Курсовая работа: Физико-химические методы исследования бетонных образцов
Ускорение или замедление сроков схватывания обусловлено причинами как физического, так и химического характера. Это может быть изменение растворимости вяжущих веществ: понижение растворимости ведет к замедлению твердения (добавки спиртов); повышение растворимости, вступление в химическую реакцию с компонентами вяжущего вызывает процессы ускорения схватывания-твердения. Появление новообразований – продуктов реакции материала с добавками – положительно влияет на ряд свойств: прочность, водонепроницаемость, морозостойкость бетона. К таким добавкам относятся широко известные системы на основе хлоридов и нитратов кальция, образующие с минералами портладцементного клинкера новые соединения – двойные соли-гидраты. Эти соединения оказывают существенное положительное влияние на такие свойства бетона, как прочность, водонепроницаемость, морозостойкость.
Расширяющиеся и напрягающие цементы содержат, как правило, безводный сульфоалюминат кальция, дающий при гидратации достаточно объемные образования, или активный кремнезем, образующий расширяющие и труднорастворимые гидросиликаты кальция. Все это в итоге ведет к увеличению прочностных и деформационных свойств.
К добавкам, изменяющим структуру бетона, относятся газо- и пенобразующие добавки: алюминиевая пудра, поверхностно-активные вещества и др. Производство пено- и газобетонов существенно снижает материалоемкость производства, улучшает эксплуатационные свойства материалов, прежде всего их объемную массу и теплофизические характеристики.
Современные супер- и гиперпластификаторы - это системы комплексного действия. Малые количества этих добавок способствуют значительному снижению водоцементного отношения, а, следовательно, повышению плотности, трещиностойкости, морозостойкости, химической устойчивости и ряда других свойств. Комбинация различных компонентов часто направлена на синергизм – взаимное усиление действия составляющих на достижение определенных свойств [1].
6. Поверхностная защита бетона
В условиях атмосферного воздействия (влага, перепады температур, УФ-излучение, наличие агрессивных газов СО2 , SO2 , NO2 и пр.) хорошо зарекомендовали себя вододисперсионные акриловые и кремнийорганические краски. Создавая тонкий, плотный барьер, эти краски надежно защищают бетон в атмосферных условиях.
Старение бетона под действием техногенных факторов принимает такие темпы, что становится отчетливой необходимостью специальная поверхностная защита материала.
Обязательных мероприятий по химической защите бетонных сооружений требуют следующие среды:
Среды | Количественные показатели |
Неорганические кислоты: H2 SO4 , HCl, HNO3 , H2 F2 , HClO4 , H3 PO4 , H2 CrO4 Органические кислоты: муравьиная, уксусная, молочная, масляная, хлоруксусная, салициловая, щавелевая Щелочи: NaOH, KOH, сода Na2 CO3 , фосфаты, очищающие и моющие средства Минеральные масла |
рН-фактор < 3,5 или расход основания для слабодиссоциирующих кислот > 10 ммоль/л рН-фактор < 3,5 или расход основания для слабодиссоциирующих кислот > 10 ммоль/л рН-фактор > 13 или концентрация > 10 М.% Кислотное число > 0,5 мг КОН / г |
Из других веществ могут быть агрессивными для бетона:
1. Растительные и животные жиры и масла
2. Растворы солей (сульфаты, хлориды, магнезиальные и аммонийные соли)
3. Сульфиды
4. Глицерин
5. Формальдегид
6. Фенолы, крезолы
7. Низкомолекулярные эфиры (бутилацетат)
8. Пластификаторы (дибутилфталат)
Действие этих веществ зависит от их концентрации, рН-фактора, продолжительности воздействия, поэтому выбор защиты определяется конкретными условиями.
В сооружениях из железобетона следует учитывать:
1. Возможность каталитического действия стали на реакции гидролиза в щелочной среде бетона (например, отщепление хлор-ионов от тетрахлорметана)
2. При действии солей, особенно хлоридов, агрессивное действие может быть направлено преимущественно на арматуру;