Для студентов обучающихся по специальности «Производство строительных изделий и конструкций»

Минеральные вяжущие вещества

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

К числу физических факторов, вызывающих коррозию цементного камня и бетона, относят их попеременное увлажнение и высыхание,  которое   сопровождается деформациями усадки и набухания материала, отложение растворимых солей в порах цементного камня, попеременное замерзание и оттаивание бетона, особенно в водонасыщенном состоянии.

Солевая форма коррозии (III вид коррозии). Отложение солей в порах цементного камня возможно и при химической коррозии, сопровождающейся, в частности, образованием гидротрисульфоалюмината кальция (эттрннгита), а также двуводного гипса. В чистом виде солевая форма физической коррозии проявляется в том случае, когда благодаря капиллярному подсосу солевые растворы систематически проникают в поры цементного камня при одновременном испарении из них воды. Концентрация солевых растворов постепенно возрастает до насыщенного состояния, после чего начинается выделение кристаллов, при определенных условиях до предела заполняющих поры. Такой процесс сопровождается сильным давлением кристаллов на стенки пор и капилляров и возникновением напряжений, вызывающих деформации в цементном камне и бетоне и даже их разрушение.

По данным А. И. Мииаса, при подсосе растворов разных солей 5 %-иой концентрации в течение 3 мес кристаллизационное давление может достигать: при Na2S04—4,4; MgS04—3,6; NaCi—2,7; CaS04—0,09 МПа. Основными условиями, приводящими к возникновению этого вида физической коррозии, по А. И. Мпнасу, являются: наличие в грунте водорастворимых солей (особенно Na2S04, MgS04, Na2S03) в количестве более 1 % или высокий уровень грунтовых вод с минерализацией не менее 3 г/л; теплота и сухость климата (дневные температуры в июне — августе 28—30 °С и выше при относительной влажности воздуха 30 % и менее). В этих условиях происходят подсосы водных растворов через те части фундаментов и цоколей зданий, которые находятся в грунте.

Испарение воды и разрушение стен наблюдается на высоте 10—50 см от поверхности земли. Такая коррозия конструкций отмечается в ряде районов Казахской, Узбекской, Туркменской и других республик Советского Союза.

При особенно неблагоприятных температурных и влажностных условиях в порах цементного камня такие соли, как Na2S04, MgS04-H20 из безводных или маловодных форм могут переходить в соединения с большим количеством молекул воды (N2S04' 10H2O, MgS04-7H20 и т. п.). Такой переход сопровождается увеличением объема твердой фазы в 1,5—3 раза и возникновением напряжений в теле бетона в десятки МПа, вызывающих большие деформации.

Исследования показывают, что чем больше прочность цементного камня и чем меньше его пористость, особенно открытая, тем выше его стойкость в условиях солевой коррозии. Наименее стойки при этом бетоны на пуц-цолановых портландцементах, применять которые в цокольной части зданий нельзя. Для резкого уменьшения влияния солевой физической коррозии бетонные цоколи рекомендуется изготовлять из бетонов высокой плотности на сульфатостойких портландцементах. Можно вводить в бетоны и растворы гидрофобизирующие вещества, например этилсиликонат натрия, хлопковое мыло, мылонафт в количестве около 0,1 %. Они способствуют резкому снижению капиллярного подсоса агрессивных растворов в конструкции.