Цемент тасының коррозиясы

Жоспар
Кіріспе

1 Цемент тасының коррозиясы.
2 Сульфаттық коррозия
3. Цемент тасының коррозиясы.
4 Магнезиалдық коррозия.

Сульфаттардың ішкі әсері цемент құрамында гипстің көп мөлшерде (цементті майдалау кезінде гипсті дұрыс емес өлшеу нәтижесінде) болуы кезінде; «табиғи гипстік тас – цементтік ерітінді» байланысы кезінде пайда болады. Гипстің құрамындағы SО42- ионы клинкер фазалары С3А және С3АН6-ке әсер етіп, эттрингит минералын түзеді.
2.Сульфаттардың сыртқы әсері келесі жағдайларда пайда болады. Олар:
 құрамында сульфаттары бар сумен;
 құрамында сульфаттары бар грунтармен;
 SО2-сі бар ауамен
а) кеуектерде сульфат иондарының диффузиясынан;
б) сульфат ионы мен Са(ОН)2 арасындағы реакциялармен және арықарайғы сульфат иондарының енуінен;
в) сульфат иондарының реакциясынан (эттрингит).
Сульфаттардың ішкі және сыртқы әсерлерінің арасында айырмашылықтары бар. Ішкі әсері кезінде реакция тез жүреді және уақыт өте келе әсер ету жылдамдығы төмендейді. Ал, сыртқы әсері кезінде реакцияның жүруі уақытқа байланысты және тек қана кеуектерде белгілі бір сульфаттардың концентрациясы өте жоғары кезінде өтеді. Уақыт өте келе сульфаттардың әсері күшейе түседі.
Табиғи өндірістік суларда сульфаттар Na2SO4 , CaSO4 және т.б. тұздар күйінде болады. Өзен мен теңіздерде олардың құрамы кәдімгі жағдайда 60 мг/л жоғары болмайды; минерализацияланған грунтты суларда 5000 және одан да жоғары мг/л; теңіз суында – шамамен 2700 мг/л, өндірістік суларда кейбір кезде 10000 мг/л жоғары болады.

Пән: Құрылыс
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

37. Цемент тасының коррозиясы. Сульфаттық коррозия
1.Сульфаттардың ішкі әсері цемент құрамында гипстің көп мөлшерде (цементті майдалау кезінде гипсті дұрыс емес өлшеу нәтижесінде) болуы кезінде; табиғи гипстік тас - цементтік ерітінді байланысы кезінде пайда болады. Гипстің құрамындағы SО42- ионы клинкер фазалары С3А және С3АН6-ке әсер етіп, эттрингит минералын түзеді.
2.Сульфаттардың сыртқы әсері келесі жағдайларда пайда болады. Олар:
* құрамында сульфаттары бар сумен;
* құрамында сульфаттары бар грунтармен;
* SО2-сі бар ауамен
а) кеуектерде сульфат иондарының диффузиясынан;
б) сульфат ионы мен Са(ОН)2 арасындағы реакциялармен және арықарайғы сульфат иондарының енуінен;
в) сульфат иондарының реакциясынан (эттрингит).
Сульфаттардың ішкі және сыртқы әсерлерінің арасында айырмашылықтары бар. Ішкі әсері кезінде реакция тез жүреді және уақыт өте келе әсер ету жылдамдығы төмендейді. Ал, сыртқы әсері кезінде реакцияның жүруі уақытқа байланысты және тек қана кеуектерде белгілі бір сульфаттардың концентрациясы өте жоғары кезінде өтеді. Уақыт өте келе сульфаттардың әсері күшейе түседі.
Табиғи өндірістік суларда сульфаттар Na2SO4 , CaSO4 және т.б. тұздар күйінде болады. Өзен мен теңіздерде олардың құрамы кәдімгі жағдайда 60 мгл жоғары болмайды; минерализацияланған грунтты суларда 5000 және одан да жоғары мгл; теңіз суында - шамамен 2700 мгл, өндірістік суларда кейбір кезде 10000 мгл жоғары болады.
Сульфат иондарының бетонмен жанасқан кезде цементті тасты құрайтын құрамдастардың ерігіштігі жоғрылайды, ол жаңа түзілімдердің өнімдерінің кристалдануымен жүреді, мысалы, CaSO4 әсер еткенде:
3 СаО ∙ AI2O3 ∙3H2O + 3CaSO4 +25 H2O -- 3 СаО ∙ AI2O3 ∙3CaSO4∙31H2O
Түзілген гидросульфоалюминатты кальций (цементті бацилла), бастапқы алюминат кальциден 2,5 есе көп көлемді алады. Бұл деген ішкі кернеулердің пайда болуына алып келеді, олар созылу кезіндегі беріктік шегінен асуы мүмкін және де соның есебінен жарылулар мен ары қарай бұзылулар болуы мүмкін. Бірақ та егер гидросульфоалюминат кальций сұйық фазада пайда болса, онда бұзылуы жүрмейді (осы принципке ГЦП талшықтарды алу негізделген).
Егер де ерітіндіде натрий сульфаты болса, онда басында Са(ОН)2 Na2SO4 -пен келесі схема бойынша араласады:
Са(ОН)2 + Na2SO4 -- CaSO4 + 2 NaОН
Одан кейін эттрингит CaSO4 жоғарыда келтірілген схема бойынша түзіледі. Бұл кезде ол тек төрт - немесе үшкальцийлі алюминат болған кезде түзеді, ол кальций гидроксиді концентрациясы тұрақты болғанда қоршаған булы сұйықтықпен соған сәйкес СаО есептегенде 1080 мен 560 мгл төмен болмайды.Әлдеқайда төмен концентрациялармен ерітіндіде Са(ОН)2 бөлініп және түзіліп екікальцийлі гидроалюминат пайда болады. Бұл жағдайда эттрингтің пайда болуы жүрмейді. Осы негізге минералды қосымшалардың қорғаныс әрекеті негізделген, ол сульфоалюминатты корроззияны болдырмас үшін портландцементке қосады.
Кальций гидросульфоалюминатының келенсі жағдайларда пайда болуы мүмкін, мысалы гипсті штукатуралы ерітіндіні бетонды жазықтықтарға жаққан кезде осы контакті зонасында ылғалдануы есебінен гипстің еруі мен оның бетонға енуі жүруі мүмкін. Басқа сол сияқты кальций гидросульфоалюминатының пайда болуы мысалына агрессивті ерітіндінің енуі, мысалы грунтты сулардан сави бетонына енуі жатады.
Мұндай бұзылулар топырақтары тұздалған оңтүстік райондарына сипатты болып келеді. Бұл кезде бұзылу негізі жазда емес күзде жүреді. Бұл деген келесімен түсіндіріледі, яғни күзде сусыз тұз (мысалы, Na2SO4) ылғалды сіңіреді және де сулы тұз Na2SO4 ∙10H2O пайда болады, ол көлемі бойынша шамамен 311 есе жоғарылатады, яғни былайша айтқанда жай әсер ететін мина пайда болады.сондықтьан міндетті түрдегі шартқа темірбетонды конструкцияны пайдаланған кезде осы региондарда агресивті ортадан оқшаулау болып келеді.
а ) портландцементте бетоннан жасалғн қабырғалық бетонның бұзылуы. 1. портландцемент негізіндегі бетоннан жасалған қабырғалық панель; 2. кальций гидросульфоалюминаты; 3. гипстік штукатурка.
б) термірбетонды савидың бұзылуы. 1. айналдыра көрсетілген түріндегі кеуектердегі кальций гидросульфоалюминатның кристалдануы.
Бетонға сульфаттытұрақтылықпен қамтамасыз ету үшін, ол сульфатты ионның агрессивті ерітіндісінің қандай катионмен байланысқанын анықтау оңай емес. Сульфаттардың түрлі катиондарымен салыстымалы агрессивтілігі барлық сульфаттарды түрлі катиондармен байланысқан күйі агрессивтілік дәрежесі бойынша келесі үш топқа бөлуге мүмкіндік берді:
● I -- әлсіз агрессивті ( Zn 2+ Cu2+ Ca2+ )
● II -- шамалы агрессивті ( Na + , K+,Mg2+ ,Ni2+ )
● II -- күшті агрессивті ( NH4+ AI3+ Fe3+ Mg2+ )
Бетондардың сульфотұрақтылығы бойынша олардың өткізгіш емес дәрежесінің біріншілік мәні бар. Белгілі болғандай, бетонның әрбір түрі мен құрамы үшін сульфаттың құрылымы үшін шекті жиналған мәні бар, ол сульфаттытұрақтылығы бойынша критикалық және де бетонның шекті күйін анықтаушы болып келеді. Бетон неғұрлым өткізгіш болса, соғұрлым онда агрессивті иондардың жиналуы тез жүреді.
Сульфат иондардың ену интенсивтілігі шешімді және де тығыз бетондар агрессивті сульфатты ортада әлдеқайда тұрақты болып келеді.
Қазіргі уақытта қызмет ету мерзімінің ұзақтығының сульфаттардың жиналу кинетикасына жобалы тәуелділіктері анықталған.
Сульфатты коррозияның жылдамдығының агрессивті ерітіндінің уақытына және де сульфат - иондардың концентрациясына тәуелділігі сұйық сульфатты ортада бетонның қызмет ету мерзімінің есептеу әдісі дайындалды.
Сульфатты ерітінділерде бетонның тұрақтылығына әлдеқайда маңызды әсерді табиғи немесе өндірістік агрессивті ортаның құрамы әсер етеді.
Белгілі болғандай, сульфатты табиғи сулардың агрессивтілк дәрежесіне айтарлықтай ықпалды ондағы уақытқа қаттылық (бикарбонатты сілтілік ) әсер етеді. Бикарбонатты иондардың құрамының әсері (НСО3 -- ) сульфатты коррозия процесінгің интенсивтілігін азайтқан кезде білінеді. Бұл деген СНиП 2.03.II -85 Құрылыс конструкцияларын коррозиядан сақтау судың сульфаты агрессивтілігін бағалау кезінде ескерілген.
Соңғы уақытта келесі зерттеулер пайда болды, олар 100С төмен температурала бетонның коррозиялық бұзылуы кезінде сульфатты коррозиямен бірге және де сульфокарбосиликаттың пайда болуы кезінде белгілі бір роль атқарады - таумасита, оның формуласы келесідегідей
СаСО3 ∙ СаSO4 ∙ Са SiO3∙14 Н2О (Ф.Ф. Алкеснис, V.Ludwig S.Mehr M.R. Tolero және т.б. )
Таумаситтің пайда болуы ескі құрылғыларда табылды, онда бетон сульфаты коррозиясымен бірге атмосфералы ылғалдылықта күкіртті және күкірт ангидридінің еруі есебінен карбонизацияға түседі. Біруақытта цементті тастарда сульфаттар мен карбонаттардың болуы эттрингпен бірге және таумаситтің пайда болуына әсер етеді, ол деген цементті тастың борпылдақ құрылысын түзеді.
Жоғарыда айтылғандар ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.