НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ДОЛГОВЕЧНОСТИ БЕТОНА

Долговечность бетона при определенных условиях эксплу­атации — одна из его наиболее важных характеристик. Разру­шение бетона может произойти при действии мороза, щелочной коррозии заполнителя, карбо­низационной усадке, при хи­мическом воздействии агрессив­ных сред и т. д. Развитие этих процессов можно изме­нить с помощью добавок.

1.10.1. Щелочная коррозия заполнителя. Этот вид коррозии особенно опасен при повышен­ном содержании щелочей в це­менте (что становится весьма типичным, поскольку такие спо­собы производства цементов самые экономичные), большом расходе цемента (что требуется для получения высокопрочных бетонов) и использовании реак — ционноспособных заполнителей.

Для этого вида коррозии (как и для некоторых других) характерно разрушение в ре­зультате расширения бетона при эксплуатации.

Существуют несколько ме­тодов определения склонности бетона и его составляющих к щелочной коррозии: петрогра­фический, согласно ASTM С295, необходим для характеристики заполнителя; метод ASTM С586, с помощью которого опреде­ляют реакционную способность (к воздействию щелочей) кар­бонатного сырья, используемо­го в качестве заполнителя; методы ASTM С227 и ASTM С289 (химические, с целью определения потенциальной ре­акционной способности, выз­ванной кремнеземистым запол­нителем), а также метод испы­тания бетонных призм (CSA А.23.2-14А) .отражающий пове­дение бетона.

Щелочи могут содер­жаться в портландцементе в во­дорастворимой и нераствори­мой формах. Водорастворимые щелочи определяют, согласно методу ASTM С114-77. Их со­держание находится в пределах 10—60 % общего количества щелочей; они часто попадают в цемент в виде сульфатов, а также с топливом при его производстве.

Нерастворимые формы ще­лочей могут оказаться в цемен­те с глинами и некоторыми силикатами. В целом общее количество К2О и Na20 в це­менте (в пересчете на №гО) не превышает 1 %. При содер­жании щелочей до 0,6 % (в расчете на Na20) цемент счи­тается низкощелочным.

Возможны три типа реак­ций, приводящих к щелочной корр&зии заполнителя: кремне — земно-щелочная [70—72], кар — бонатно-щелочная [73—75] и си — ликатно-щелочная [76].

Способы предотвра­щения щелочной кор­розии заключаются в том, что в цемент вводят 20—30 % пуц­цолана или заменяют часть цемента шлаком. Механизм действия пуццолана недоста­точно ясен: предположительно, он связывает щелочи и, воз­можно, образует нерасширяю­щиеся известково-щелочно-кре — мнеземистые комплексы [77]. Однако введение пуццолана не-

2 Зак. 976 эффективно при карбонатно — щелочных реакциях. Есть дан­ные о том, что объемные рас­ширения удается снизить с по­мощью литийсодержащих до­бавок (1 %) [78]. Полезны так­же фосфаты [79] и некоторые другие вещества [80], включая соли бария [81]. Кроме того, для снижения опасности этого вида коррозии используют сме­шанные цементы (уменьшение содержания щелочей) и сме­шанные заполнители (уменьше­ние реакционноспособных фаз) и т. д.

1.10.2. Морозостойкость.[3] Ли­тература по этому вопросу многочисленна [82—92]. Повы­шение морозостойкости бетона, особенно с помощью воздухо — вовлекающих добавок, справед­ливо считается одним из самых эффективных способов решения этой актуальной проблемы.

При рассмотрении разных аспектов морозостойкости бе­тона важную роль играют по — ровая структура цементного камня и его контактная зона, на которые удается влиять с помощью добавок.

1.10.3. Коррозия бетона и

Арматуры в морской воде. В

Морской воде скорость корро­зии бетона нелегко прогнози­ровать: во-первых, в этой среде может протекать сразу несколь­ко реакций, идущих как парал­лельно, так и последовательно; во-вторых, некоторые из этих реакций приводят к деструк­тивным, а другие — к конструк­тивным процессам [93, 94].

Опасность для бетона пред­ставляют и сульфаты, и хлори­ды, и магний-ионы, содержа­щиеся в морской воде.

Следует, однако, учитывать, что их концентрация сравни­тельно невелика. Кроме того, реакция алюминатных фаз це­ментного камня с сульфатами с образованием эттрингита мо­жет снизить скорость взаимо­действия этих фаз с хлорида­ми, а несвязанные хлориды, в свою очередь, способны стимулировать коррозию арма­туры в бетоне.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *