Физическая коррозия цементного камня. Виды. Способы защиты

1. Солевой вид коррозии. Солевые растворы проникают в поры камня, поднимаясь на определенную высоту, вода испаряется, концентрация растворов в порах начинает увеличиваться, соли выкристаллизовываются, накапливаются, начинают давить на стенки пор. Способы защиты: 1) Чем плотнее цемент, тем меньше пор, тем лучше. Чем выше прочность, тем выше давление солей. Пористость д.б. min, особенно открытая. 2) Использование гидрофобных добавок.

2. Набухание и усадка. Циклы набухания и усадки приводят к накоплению остаточных деформаций, расшатыванию стр-ры. При хранении цем. камня в воде наблюдается набухание. Набухание стабилизируется через 3 года. Если мат-л нах-ся в воздушной среде, то наблюдается усадка. Полная усадка – изменение размеров от водонасыщенного состояния до нулевой влажности. Усадка- удаление воды из капилляров (<2мкм). Лермит объяснял усадку капиллярными явлениями. Шейкин связывал усадку с гелевидной составляющей. Причина усадки – удаление воды из гидросиликатов, обладающих слоистой стр-рой. Красильников доказал, что оксиды кремния теряют воду постепенно (в 2 этапа).

Факторы, влияющие на усадку:

1) Минералогический состав. Наиб. усадку показывают высокоалюминатные и белитовые цементы, наим. – алитовые.

2) Более высокая удельная поверхность цемента повышает усадку в начальные сроки твердения.

3) Чем больше В/Ц, тем больше усадка, тем медленнее затухание процесса.

4) Температурная обработка. Автоклавная обработка снижает усадку.

5) Карбонизация приводит к увеличению усадки. Связано с тем, что сначала крупные кристаллы Ca(OH)₂ препятствуют усадке, но когда они переходят в др. в-во, они начинают кристаллизоваться в свободном пространстве, и не противостоят усадочным деформациям.

6) Применение порошкообразных наполнителей приводит к уменьшению усадки. Цем. камень имеет усадку 3-5 мм. Если ввести песок, то усадка 0,6-1,4 мм.

6. Прочность. Марки 400, 500, 550 и 600, которые устанавливают по активности — преде­лу прочности образцов в 28-суточном возрасте. Твердение цемента продолжается годами и может превы­сить марочную прочность в 2-3 раза. На прочность портландцемента оказывает влияние минераль­ный состав портландцементного клинкера. Портландцементы с повышенным содержанием минерала С₃S имеют наибольшую конечную проч­ность. Меньшая прочность — у портландцементов с высоким содержанием в клинкере минерала С₂S.

7. Тепловыделение цемента является результатом экзотермиче­ских реакций между клинкерными минералами и водой. Оно зави­сит от минерального состава клинкера, тонкости помола, ве­щественного состава цемента и составляет: через 3 суток — 113-376; 7 суток — 130-418; 28 суток — 176-553 и через три месяца— 192-570 Дж/г цемента. Наибольшее количество тепла выделяют цементы с повышенным содержанием в клинкере мине­ралов С₃S и С₃А, меньшее — при более высоком количестве С₄АF.

При бетонировании массивных конструкций рекомендуются цементы с меньшим тепловыделением. Бетонирование зимой тре­бует применение цементов с высоким тепловыделением.

Портландцемент применяют для бетонов, эксплуатируемых внутри здания при любой относительной влажности воздуха, на открытом воздухе при воздействии атмосферных факторов. До­пускается для бетонов подземных сооружений, гидротехниче­ских сооружений подводной, надводной и внутренней зон.