концентрированных кислот почти не ощутима поскольку разрешение происходит очень быстро.
Вредное влияние оказывают и масла, содержащие кислоты жирного ряда (льняное, хлопковое, рыбий жир и т. п.). Нефть и нефтяные продукты не опасны для цементного бетона, если в них нет остатков кислот, но они легко проникают через бетон.
Характерной коррозией III вида является сульфатная коррозия. Сульфаты, часто содержащиеся в природной и промышленных водах, вступают в обменную реакцию с гидроксидом кальция, образуя гипс CaSO42H2O.
При действии на бетон сернокислового натрия сульфат натрия вступает в реакцию с гидроксидом кальция цементного камня:
Разрушение цементного камня в этом случае вызывается кристаллизационным давлением кристаллов двуводного гипса.
Для защиты бетона от солевой коррозии необходимо:
-применять бетоны с низким В/Ц;
-тщательно уплотнять бетонную смесь;
-использовать воздухововлекающие и уплотняющие добавки;
-применять пористые заполнители, а также цементы, обеспечивающие высокую плотность цементного камня (портландцемент без минеральных добавок);
-отводить агрессивные солевые растворы от поверхности конструкции, либо изолировать их путем устройства защитных покрытий.
Борьбу с коррозией̆ III вида следует вести, принимая во внимании следующее:
- в бетонах на глиноземистом цементе или цементах с малым содержанием Cа(OH)2 невозможно образование многоосновных гидроаллюминатов кальция, чем ограничивается или исключается возможность образования гидросульфоаллюмината кальция.
- введение в бетонную смесь воздухововлекающих, пластифицирующих добавок, химических добавок (CaCl2), повышающих растворимость гидрата окиси кальция и гипса, кремнеорганических веществ, способствует повышению стойкости цементного камня и бетона к коррозии.
- эффективно создание защитных слоев на поверхности бетонной конструкции виде оклеечной, облицовочной или лакокрасочной изоляции