Электрохимическая и электроосмотическая коррозии

Характеристики

Требования к физико-механическим свойствам цементов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Требования к химическим показателям цементов приведены в таблице 3.

Таблица 3

В процентах массы цемента

Удельная эффективная активность естественных радионуклидов А_эфф в цементе не должна быть более 370 Бк/кг.

41) Коррозия цементного камня

Изделия из цемента и бетона, как из всякого другого материала, со временем в условиях своей службы подвергаются разрушению (коррозии). Различают физическую, химическую, электрохимическую и биологическую коррозии.

Физическая коррозия.

Физические факторы коррозии охватывают температурные (попеременное замерзание и оттаивание, нагрев и охлаждение) и влажностные колебания среды, ведущие к появлению деформаций материала и его разрушению. К внешним факторам следует отнести и разрушение изделия за счет подсоса и кристаллизации солей в порах и капиллярах бетонного тела — так называемая солевая коррозия.

Химическая коррозия

К разрушению цементного камня приводят внутренние факторы —его высокая водопроницаемость, взаимодействие щелочей цемента с кремнеземом заполнителя, изменение объема из-за различия температурного расширения цемента и заполнителя.

Химические факторы коррозии включают воздействие водной и газовой сред на цементный камень — водных растворов кислот, солей, оснований, а также действие разнообразных органических веществ.

Этот вид коррозии имеет место чаще всего, а разрушение происходит наиболее интенсивно. Самым уязвимым веществом в цементном камне является известь

Биологическая коррозия

Этот вид коррозии изучен мало. Однако, видимо сводится в конечном итоге к какому либо химическому виду.

Так имеется много бактерий, которые выделяют углекислоту, что повлечет углекислотную коррозию. Некоторые бактерии могут окислять сульфаты сначала до сероводорода, а затем до серной кислоты. Отсюда и характер разрушения камня

Электрохимическая и электроосмотическая коррозии

Источник –блуждающие токи (промышленные сети). Система обсадная колонна, цементный камень– земля являются проводниками. В этой системе всегда возможен перенос ионов,отсюда возможны и электрохимическая и электроосмотическая коррозии. Следует отметить, что цементные камни, бетоны (фундаменты) обладают как правило определенным электрическим потенциалом по отношению к земле.

42). Добавки для цементов. Классификация и виды.

1. Добавки для цементов в зависимости от основного воздействия на свойства цемента или технологию его изготовления подразделяют на:

1) компоненты вещественного состава;

2) регулирующие свойства цемента;

3) технологические, облегчающие процесс помола цемента, но не оказывающие существенного влияния на его свойства.

2. Добавки-компоненты вещественного состава

2.1. Добавки-компоненты вещественного состава по роли в процессе гидратации и твердения цемента подразделяют на:

1) активные минеральные;

2) наполнители;

2.2. Активные минеральные добавки по роду активности подразделяют на:

1) обладающие гидравлическими свойствами;

2) обладающие пуццоланическими свойствами.

3. Добавки, регулирующие свойства цемента

3.1. Добавки, регулирующие свойства цемента, по характеру регулируемых свойств подразделяют на:

1) регулирующие основные строительно-технические свойства цемента;

2) регулирующие специальные свойства цементов.

3.2. Добавки, регулирующие основные строительно-технические свойства цемента, подразделяют на:

1) регуляторы сроков схватывания (ускорители и замедлители начала схватывания цемента);

2) ускорители твердения – повышающие начальную прочность цемента;

3) повышающие прочность – повышающие активность цемента в возрасте, установленном стандартами на продукцию для марочной прочности;

4) пластификаторы – снижающие водопотребность цемента.

3.3. Добавки, регулирующие специальные свойства цемента, подразделяют на:

1) водоудерживающие – повышающие седиментационную устойчивость цементного теста, снижающие водоотделение;

2) гидрофобизирующие – повышающие устойчивость цемента к воздействию влаги воздуха.

3) регулирующие объемные (линейные) деформации цементного камня (расширение или усадку цемента);

4) регулирующие тепловыделение – снижающие или повышающие теплоту гидратации за установленный срок;

5) улучшающие декоративные свойства цементов – повышающие белизну, а также придающие или улучшающие цвет;

6) регулирующие плотность цементного теста – утяжеляющие и облегчающие;

7) регулирующие тампонажно-технические свойства цемента.

43). Специальные виды цементов.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ)– портландцемент марок М400 и 500 с минеральными добавками, отличающийся повышенной прочностью через 3 суток твердения. БТЦ обладает более интенсивным, чем обычный, нарастанием прочности в начальный период твердения. БТЦ применяют в производстве железобетонных конструкций, а также при зимних бетонных работах. Ввиду повышенного тепловыделения его не следует использовать в массивных конструкциях.

Сульфатостойкий портландцементприменяют для получения бетонов, работающих в минерализованных и пресных водах. Его получают из клинкера нормированного минералогического состава. Введение инертных и активных минеральных добавок не допускается. Этот цемент обладает несколько замедленным твердением в начальные сроки и низким тепловыделением. Его выпускают марки М400.

Сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавкамивыпускают марок М400 и 500. В качестве минеральной добавки вводят гранулированный доменный шлак (10–20 % от массы) или электротермофосфорный шлак или 5—10 % активных минеральных добавок осадочного происхождения (кроме глиежа).

Пуццолановый портландцементпроизводят марок М300 и 400. Его получают путем совместного помола клинкера и 25–40 % от массы цемента активных минеральных добавок и гипсового камня. Клинкер для пуццоланового цемента не должен содержать более 5 % MgO. В остальном свойства его не отличаются от свойств портландцемента.

Белый портландцементполучают из сырьевых материалов, имеющих минимальное содержание окрашивающих оксидов (железа, марганца, хрома). В качестве сырьевых материалов используют «чистые» известняки или мраморы и белые каолиновые глины, а в качестве топлива – газ или мазут, не загрязняющие клинкер золой. Тонкость помола должна быть такой, чтобы при просеивании сквозь сито с сеткой № 008 проходило не менее 88 % массы просеиваемой пробы. Основным свойством белого цемента, определяющим его качество как декоративного материала, является степень белизны. По этому показателю его подразделяют на три сорта: I, II и III. По прочности белый цемент выпускают марок М400 и 500. Начало схватывания не ранее 45 мин, конец – не позднее 12 ч.

Цветные портландцементыполучают путем совместного помола клинкера белого цемента с устойчивыми к действию света и щелочей минеральными красителями: охрой, железным суриком, ультрамарином, оксидом хрома, сажей. Цветные цементы производят трех марок: М300, 400 и 500.

Белые и цветные цементы применяют для изготовления цветных бетонов, растворов отделочных смесей и цементных красок.

Тампонажные цементына основе портландцементного клинкера по составу, в зависимости от содержания и вида добавок подразделяются на бездобавочный, портландцемент с минеральными добавками и цемент со специальными добавками, регулирующими свойства цемента. Тампонажные цементы применяют для цементирования нефтяных газовых и специальных скважин. Тампонажный портландцемент бездобавочный применяют в условиях нормальных и умеренных температур (15—100 °C) и нормальной плотности цементного теста (1650–1950 кг/м ).

54). Виды тяжелых бетонов, свойства

В строительных работах широко применяется тяжелый бетон плотностью от 1800 до 2500 кг/м3. Главными составляющими, отвечающими за его вес, являются песок и крупные заполнители. Чаще всего при его производстве используются такие горные породы как гравийный щебень, диабаз, известняк, доломит и гранит. Существуют следующие виды тяжелых бетонов:

Высокопрочный бетон . Для создания такого бетона используют разные методы повышения качества смеси и активности цемента (виброактивация и домол, использование суперпластификаторов, виброперемешивание) и используют достаточно большое количество вяжущего с малой водопотребностью.

Бетон для сборных железобетонных конструкций предназначенный для производства готовых ЖБИ и ЖБК должен иметь ускоренные темпы затвердевания. Для этого используется тепловая обработка.

Бетон с тонкомолотыми добавками благодаря использованию тонкомолотых наполнителей-добавок может быть необходимым в тех случаях, когда условием прочности допускается большее количество В/Ц, чем требуют условия долговечности бетона, а также в случае, когда физическая прочность материала может быть обеспечена при меньшем расходе вяжущего, чем необходимо по условиям плотности.

Быстротвердеющий бетон отличается высокой прочностью на ранних стадиях твердения, что чаще всего достигается за счет использования в качестве вяжущего быстротвердеющего цемента, а также и различными методами стимуляции.

Бетон на мелком песке - это особые виды смесей. Мелкие пески характеризуются большей удельной поверхностью и повышенной пустотностью. Замена мелким песком крупного оказывает влияние на осадку конуса и на удобоукладываемость смеси. При этом мелкий песок имеет лучшую способность к удержанию влаги, что приводит к уменьшению оптимального соотношения песка в растворе, и, соответственно, меньше влияет на потребность смеси во влаге.

Гидротехнический бетон применяется при заливке конструкций, работающих в достаточно сложных условиях. Одни постоянно находятся в воде (подводные), другие расположены над водой, подвергаясь ее воздействию лишь эпизодически (надводные). В зависимости от предполагаемых условий к такому составу предъявляются не только требования прочности, но также морозостойкости и водонепроницаемости.

Бетонные смеси для дорожных и аэродромных покрытий обязаны обеспечить устойчивость к воздействию колоссальных нагрузок от воздействия самолетов, тяжёлой техники и т.д.

Литой бетон изготавливают при большом расходе воды. В качестве связующего обычно используют быстротвердеющий цемент и обычный портландцемент.

Бетонная смесь с поверхностно - активными добавками добавки призваны улучшить его свойства при одновременной экономии цемента. Подразделяются добавки на гидрофобизирующие (вызывают вовлечение в смесь пузырьков воздуха, что повышает морозостойкость состава) и пластифицирующие с пептизирующим действием (способствуют диспергированию теста и улучшают его текучесть).