Автор: Коррозия цементного камня, ее причины и меры защиты от нее
⇐ ПредыдущаяСтр 16 из 31Следующая ⇒
Коррозия цементного камня
в водных условиях по ряду ведущих признаков может быть разделена на три вида:
1 вид коррозии
— разрушение цементного камня в результате растворения и вымывания некоторых его составных частей. Наиболее растворимой является гидроксид кальция, образующийся при гидролизе трехкальциевого силиката. Растворимость Са(ОН)2 невелика (1,3 г СаО на 1 л при 15°С), но из цементного камня в бетоне под воздействием проточных мягких вод количество растворенного и вымытого Са(ОН)2 непрерывно растет, цементный камень становится пористым и теряет прочность. Следует отметить, что Са(ОН)2 хорошо растворяется в водах, которые содержат в незначительном количестве катионы кальция и магния в виде бикарбонатов Са(НСО3)2 и Mg(HCO3)2, придающих воде временную жесткость.
Читайте также: Как сломать перегородку в помещении. Как разобрать стену из пеноблоков Возможно ли разобрать стену не повредив шлакоблоки
Несколько предохраняет от данного вида коррозии защитная корка из углекислого кальция, образующаяся на поверхности бетона в результате реакции между гидроксидом кальция и углекислотой воздуха
Са (ОН) 2 + СО2 = СаСОз + Н2О
Растворимость СаСОз в воде почти в 100 раз меньше растворимости Са(ОН)2- Однако существенное повышение стойкости цементного камня в пресных водах достигается введением в цемент гидравлических добавок. Они связывают Са(ОН) 2 в малорастворимое соединение — гидросиликат кальция: CO
Следующей мерой защиты бетона от I вида коррозии
является применение цемента, выделяющего при своем твердении минимальное количество свободной Са(ОН)2.Таким цементом является белитовый, содержащий небольшое количество трехкальциевого силиката.
II вид коррозии
— разрушение цементного камня водой, содержащей соли, способные вступать в обменные реакции с составляющими цементного камня. При этом образуются продукты, которые либо легкорастворимы и уносятся фильтрующей через бетон водой, либо выделяются в воде аморфной массы, не обладающей связующими свойствами. В результате таких преобразований увеличивается пористость цементного камня и, следовательно, снижается его прочность.
Наиболее характерны среди упомянутых обменных реакций те, которые протекают под действием хлористых и сернокислых солей. Сернокислый магний, взаимодействуя с Са(ОН)2 цементного камня, образует гипс и гидроксид магния — аморфное вещество, не обладающее связностью и легко вымывающееся из бетона:
Са (ОН) 2 + MgSO4 + 2Н2О = CaSO4 • 2Н2О + Mg (ОН) 2
Между MgCl2 и Са(ОН)2 протекает реакция
Са (ОН) 2 + MgCl2 = СаС12 + Mg (ОН) 2
Образовавшийся хлористый кальций хорошо растворяется в воде и уносится фильтрующей водой.
Коррозия цементного камня водами, содержащими свободные углекислоту и ее соли, происходит в такой последовательности. Вначале растворенная углекислота взаимодействует с Са(ОН)2
Са (ОН) 2 + СО2 == СаСО3+ Н2О
и образуется труднорастворимый углекислый кальций, что положительно сказывается на сохранности бетона. Однако при высоком содержании в воде СО2 углекислота действует разрушающе на цементный камень вследствие образования легкорастворимого бикарбоната кальция:
Читайте также: Технология создания незаглубленного ленточного фундамента
СаСО3+ СО2+ Н2О = Са(НСО3)2
Приведенные реакции, схематически характеризующие разрушение цементного камня под действием воды, содержащей растворенные соли, показывают, что основной причиной этого разрушения является содержание в цементном камне (бетоне) свободного гидроксида кальция Са(ОН)2. Если же ее связать в другое труднорастворимое соединение, сопротивление бетона коррозии II вида должно возрасти. Это и имеет место при использовании активных минеральных добавок.
К III виду коррозии
относятся процессы, возникающие под действием сульфатов. В порах цементного камня происходит отложение малорастворимых веществ, содержащихся в воде, или продуктов взаимодействия их с составляющими цементного камня. Их накопление и кристаллизация в порах вызывают значительные растягивающие напряжения в стенках пор и приводят к разрушению цементного камня.
Характерным видом сульфатной коррозии цементного камня является взаимодействие растворенного в воде гипса с трехкальциевым гидроалюминатом:
ЗСаО • А12О3 • 6Н2О + 3CaSO4 + 25H2O = ЗСаО • А12О3 • 3CaSO4 • 31Н2О
При этом образуется труднорастворимый гидросульфоалюми-нат кальция, который, кристаллизуясь, поглощает большое количество воды и значительно увеличивается в объеме (примерно в 2,5 раза), что оказывает сильное разрушающее действие на цементный камень.
В результате реакции образуются кристаллы в виде длинных тонких игл, напоминающих под микроскопом некоторые бациллы. Имея такое внешнее сходство и разрушающее действие на цементный камень, гидросульфоалюминат кальция получил название «цементная бацилла». Цемент с низким содержанием трехкальциевого алюмината должен обладать повышенной сульфатостойкостью.
Исключить или ослабить влияние коррозионных процессов при действии различных вод можно конструктивными мерами, путем улучшения технологии приготовления бетона и применения цементов определенного минералогического состава и необходимого содержания активных минеральных добавок.
Используя конструктивные меры, предотвратить действие воды на бетонную конструкцию возможно путем устройства гидроизоляции, водоотводов и дренажей. Повышение водостойкости бетона технологическими средствами достигается интенсивным уплотнением бетона при укладке или формовании, использованием бетонных смесей с минимальным водоцементным отношением, с тщательно подобранным зерновым составом заполнителей.
Роль активных минеральных добавок (трепела, опоки, диатомита, доменных гранулированных шлаков) в повышении водостойкости портландцемента рассмотрена ранее.
7.6 Специальные виды портландцемента: особенности составов и назначение. Разновидности портландцемента.
Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) — портландцемент с минеральными добавками, отличающийся повышенной прочностью через 3 суток твердения. Его выпускают М400 и 500. БТЦ обладает более интенсивным, чем обычный, нарастанием прочности в начальный период твердения. Это достигается путем более тонкого помола цемента (до удельной поверхности 3500… 4000 см²/г), а также повышенным содержанием трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината (6О…65%). В остальном свойства его не отличаются от свойств портландцемента. БТЦ применяют в производстве железобетонных конструкций, а также при зимних бетонных работах. Ввиду повышенного тепловыделения его не следует использовать в массивных конструкциях.
1.Сульфатостойкий портландцемент (СПЦ)
применяют для получения бетонов, работающих в минерализованных и пресных водах. Его получают из клинкера нормированного минералогического состава. Содержание C3S не более 50%, СзА не более 5% и сумма СзА-С4АР не более 22%. Введение инертных и активных минеральных добавок не допускается. Этот цемент, являясь по существу белитовым, обладает несколько замедленным твердением в начальные сроки и низким тепловыделением. Сульфатостойкий портландцемент выпускают М400. Остальные требования к нему предъявляются такие же, как и к портландцементу. Сульфатостойкий портландцемент используют для получения бетонов, находящихся в минерализованных и пресных водах.
Сульфатостойкий портландцемент с минеральными
добавками выпускают М400 и 500. В качестве минеральной добавки вводят 10…20% от массы цемента гранулированный доменный шлак или электротермофосфорный шлак или 5… 10% активных минеральных добавок осадочного происхождения (кроме глиежа). Клинкер для производства этого цемента не должен содержать соответственно более 5% СзА и MgO, а сумма С3А и C4AF не должна превышать 22%.
Читайте также: Что такое буронабивной фундамент с ростверком
Сульфатостойкий шлакопортландцемент
выпускают М300 и 400. Его получают путем совместного тонкого помола клинкера и гранулированного доменного шлака в количестве 21…60% и небольшого количества гипса. В этом цементе содержание в клинкере СзА ограничивается до 8%, MgO — до 5%.
Пуццолановый портландцемент
выпускают М300 и 400. Его получают путем совместного помола клинкера и 25…40% от массы цемента активных минеральных добавок и гипсового камня. Клинкер для пуццоланового цемента не должен содержать более 8% СзА и не более 5% MgO. В остальном свойства его не отличаются от свойств портландцемента.
Белый портландцемент
получают из сырьевых материалов, имеющих минимальное содержание окрашивающих оксидов (железа, марганца, хрома). В качестве сырьевых материалов используют «чистые» известняки или мраморы и белые каолиновые глины, а в качестве топлива — газ или мазут, не загрязняющие клинкер золой. Помол цемента производят более тонкий: остаток на сите с сеткой № 008 должен быть не более 12%. Основным свойством белого цемента, определяющим его качество как декоративного материала, является степень белизны. По этому показателю белый цемент разделяют на три сорта: I, II и III. По прочности белый цемент выпускают М400 и 500. Портландцемент высшей категории качества должен обладать стабильными показателями прочности при сжатии, коэффициент вариации прочности портландцемента М400 не более 5%, а М500 не более 3%. Начало схватывания белого цемента должно наступать не ранее 45 мин, конец — не позднее 12 ч.
Цветные портландцементы
получают путем совместного помола клинкера белого цемента со свето- и щелочестойкими минеральными красителями: охрой, железным суриком, ультрамарином, оксидом хрома, сажей.
Белые и цветные цементы применяют для изготовления цветах бетонов, растворов отделочных смесей и цементных красок.
Тампонажный портландцемент
изготовляют измельчением портландцементного клинкера, гипса с добавками или без них. Тампонажные цементы на основе портландцементного клинкера по вещественному составу в зависимости от содержания и вида добавок подразделяются на: тампонажный портландцемент бездобавочный, тампонажный портландцемент с минеральными добавками и тампонажный портландцемент со специальными добавками, регулирующими свойства цемента. Тампонажные цементы применяют для цементирования нефтяных газовых и специальных скважин
Контрольные вопросы
7.4 Теории твердения цемента и других вяжущих.
7.5 Каковы причины коррозии цементного камня и меры защиты от нее.
7.6 Охарактеризовать специальные виды портландцемента: особенности составов и назначение.
Литература:
1. Домокеев А.Г. Строительные материалы: Учебник для строительных вузов.- 2-е. издание перераб. и доп.- М.: ВШ. 1989.- 157 с.
Лекция №8
Тема 8: Тяжелые бетоны
План лекции:
8.1 Классификация бетонов
8.2 Материалы для изготовления бетонов
Классификация бетонов.
Бетоном
называется искусственный камень, получаемый в результате твердения рационально подобранной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды и заполнителей (песка и щебня или гравия). Смесь этих материалов до затвердевания называется бетонной смесью.
Читайте также: Бюджетный вариант гаража из шпал
Зерна песка и щебня составляют каменный остов в бетоне. Цементное тесто, образующееся после затворения бетонной смеси водой, обволакивает зерна песка и щебня, заполняет промежутки между ними и играет вначале роль смазки заполнителей, придающей подвижность (текучесть) бетонной смеси, а впоследствии, затвердевая, связывает зерна заполнителей, образуя искусственный камень — бетон. Бетон в сочетании со стальной арматурой называется железобетоном.
Классифицируют бетоны по следующим главнейшим признакам: объемному весу, виду вяжущего вещества, прочности, морозостойкости и назначению. Основной считается классификация по объемному весу. Бетон делят на особотяжелый
объемным весом более 2500 кг/м³,
тяжелый
— объемным весом от 1800 до 2500 кг/м³ включительно,
легкий
— объемным весом от 500 до 1800 кг/м³ включительно,
особолегкий
— объемным весом менее 500 кг/м³. В зависимости от наибольшей крупности применяемых заполнителей различают бетоны мелкозернистые с заполнителем размером до 10 мм и крупнозернистые с заполнителем наибольшей крупности 10—150 мм. Важнейшими показателями качества бетона являются его прочность и долговечность. По показателям прочности при сжатии бетоны подразделяются на марки R в кг/ . Тяжелые бетоны на цементах и обычных плотных заполнителях имеют марки 100—600, особотяжелые бетоны 100—200, легкие бетоны на пористых заполнителях 25—300, ячеистые бетоны 25—200, плотные силикатные бетоны 100—400 и жаростойкие бетоны 100—400. Долговечность бетонов оценивается степенью морозостойкости.
По этому показателю бетоны разделяют на марки морозостойкости Мрз: для тяжелых бетонов Мрз 50—300 и для легких бетонов Мрз 10—200.
По виду вяжущего вещества различают бетоны: цементные, изготовленные на гидравлических вяжущих веществах — портландцементах и его разновидностях; силикатные — на известковых вяжущих в сочетании с силикатными или алюминатными компонентами; гипсовые — с применением гипсоангидритовых вяжущих; бетоны на органических вяжущих материалах.
Тяжелый бетон изготовляют на цементе и обычных плотных заполнителях, а легкий — на цементе с применением естественных или искусственных пористых заполнителей. Разновидностью легкого бетона является ячеистый бетон, представляющий собой отвердевшую смесь вяжущего вещества, воды, тонкодисперсного кремнеземистого компонента и порообразователя. Он отличается высокой пористостью (до 80—90%) при равномерно распределенных мелких порах.
Силикатные бетоны получают из смеси извести и кварцевого песка с последующим твердением сформованных изделий в автоклаве при давлении 9—16 атм (изб.) и температуре 174,5—200° С.
По назначению бетон бывает следующих видов: обычный — для бетонных и железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений (колонны, балки, плиты); гидротехнический — для плотин, шлюзов, облицовки каналов и др.; для зданий и легких перекрытий; для полов и дорожных покрытий и оснований; специального назначения: кислотоупорный, жароупорный, особотяжелый для биологической защиты. Последние изготовляют на цементе со специальными видами заполнителей высокого объемного веса.
Специальные виды тяжелых бетонов.
Гидротехническими
называются бетоны, применяемые для возведения сооружений или их отдельных частей, постоянно или периодически омываемых водой, и обладающие свойствами, которые обеспечивают длительную нормальную службу (долговечность) в указанных условиях. Гидротехнический бетон является разновидностью тяжелого бетона; он характеризуется повышенной водостойкостью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, низким тепловыделением, а в ряде случаев и стойкостью к химически агрессивной среде. В зависимости от зоны расположения гидротехнических сооружений он делится на: бетон подводный, находящийся постоянно в воде; бетон в зоне переменного уровня воды; бетон надводный, находящийся выше зоны переменного уровня воды. Конструкции гидротехнических сооружений могут быть массивные и немассивные, напорные и безнапорные. В зависимости от условий работы гидротехнических сооружений и их конструктивных элементов применяют бетон марок от 75 до 300, а те части сооружения, которые подвергаются истиранию водой, выполняют из бетона марок 400 и 500. По пределу прочности при сжатии гидротехнический бетон подразделяется на 8 марок — от 75 до 500, а при растяжении — от 11 до 35. Марку гидротехнического бетона определяют в 180-суточном возрасте. По морозостойкости гидротехнический бетон делится на пять марок— Мрз 50, Мрз 100, Мрз 150, Мрз 200 и Мрз 300, по водонепроницаемости на четыре марки —В-2, В-4, В-6 и В-8, т. е. выдерживает давление воды 2, 4, 6 и 8 кг/ .
Водонепроницаемость гидротехнического бетона характеризуется наибольшим давлением воды, при котором еще не наблюдается просачивания ее через образцы 180-суточного возраста. Подводный бетон и бетон зоны переменного уровня, а также бетон, подвергающийся действию грунтовых вод, должен быть стойким против агрессивного действия воды данного состава. Марка водонепроницаемости бетона, для которого определяется его водостойкость, принимается не ниже В-4. В связи с тем, что гидротехнический бетон находится в специфических эксплуатационных условиях, к материалам для его приготовления предъявляются особые требования. Цемент выбирают в соответствии с классификацией бетона с учетом агрессивности воды-среды; необходимо учитывать условия производства бетона и особенности строительного периода, а также эксплуатационные условия; цемент должен обеспечивать долговечность бетона, его прочность, водостойкость, морозостойкость, водонепроницаемость трещиностойкость при зкзотермии и усадке. Для приготовления гидротехнического бетона надо применять следующие виды цементов: портландцемент и его разновидности с умеренной экзотермкей, пластифицированный, гидрофобный, сульфатостойкий, шлакопортландцеыент, пуццолановый портландцемент. Для сборных железобетонных конструкций, не подвергающихся сульфатной агрессии и не находящихся в зоне переменного уровня воды, преимущественно должен использоваться быстротвердеющпй портландцемент. Для бетона отдельных зон гидротехнических сооружений могут быть применены следующие виды цементов: для подводного бетона, постоянно находящегося в воде, бетона внутренней зоны и бетона подземных частей сооружений — преимущественно шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент; для бетона зоны переменного уровня воды — портландцемент с умеренной экзотермией , сульфатостойкий, пластифицированный и гидрофобный портландцементы; для надводного бетона, находящегося выше зоны переменного уровня воды, — портландцемент, пластифицированный и гидрофобный портландцемента. Положительное влияние на качество гидротехнического бетона оказывают вводимые в портландцемент активные минеральные добавки, которые при взаимодействии с гидратом окиси кальция уплотняют бетон, повышают его водостойкость, уменьшают экзотермию и понижают объемное расширение бетонной конструкции, могущие привести к опасным деформациям. Понизить экзотермию бетона и уменьшить усадку можно введением тонкомолотого кварцевого или полевошпатового песка, известняка, изверженных горных пород и других материалов. Наполняющие добавки не должны содержать более 3% сернокислых и сернистых соединений в пересчете на SO3 и органических примесей больше количеств, установленных ГОСТ. Наполняющие добавки не должны вызывать повышения водопотребности бетонной смеси. Для уменьшения водопотребности бетонкой смеси и расхода цемента, а также повышения плотности и морозостойкости гидротехнического бетона применяют поверхностно-активные добавки. Природные заполнители (песок и гравий или щебень) для гидротехнического бетона удовлетворяют более высоким требованиям, чем заполнители для обычного бетона: содержание глины, ила и мелких пылевидных фракций не должно превышать 1—2%, заполнители необходимо проверить на содержание органических примесей; если они дают окраску темнее, чем эталон, то песок следует проверять испытанием в растворе, а крупный заполнитель — в бетоне; сернокислых и сернистых соединений в пересчете на SO3 допускается не более 1 % для песка и 0,5% для щебня. Для гидротехнического бетона применяются пески крупностью до 5 мм, представляющие собой природные или обогащенные смеси зерен твердых и плотных каменных пород или искусственные смеси, полученные дроблением твердых и плотных каменных пород. Применение песков, состоящих из зерен плотных осадочных пород (известняков, доломитов и т.п.), а также рыхлых изверженных пород (туфа, пемзы, лавы), допускается после технико-экономического обоснования. Допускается применение крупных и средних песков; мелкие пески используют только после технико-экономического обоснования. Зерновой состав заполнителей должен обеспечивать минимальный объем пустот при возможно большем количестве крупных зерен. Это снижает расход цемента, в результате чего уменьшаются выделение тепла и деформативность при твердении бетона. В качестве крупного заполнителя для гидротехнического бетона должны применяться гравий или щебень из гравия, или смесь гравия и щебня с объемным весом не менее 2,4 т/м³, пределом прочности при сжатии в насыщенном водой состоянии исходной горной породы не менее 250—300% требуемой марки бетона, содержанием игловатых и лещадных зерен не более 15% по весу; прочность, крупного заполнителя (дробимость в цилиндре) размером от 40 мм не менее 8 для бетона конструкций, работающих при переменном горизонте воды, и не менее 12 для бетона подводных и надводных конструкций. Прочность изверженных горных пород, подлежащих дроблению на щебень, для бетона конструкций переменного уровня воды должна быть не менее 1000 кг/ . Зерновой состав смеси крупного заполнителя надо определять экспериментально по наибольшей плотности и объемному весу. Крупный заполнитель, предназначенный для бетона зоны переменного уровня воды, испытывается на морозостойкость в бетоне; при этом после установленного числа циклов замораживания и оттаивания бетон должен иметь прочность не ниже 85% предела прочности бетона, не подвергающегося замораживанию и оттаиванию. Заполнитель, применяемый для подводного бетона, после испытания непосредственным замораживанием не должен иметь потерю в весе каждой фракции более 10%, а при испытании в бетоне потеря прочности не должна превышать 15%. Испытание бетона на морозостойкость проводят в соответствии с ГОСТ 4800—59. Вода, применяемая для затворения бетонной смеси, не должна содержать вредных примесей, препятствующих нормальному схватыванию и твердению цемента. Разрешается использовать морскую воду с содержанием солей не более 2% для затворения смеси, а также для поливки бетона массивных неармированных конструкций в тех случаях, когда на их поверхности может быть допущено появление выцветов. Болотные и промышленные сточные воды, а также воды, загрязненные вредными примесями (кислоты, соли, масла и т.д.), имеющие водородный показатель рН менее 4 и содержащие сульфаты в расчете на ионы SO3 более 0,27% веса воды, применять для затворения и поливки бетона нельзя. Бетонную смесь следует укладывать с максимальным уплотнением. За твердеющим бетоном нужно обеспечить тщательный уход, а также создать необходимые влажностный и температурный режимы, предотвращающие объемные деформации конструкции.
Кислотоупорный бетон.
Этот вид бетона получают на кислотоупорных цементе и заполнителях.
Затворяют бетонную смесь растворимым стеклом в количестве, обеспечивающем необходимую подвижность бетонной смеси. Для изготовления кислотоупорного бетона, обладающего стойкостью против действия неорганических кислот (кроме плавиковой), применяют смесь растворимого стекла (силиката натрия) с 15% кремнефтористого натрия Na2SiF6 и плотных кислотостойких заполнителей — песка кварцевого, щебня из бештаунита, андезита или кварцита и пылевидной фракции (мельче 0,15 мм), приготовляемой из кислотостойких материалов.
Ориентировочный состав кислотоупорного бетона в вес. ч.: жидкое стекло 1, каменная пыль 1, песок 1 и щебень 2. Количество кремнефтористого натрия равно 15% веса жидкого стекла. Твердение кислотоупорного бетона должно проходить в теплой воздушно-сухой среде. Кислотоупорный бетон характеризуется прочным сцеплением со стальной арматурой, стойкостью по отношению к действию таких кислот, как серная, соляная, азотная и др., за исключением плавиковой; предел прочности при сжатии через 3 сут. около ПО—120, а через 28 сут.—150 кг/ . При действии воды и слабых кислот кислотоупорный бетон постепенно разрушается; действию концентрированных кислот этот бетон сопротивляется хорошо, но растворы щелочей легко разрушают его. Кислотоупорный бетон используют для различных конструкций и облицовки аппаратуры в химической промышленности, заменяя им дорогие материалы: листовой свинец, кислотоупорную керамику, тесаный камень.
Жаростойкий бетон.
Жаростойким называют бетон, предназначенный для промышленных агрегатов и строительных конструкций, подверженных нагреванию, и способный сохранять в заданных пределах свои физико-механические свойства при длительном воздействии высоких температур. В зависимости от применяемого вяжущего жаростойкие бетоны разделяются на следующие виды: бетоны на портландцементе (шлакопортландцементе); бетоны на высокоглиноземистом цементе; бетоны на глиноземистом цементе; бетоны на периклазовом цементе; бетоны на жидком стекле. Высокоглиноземистый цемент представляет собой гидравлическое вяжущее, содержащее не менее 75% окиси алюминия А12О3 и не более 1 % окиси железа Fe2O3. Периклазовый цемент — воздушное вяжущее, получаемое тонким измельчением высокообжигового рекристаллизо-ванного магнезита, содержащее не менее 85% окисида магния MgO; затворяется этот цемент водным раствором сернокислого магния или некоторых других солей. В зависимости от степени огнеупорности различают следующие группы жаростойких бетонов: высокоогнеупорные бетоны огнеупорностью выше 1770° С; огнеупорные бетоны огнеупорностью 1580—1770° С; жароупорные бетоны огнеупорностью ниже 1580° С. Высокоогнеупорные бетоны приготовляют из следующих материалов: портландцемент с фосфорным ангидридом и тонкомолотой добавкой, песок и щебень из хромита; высокоглиноземистый цемент и песок и щебень из высокоглиноземистого кирпича и др. Эти бетоны имеют минимальную прочность 250 кг/ и минимальную остаточную прочность после нагревания до 800°С не менее 75 кг/ . Деформация бетона под нагрузкой 2 кГ/см2 наступает при температуре 1500°С, а при температуре, превышающей 1600°С, бетон разрушается.
Бетоны стойкие против основного шлака. Огнеупорные бетоны делают из глиноземистого цемента и песка и щебня из хромита, жидкого стекла с кремнефтористым натрием, тонко-молотой добавки, песка и щебня из боя магнезитового кирпича или хромита. Бетоны имеют минимальную допустимую прочность 250— 150 кг/ , в зависимости от вида используемых материалов.
Деформация под нагрузкой 2 кг/ наступает при температуре 1100—1350°С, а разрушение — при 1200—1450° С. Огнеупорность на глиноземистом цементе выше 1450° С, а на жидком стекле — выше 1700° С.
Жароупорные бетоны.
В качестве вяжущих для жароупорных бетонов применяются: глиноземистый цемент, портландцемент, шлакопортландцемент и жидкое стекло с кремнефтористым натрием. При приготовлении бетона на портландцементе тонкомолотой добавкой являются шамот, лёсс, лёссовидный суглинок, цемянка, топливный шлак от сжигания бурых углей, пемза, зола-унос, гранулированный доменный шлак; в качестве песка и щебня применяют шамот, бой обыкновенного глиняного кирпича, топливный шлак от сжигания бурых углей, отвальный доменный шлак, базальт, диабаз, андезит, артикский туф. Для мелкого и крупного заполнителя жароупорного бетона на глиноземистом цементе используют шамот.
Для жароупорного бетона на жидком стекле с кремнефтористым натрием тонкомолотой добавкой, крупным и мелким заполнителем являются тальк, шамот, андезит и диабаз. При правильно выбранных вяжущих и заполнителях бетон длительное время без разрушения выдерживает действие температуры до 1150° С.
Из него можно изготовлять железобетонные дымовые трубы, фундаменты доменных, мартеновских и других промышленных печей. Жароупорные бетоны имеют достаточно высокие показатели физико-механических свойств: минимально допустимая прочность их может быть от 100 до 250 кг/ . При нагрузке в 2 кг/ деформация начинается при 950—1300°С, разрушение — при температуре 1150—1500° С в зависимости от вида исходных материалов. Термическая стойкость жароупорных бетонов соответствует термической стойкости обычных шамотных изделий. Коэффициент линейного расширения их равен (6—8)10-6, пористость 20—35%, водопоглощение 10—20%, объемный вес 1.7—2 т/м3. Правильный подбор состава того или иного вида жароупорного бетона обеспечивает большой срок службы в конкретных условиях эксплуатации.
Цветные бетоны.
Из опыта отечественного строительства и зарубежной практики известно, что цветные растворы, особенно бетоны, обладают высокими декоративными качествами и долговечностью. Бетоны имеют разнообразные расцветку и фактуру, а также обладают способностью легко принимать необходимую форму при изготовлении деталей любой сложности. Окраска декоративных бетонов может создаваться различными способами — введением окрашенного заполнителя, цветного цемента или того и другого вместе. Специальные виды тяжелых бетонов.
Основными способами изготовления цветных цементов является совместный помол маложелезистого или обычного цементного клинкера с некоторыми щелочеустойчивыми пигментами и природными рудами металлов, а также помол цветных клинкеров, которые окрашиваются при добавке к сырьевой смеси соединений металлов. Важную роль в создании фактуры играет сочетание цветных цементов и заполнителей. В качестве последних применяют известняк, гранит, молотый или дробленый кирпич, мрамор, красные кварциты, слюдяную и стеклянную крошку, полевой шпат и др. Цветные бетоны применяют для декоративных целей при строительстве зданий и сооружений, устройстве пешеходных переходов, разделительных полос на дорожных покрытиях, парковых дорожках, а также изготовлении элементов городского благоустройства.
Дорожный бетон.
В зависимости от назначения различают бетон для однослойных и верхнего слоя двухслойных бетонных покрытий, для нижнего слоя двухслойных покрытий, а также для оснований капитальных усовершенствованных покрытий. Бетон в дорожных покрытиях находится в тяжелых условиях эксплуатации. Он испытывает значительные напряжения вследствие интенсивного движения тяжелого транспорта, колебаний температуры, изменения влажности, усадки, агрессивных воздействий среды и т. д. Особенно разрушительными являются попеременное замораживание и оттаивание, а также чередующиеся процессы намокания и высыхания. К агрессивным факторам следует также причислить влияние солей, применяемых для облегчения очистки дорог от льда, а также действие минерализованных вод.
Разрушение бетона в дорожных покрытиях, наблюдающееся в некоторых случаях и выявляющееся постепенно в течение ряда лет, может быть устранено, а в ряде случаев может проходить весьма медленно, если строители будут не только соблюдать правильную технологию приготовления бетона, но и применять цементы и другие составляющие бетона, правильно выбранные для работы в конкретных условиях эксплуатации. К дорожному бетону предъявляются повышенные требования по прочности, износостойкости, морозостойкости и воздухостойкости.
Марка бетона по прочности принимается в зависимости от вида покрытия: для однослойных и верхнего слоя двухслойных покрытий она равна 300—500, для нижнего слоя двухслойных покрытий — 250—350 и для оснований усовершенствованных капитальных покрытий — 100—250. При этом важным показателем прочности дорожного бетона является предел прочности на растяжение при изгибе; различают восемь марок, от 20 до 55 кг/ . В зависимости от предела прочности при сжатии бетон делится также на восемь марок— 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400 и 500. Степень морозостойкости бетона для однослойных и верхнего слоя двухслойных покрытий должна быть Мрз 100—200, а для оснований — не ниже Мрз 50. Для приготовления дорожного бетона применяют дорожный портландцемент и его разновидности — пластифицированный и гидрофобный.
Марка цемента для покрытий должна быть не менее 500, а для оснований — не ниже 300. Цемент не должен содержать в своем составе инертных и активных добавок; в качестве добавки допускается только гранулированный доменный шлак, не более 15%. Содержание в клинкере трехкальциевого алюмината не превышает 10%. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 2 ч после его затворения. Как поверхностно-активные органические добавки применяют сульфитно-спиртовую барду, ацетат натрия, мылонафт, асидол-мылонафт. Их содержание зависит от объема вовлеченного воздуха в бетонную смесь, который, в свою очередь, зависит от размера зерен заполнителя: при наибольшей крупности щебня от 40 до 70 мм содержание воздуха допускается до 4,5%, а при крупности 10—20 мм — до 5,5% (по объему). Ускорителями твердения, особенно в зимних условиях, являются хлористый кальций и хлористый натрий в количестве до 3% для неармированных покрытий и до 2% для армированных. В предварительно напряженных покрытиях эти добавки не допускаются. Для приготовления дорожного бетона в качестве мелкого заполнителя применяют кварцевый или полевошпатовый песок или пески, получаемые дроблением твердых и плотных каменных пород, как крупный заполнитель — щебень и гравий, щебень из гравия плотных пород и щебень из доменного шлака. Для дорожных покрытий щебень из гравия и гравий необходимо промывать. Содержание глинистых фракций допускается не более 1 %, а органических не допускается. Морозостойкость щебня и гравия или щебня из гравия должна быть не ниже морозостойкости дорожного цементного бетона. Предельная крупность зерен щебня принимается 40 мм для однослойного и нижнего слоя двухслойных покрытий и 20 мм для верхнего слоя двухслойных покрытий; для оснований усовершенствованных покрытий допускается щебень с зернами 70 мм. Высокие требования предъявляются к прочности крупного заполнителя: на растяжение прочность каменного материала должна быть выше прочности бетона в 1,5—2,5 раза, а на сжатие — в 2—4 раза. Для дорожных покрытий применяют щебень из изверженных пород прочностью не менее 1200 кг/ и из осадочных пород прочностью не менее 800 кг/ .
Содержание слабых фракций допускается не более 7%. На указанных материалах можно получить бетон с высоким пределом прочности на изгиб, высокой морозостойкости и деформативной способности и, следовательно, большой долговечности.
⇐ Предыдущая16Следующая ⇒
Рекомендуемые страницы:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
Эффективная защита от туберкулеза
В России вакцинация здоровым новорожденным проводится вакциной БЦЖ в возрасте 3-7 дней. Обычно повторные прививки делают уже в 7 лет и в 14 лет.
Кстати, отечественный субштамм БЦЖ (BCG-1 Russia) занимает при высокой иммуногенности среднее положение по патогенности среди других субштаммов. Другими словами – вакцина, приготовленная из российского субштамма, обладает высокими защитными свойствами и при этом почти не вызывает осложнений и постпрививочных реакций.
С 2020 по 2020 год Федеральный научно-клинический центр физико-химический медицины провел анализ структуры генома и стабильности генетических свойств субштамма BCG-1 Russia, применяемого «Микрогеном» для производства вакцин БЦЖ и БЦЖ-М. В ходе исследования ученые выявили полную идентичность всех производственных образцов субштамма M.bovis BCG-1 Russia и его генетическую стабильность в процессе производства обеих вакцин. Это говорит и о стабильности производственных условий культивирования и качестве самого производственного процесса.
Читайте также: Газобетон (газоблок) вся правда, заблуждения, мифы, сказочки о нем (2)
Была также проведена оценка профилактической эффективности отечественного субштамма в ретроспективном исследовании с участием более 3 тыс. детей и подростков до 18 лет. В результате была выявлена сильная обратная связь между заболеваемостью туберкулезом и объемом проведенных профилактических прививок. Заболеваемость среди привитых составила 52,2, среди непривитых – 125,1. Таким образом индекс эпидемиологической эффективности (показывает, во сколько раз заболеваемость лиц, получивших препарат, ниже заболеваемости лиц, не получивших препарат) составил 2,4. Это в очередной раз наглядно свидетельствует о том, что прививки против туберкулеза в современных условиях являются эффективной мерой, сдерживающей распространение этого заболевания.
Вакцина как спасение
Как возможно научно объяснить данную зависимость статистики по коронавирусной инфекции и туберкулезной вакцине? Ведь туберкулез вызывает бактерия, а возбудитель COVID-19 – вирус. Как и в иммунотерапии рака точного ответа нет. Некоторые врачи считают, что вакцина БЦЖ как бы тренирует иммунную систему, усиливает естественный иммунитет человека к вирусным заболеваниям дыхательных путей.
«Гипотеза о том, что широкая вакцинация БЦЖ снижает смертность от COVID-2019 требует научного подтверждения. В настоящее время наука не располагает базовой информацией, которая бы подтвердила антигенное родство между микобактериями туберкулеза и возбудителем COVID-2019», – комментирует ситуацию доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора Центра разработки и внедрения НПО «Микроген» Александр Сергеев.
«Во-первых, требуется более полное изучение статистических данных вспышки коронавирусной инфекции. В частности, на эпидемическую статистику влияет масса факторов, которые должны быть учтены: методики подсчета инфицированных и умерших в разных странах, подходы и возможности диагностики и т.д. Во-вторых, требуется анализ антигенного родства между бактериями туберкулеза и возбудителем COVID-2019. Если таковое будет обнаружено, то можно будет делать дальнейшие выводы о том, что иммунный ответ организма на вакцинацию БЦЖ помогает справляться коронавирусной инфекцией», – считает он.
Ученые продолжают изучать данный механизм. К примеру, в Австралии сейчас проходит исследование, в котором участвуют 4 тыс. врачей. Половине делают прививку БЦЖ, остальным вводят препарат плацебо. Гипотеза, которую нужно подтвердить, заключается в том, что люди, привитые вакциной, скорее не заболеют коронавирусной инфекцией или болезнь будет протекать в легкой форме. Если это будет научно доказано, то прививку БЦЖ можно будет использовать, пока на рынке не появится специальная вакцина от COVID-2019. Над ней сейчас работают десятки лабораторий по всему миру. В России испытание отечественной вакцины из новосибирского на добровольцах начнутся не позже июня.
Каждую минуту количество зараженных коронавирусом в мире продолжает расти. На момент написания этого материала всего подтверждено более 1,44 млн случаев заражения COVID-19. В России выявлены 8 672 случая, вылечились 580 пациентов, умерли – 63 человека. На данный момент самое действенное, что мы можем предпринять для своей безопасности, это карантин и соблюдение всех правил гигиены.
