Что добавляют в состав кислотостойкого бетона чтобы обеспечить кислотонепроницаемость

Обновлено: 04.07.2024

Говоря о бетоне, хочется заметить, что его водонепроницаемость зависит от плотности, а плотность – от наличия пор и пустот, которые образуются в результате неправильного подбора исходных материалов и гранулометрического (зернового) состава заполнителей, недостаточного уплотнения бетонной смеси и особенно от избыточного количества воды в растворе (испаряясь, вода оставляет поры).

Очень важным для водонепроницаемости бетона является водоцементное отношение, то есть отношение массы воды к массе цемента.

Если количество гравия в бетонной смеси не превышает более чем в два раза количества песка, то бетон получается достаточно плотный в легкотрамбуемый. При этом наименьшая пористость достигается при использовании песка, у которого доля зерен с размерами 0,25; 1 и 3 мм составляет 25; 25 и 50 % соответственно.

Для изготовления водонепроницаемого бетона можно взять цемент марки 300 или 400 (обязательно свежеизготовленный). Перед использованием цемента его рекомендуется просеять через сито (размер ячеек – 1 х 1 мм) для удаления образовавшихся при хранении комков.

Размер гравия (щебня) не должен превышать 1/3–1/4 толщины бетонных стенок.

При этом размер мелких щебенок должен быть в 2–3 раза меньше крупных частиц. Общий объем мелкозернистого гравия должен составлять не менее 20 % объема крупнозернистого. Заполнители рекомендуется подбирать не из пористых, а из плотных пород. Так, например, более предпочтителен щебень гранитных пород, нежели известняковых.

При обеспечении водонепроницаемости бетона немаловажное значение имеют условия твердения цемента, или гидратации. Для того чтобы создать нормальные условия, следует подбирать минимальное количество воды, которое бы обеспечило одновременно и нормальное твердение бетона, и хорошую пластичность при укладывании.

Итак, для получения водонепроницаемого бетона необходимо взять цемент, песок и гравий (щебень) в соотношении 1: 1: 4 или 1: 2: 3 при водоцементном соотношении 0,5–0,7. Можно увеличить количество песка и гравия, взяв компоненты в соотношении 1: 2,5: 5,5.

Кладку водонепроницаемого бетона желательно проводить без перерыва, для чего следует заранее заготовить весь необходимый материал и опалубку. При тщательном и правильном приготовлении бетона можно получить достаточно плотный и водонепроницаемый бетон при толщине кладки от 10 до 40 см.

Для ускорения твердения бетона его следует плотно укрыть полиэтиленовой пленкой. Если прочность бетона все же окажется низкой, необходимо принять следующие меры: уменьшить количество воды, оставляя объем цемента без изменений, уменьшить количество песка и настолько же увеличить количество щебня.

Виды эффективных присадок и механизм их действия

Следует знать! Сделать водонепроницаемой можно только монолитную бетонную конструкцию: монолитный фундамент, чашу бассейна или колодца, водохранилище и т.п. Сборные бетонные сооружения сделать 100% водонепроницаемыми невозможно никакими способами и технологиями!

Что добавляют в бетон для его водонепроницаемости?

Добавки являются главным компонентом в бетонной смеси, повышающим ее гидроизоляционными свойства. Бетон становится влагостойкий, прочный. Но использовать такую смесь нужно лишь на горизонтальных поверхностях, так как на вертикальных он просто сползает вниз. Конечно, этого можно избежать, используя специальную защитную пленку, которая прижимает раствор к конструкции. Но это займет много времени и усилий.

Рынок выдвигает огромное количество разных добавок, с разной ценой. Можно назвать несколько веществ, наиболее применяемых в качестве добавки. Это:

силикатный клей;
хлорное железо;
кальция нитрат. Пожалуй, самый дешевый вариант, который обладает отличной сопротивляемостью по отношению к влаге. Хорошо растворяется в водной массе, не является ядовитым, однако, может причинить пожар;
натрия олеат и многие другие добавки, повышающие влагостойкое качество.

Добавлять компонент необходимо, следуя инструкции!

Способы определения водонепроницаемости

Чтобы определить уровень водонепроницаемого показателя, применяют основные и вспомогательные методы. К основным относятся:

К вспомогательным способам принадлежат:

определение по виду вещества, связывающего раствор (содержание водонепроницаемым раствором гидрофобного цемента, портландцемента);
по содержанию химических добавок (использование специальных насадок делает смеси более водонепроницаемыми);
по структуре пор материалов (количество пор уменьшается – показатель увеличивается, повышение влагостойкого качества при помощи песка, гравия).

Характеристика марок бетона по водонепроницаемости

Таблица выбора марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости.

Рынок предлагает огромный выбор стройматериалов. И далеко не всегда обычный потребитель может определить необходимую для него марку. Поэтому следует ознакомиться с возможной маркировкой и применением этих марок смесей уже на практике. Существует таблица соответствия класса прочности бетона его марке.

По ГОСТ к маркам имеются требования, которые необходимы для достижения нужного результата. Чаще всего используют марки бетона по водонепроницаемости не ниже по уровню, чем W6. У каждой марки есть ограничения. Именно благодаря маркам можно понять, какое давление воды способен выдержать бетонный раствор.

Выделяются показатели, которые определяют взаимодействие бетона с водой. Это:

прямые (уровень водонепроницаемости, который соответствует марке, и коэффициент возможной фильтрации);
косвенные (отношение воды и цемента, ее поглощение в соответствии с массой).

В бытовых условиях чаще обращается внимание на первый показатель – водонепроницаемость бетона, его считают ориентировочным. Оставшиеся три компонента используют реже, и то в процессе производства смеси либо в научных экспериментах. Каждая марка характеризует степень взаимодействия влаги с бетоном, которая может быть как меньше, так и больше. Основными марками считают такие:

W4. У нее нормальная степень проницаемости. Это значит, что поглощаемый уровень влаги находится в пределах нормы, однако использование для построек с хорошим уровнем гидроизоляции не подходит.
W6. Проницаемость влаги понижена. В отличие от предыдущего, он среднего качества, более влагонепроницаемый, и его применяют в строительных работах больше всего.
W8. Смесь с низкой водонепроницаемостью. Пропускает влагу в маленьких количествах. Смесь получается дороже предыдущей.

Марки, которые идут дальше в ряду, становятся более гидрофобными. Самой стойкой к влаге является смесь W20, но используют ее редко из-за высокой цены. Поэтому применяют W10-W20 для строительства водохранилищ, бункеров или гидротехнических сооружений. У них есть еще одно, довольно положительное, качество – морозостойкость

Отделывая внешние стены дома, необходимо применять высшие марки, чтобы обеспечить самый лучший уровень водонепроницаемости. Это важно потому, что будут постоянные изменения в окружающей среде, и сырость не должна проникать в дом.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из кислотостойких бетонов. Техническим результатом является повышение кислотостойкости бетона. В способе получения кислотостойкого бетона, включающем дозирование заполнителя, микронаполнителя и компонентов вяжущего, перемешивание, формование изделий, твердение, используют в качестве заполнителя отсев от дробления диабаза с маркой по прочности 1200-1400, насыпной плотностью ρ=1470-1500 кг/м 3 при соотношении фракций, мас.%: фр.5 мм - 13,8; фр.2,5 мм - 34,0; фр.1,25 мм - 25,5; фр.0,63 мм - 18,1; фр.0,315 мм - 4,3; фр.0,14 мм - 4,3, в качестве микронаполнителя - пыль от дробления диабаза с остатком на сите №008 - 2,5-3%, в качестве вяжущего - золощелочное вяжущее, состоящее из золы-уноса от сжигания бурых углей КАТЭКа ТЭЦ-7 г.Братска и жидкого стекла из отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,35-1,39 г/см 3 , при соотношении компонентов, мас.%: указанная зола-унос - 19,0-21,0; указанный отсев диабаза - 57,0-63,0; указанная пыль диабаза - 1,9-2,1; указанное жидкое стекло - 13,9-22,1, осуществляют формование изделий вибропрессованием в течение 1-2 мин, твердение - пропариванием при температуре 85-90°С и атмосферном давлении в течение 8 ч. 5 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из кислотостойких бетонов.

Недостатками описываемого способа являются относительно высокая температура пропаривания, длительность процесса и невысокие показатели кислотостойкости получаемого бетона.

Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению являются способ получения строительного материала, включающий дозирование кварцевого песка и компонентов вяжущего, их перемешивание и формование образцов, темпловлажностную обработку, причем в качестве вяжущего используют вяжущее, состоящее из золы-унос, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области и углеродсодержащего жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей - графита С и карборунда SiC с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,45-1,49 г/см 3 [Патент РФ №2130904, 1999 г].

Недостатками описываемого способа получения строительного материала являются относительно невысокие показатели кислотостойкости и использование в качестве сырья природного высококачественного материала - кварцевого песка.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение кислотостойкости бетона с одновременной заменой природного сырья техногенным. Технический результат - повышение кислотостойкости бетона.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что способ получения кислотостойкого бетона включает дозирование заполнителя, микронаполнителя и компонентов вяжущего, их перемешивание, формование изделий, их последующее твердение; в качестве заполнителя используют отсев от дробления диабаза, характеризующийся маркой по прочности 1200-1400 и насыпной плотностью ρ=1470-1500 кг/м 3 при следующем соотношении фракций, масс.%:

фр.5 мм	- 13,8;
фр.2,5 мм	- 34,0;
фр.1,25 мм	- 25,5;
фр.0,63 мм	- 18,1;
фр.0,315 мм	- 4,3;
фр.0,14 мм	- 4,3,

в качестве микронаполнителя используют пыль от дробления диабаза, характеризующуюся остатком на сите №008 - 2,5-3%, а в качестве вяжущего используют золощелочное вяжущее, состоящее из золы-унос, полученной при сжигании бурых углей КАТЭКа на ТЭЦ-7 г.Братска, и жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,35-1,39 г/см 3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанная зола-унос	- 19,0-21,0;
Указанный отсев диабаза	- 57,0-63,0;
Указанная пыль диабаза	- 1,9-2,1;
Указанное жидкое стекло	- 13,9-22,1,

формование изделий осуществляют вибропрессованием в течение 1-2 мин., после чего осуществляют твердение пропариванием при температуре 85-90°С и атмосферном давлении в течение 8 часов.

Образцы для испытания готовили следующим образом.

После этого смесь сухих компонентов затворяют жидким стеклом из микрокремнезема, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,37 г/см 3 .

Смесь перемешивают в бетоносмесителе до однородного состояния, после чего методом вибропрессования осуществляют формование образцов, которые затем подвергают пропариванию при температуре 85-90°С и атмосферном давлении в течение 8 часов.

Таблица 1
Свойства золы-уноса, полученной при сжигании бурых углей КАТЭКа на ТЭЦ-7 г.Братска
Насыпная плотность, кг/м 3	Истинная плотность, кг/м 3	Остаток на сите №008,%	Влажность, %	Потери после прокаливания (П.П.П.), %
890	2320	1,8	2,1	0,16

Таблица 2
Химический состав золы-уноса
Содержание оксидов, масс.%
SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	CaO	Na₂O	K₂O	SO₃	MqO
84,91	15,53	1,17	0,54	1,03	1,59	0,66	3,52

Таблица 3
Свойства отсева от дробления диабаза
Насыпная плотность, кг/м 3	Истинная плотность, кг/м 3	Прочность	Содержание пылевидных и глинистых примесей, %	Влажность, %
1470-1500	2810	1200-1400	6	1

Таблица 4
Гранулометрический состав отсева от дробления диабаза
Остатки на ситах, %	Размеры отверстий сит, мм
5	2,5	1,25	0,63	0,315	0,14
частные	13,8	34,0	25,5	18,1	4,3	4,3
полные	13,8	47,8	73,3	91,4	95,7	100

После твердения образцы подвергают испытаниям на кислотостойкость. Для этого часть образцов помещают в раствор серной кислоты 5%-ной концентрации, а другую - в воду. Кислотостойкость оценивают по коэффициенту стойкости

( К с ) = R и з г H 2 S O 4 R и з г H 2 O .

Результаты испытаний представлены в таблице 5. Аналогично подготовлены и испытаны образцы других составов. Результаты также представлены в таблице 5. Анализ полученных данных показывает, что по предлагаемому способу получены кислотостойкие бетоны, так как кислотостойкость образцов достаточно высока: во всех случаях коэффициент стойкости составляет более 1. Кроме того, предлагаемый способ экономичнее способа по прототипу, так как длительность цикла пропаривания короче (8 часов против 12 часов), природное, специально добываемое сырье (кварцевый песок) заменено на техногенное сырье (отсев от дробления диабаза и пыль от дробления диабаза). И наконец, предлагаемый способ позволяет решать экологические проблемы, так как сырьевые материалы в предлагаемом материале - многотоннажные техногенные отходы.

Таблица 5
Результаты испытаний
№ п/п	Состав смеси, масс.%	Свойства использованных материалов	Кислотостойкость образцов (Кс)
№ п/п	Вяжущее	Заполнитель - отсев от дробления диабаза	Кислотостойкость образцов (Кс)	Микро-наполни тель - пыль от дробления диабаза
Алюмосиликатный компонент - зола-унос	Щелочной компонент - жидкое стекло из микрокремнезема	Плотность жидкого стекла, г/см 3	Насыпная плотность отсева от дробления диабаза на щебень, кг/м 3	Прочность отсева от дробления диабаза на щебень	Остаток на сите №008, масс.%, пыли от дробления диабаза
1	20,78	14,80	62,34	2,08	1,35	1473	1200	2,5	1,30
2	19,00	22,10	57,00	1,90	1,39	1500	1200	2,5	1,25
3	20,82	14,64	62,46	2,08	1,36	1487	1200	3,0	1,31
4	20,85	14,51	62,55	2,09	1,38	1491	1400	2,5	1,32
5	21,00	13,90	63,00	2,10	1,35	1478	1400	3,0	1,34
6	19,94	18,25	59,82	1,99	1,37	1470	1400	3,0	1,27

Способ получения кислотостойкого бетона, включающий дозирование заполнителя, микронаполнителя и компонентов вяжущего, их перемешивание, формование изделий, их последующее твердение, отличающийся тем, что в качестве заполнителя используют отсев от дробления диабаза, характеризующийся маркой по прочности 1200-1400, насыпной плотностью ρ=1470-1500 кг/м 3 , при следующем соотношении фракций, мас.%:

фр.5 мм	13,8
фр.2,5 мм	34,0
фр. 1,25 мм	25,5
фр.0,63 мм	18,1
фр.0,315 мм	4,3
фр.0,14 мм	4,3,

в качестве микронаполнителя используют пыль от дробления диабаза, характеризующуюся остатком на сите №008 - 2,5-3%, а в качестве вяжущего используют золощелочное вяжущее, состоящее из золы-уноса, полученной при сжигании бурых углей КАТЭКа на ТЭЦ-7 г.Братска, и жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,35-1,39 г/см 3 , при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанная зола-унос	19,0-21,0
Указанный отсев диабаза	57,0-63,0
Указанная пыль диабаза	1,9-2,1
Указанное жидкое стекло	13,9-22,1,

формование изделий осуществляют вибропрессованием в течение 1-2 мин, после чего осуществляют твердение пропариванием при температуре 85-90°С и атмосферном давлении в течение 8 ч.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к технологии гранитоцементных изделий из мелкозернистых бетонов, и может быть использовано для изготовления элементов отделки цоколей стен зданий, плитки для полов, брусчатки для дорог и тротуаров и других атмосферостойких изделий.

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии приготовления бетонных смесей и изделий из них. В способе приготовления бетонной смеси, включающем перемешивание части расчетной дозы жидкости затворения с цементом в смесителе-активаторе, введение оставшейся части расчетной дозы жидкости затворения в бетоносмеситель с заполнителем, последующее введение полученной в смесителе-активаторе суспензии в бетоносмеситель и окончательное перемешивание полученной смеси, в качестве жидкости затворения используют воду, которую предварительно заливают в смеситель-активатор в объеме (40÷70)% от расчетной (рецептурной) дозы жидкости затворения, которую в процессе заливки в смеситель-активатор активируют, для чего пропускают со скоростью (1÷2) м/с через поперечное магнитное поле, напряженность которого лежит в диапазоне (500÷2000) Э, затем, после заливки в смеситель-активатор, упомянутую жидкость подвергают дополнительной вторичной активации путем ее кавитационной дезинтеграции, для чего на нее воздействуют ультразвуком, частота которого лежит выше частоты порога кавитации в диапазоне низких частот от 20 кГц до 100 кГц, а интенсивность упомянутого ультразвука лежит в области стабильной кавитации от 1,5 Вт/см2 до 2,5 Вт/см2, причем в процессе кавитационный дезинтеграции жидкости затворения в нее засыпают и перемешивают цемент, при этом одновременно с заливкой жидкости затворения в смеситель-активатор также заливают оставшуюся от расчетной (рецептурной) дозы часть жидкости затворения в бетоносмеситель с заполнителем, в качестве которой используют воду, которую в процессе ее заливки в бетоносмеситель с заполнителем омагничивают, для чего ее также пропускают со скоростью (1÷2) м/с через поперечное магнитное поле, напряженность которого лежит в диапазоне (500÷2000) Э, затем после перемешивания суспензии - цементного теста в смесителе-активаторе в течение 1-1,5 минут, ее переливают в бетоносмеситель и полученную смесь окончательно перемешивают в течение 1,5-2 минут.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу получения теплоизоляционного материала на основе отходов деревообработки. Технический результат заключается в снижении плотности материала и повышении его теплоизоляционных свойств.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способам приготовления бетонной смеси. .

Изобретение относится к способу переработки пуццоланов и может найти применение при приготовлении бетонных смесей, строительных растворов и других смесей, включающих цемент.

Изобретение относится к производству наполнителей бетонов и промышленности строительных материалов и может быть использовано при приготовлении бетонов или строительных растворов, используемых в производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций для сборного и монолитного строительства.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из бетонов. .

Изобретение относится к производству строительных материалов на основе природного минерального сырья, а именно к составам для изготовления пористых теплоизоляционных материалов.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий, предназначенных для теплоизоляции тепловых печных агрегатов и энергетического оборудования с температурой эксплуатации до 1150°C.

Изобретение относится к области получения искусственных материалов, которые могут быть использованы в строительстве. Сырьевая смесь для получения строительного материала с выдерживанием его в растворе хлористого кальция содержит, вес.ч.: вулканический песок 53-54; глинистый материал 2-3; натриевое жидкое стекло 30-34; молотый туф вулканический 10-14.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов сырьевых смесей для изготовления теплоизоляционных изделий. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий содержит, мас.%: глина монтмориллонитовая 50,0-57,0; вспученный, измельченный и просеянный через сетку №5, перлит 40,0-45,0; жидкое стекло 3,0-5,0.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности гранулированных вспененных материалов, используемых для получения теплоизоляционных материалов и заполнителей.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в строительстве, судостроении, атомной промышленности для защиты от пожара служебных и жилых помещений в составе огнестойких конструкций, а также в качестве среднего слоя панелей, облицованных декоративно-отделочными материалами.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для приготовления строительных растворов, используемых при проведении внутренних и наружных штукатурных работ.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из кислотостойких бетонов. Техническим результатом является повышение кислотостойкости бетона. В способе получения кислотостойкого бетона, включающем дозирование заполнителя, микронаполнителя и компонентов вяжущего, перемешивание, формование изделий, твердение, используют в качестве заполнителя отсев от дробления диабаза с маркой по прочности 1200-1400, насыпной плотностью ρ1470-1500 кгм3 при соотношении фракций, мас.: фр.5 мм - 13,8; фр.2,5 мм - 34,0; фр.1,25 мм - 25,5; фр.0,63 мм - 18,1; фр.0,315 мм - 4,3; фр.0,14 мм - 4,3, в качестве микронаполнителя - пыль от дробления диабаза с остатком на сите №008 - 2,5-3, в качестве вяжущего - золощелочное вяжущее, состоящее из золы-уноса от сжигания бурых углей КАТЭКа ТЭЦ-7 г.Братска и жидкого стекла из отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, с силикатным модулем n1 и плотностью ρ1,35-1,39 гсм3, при соотношении компонентов, мас.: указанная зола-унос - 19,0-21,0; указанный отсев диабаза - 57,0-63,0; указанная пыль диабаза - 1,9-2,1; указанное жидкое стекло - 13,9-22,1, осуществляют формование изделий вибропрессованием в течение 1-2 мин, твердение - пропариванием при температуре 85-90°С и атмосферном давлении в течение 8 ч. 5 табл.

2.25. Приготовление бетонных смесей на жидком стекле следует осуществлять в следующем порядке. Предварительно в закрытом смесителе в сухом виде перемешивают просеянные через сито № 03 инициатор твердения, наполнитель и другие порошкообразные компоненты. Жидкое стекло перемешивают с модифицирующими добавками. Вначале в смеситель загружают щебень всех фракций и песок, затем - смесь порошкообразных материалов и перемешивают в течение 1 мин, затем добавляют жидкое стекло и перемешивают 1-2 мин. В гравитационных смесителях время перемешивания сухих материалов увеличивают до 2 мин, а после загрузки всех компонентов - до 3 мин. Добавление в готовую смесь жидкого стекла или воды не допускается. Жизнеспособность бетонной смеси - не более 50 мин при 20 °С, с повышением температуры она уменьшается. Требования к подвижности бетонных смесей приведены в табл. 5.

2.26. Транспортирование, укладку и уплотнение бетонной смеси следует производить при температуре воздуха не ниже 10 °С в сроки, не превышающие ее жизнеспособности. Укладку надлежит вести непрерывно. При устройстве рабочего шва поверхность затвердевшего кислотоупорного бетона насекается, обеспыливается и грунтуется жидким стеклом.

2.27. Влажность поверхности бетона или кирпича, защищаемых кислотоупорным бетоном, должна быть не более 5 % по массе, на глубине до 10 мм.

2.28. Поверхность железобетонных конструкций из бетона на портландцементе перед укладкой на них кислотостойкого бетона должна быть подготовлена в соответствии с указаниями проекта или обработана горячим раствором кремнефтористого магния (3-5 %-ный раствор с температурой 60 °С) или щавелевой кислоты (5-10 %-ный раствор) или прогрунтована полиизоцианатом или 50 %-ным раствором полиизоцианата в ацетоне.

Параметр	Величина параметра	Контроль (метод, объем, вид регистрации)
Подвижность бетонных смесей в зависимости от области применения кислотостойкого бетона для:	Измерительный по ГОСТ 10181.1-81, журнал работ
полов, неармированных конструкций, футеровки емкостей, аппаратов	Осадка конуса 0-1 см, жесткость 30-50 с
конструкций с редким армированием толщиной свыше 10 мм	Осадка конуса 3-5 см, жесткость 20-25 с
густоармированных тонкостенных конструкций	Осадка конуса 6-8 см, жесткость 5-10 с

2.29. Бетонную смесь на жидком стекле следует уплотнять вибрированием каждого слоя толщиной не более 200 мм в течение 1-2 мин.

2.30. Твердение бетона в течение 28 сут должно происходить при температуре не ниже 15 °С. Допускается просушивание с помощью воздушных калориферов при температуре 60-80 °С в течение суток. Скорость подъема температуры - не более 20-30 °С/ч.

2.31. Кислотонепроницаемость кислотостойкого бетона обеспечивается введением в состав бетона полимерных добавок 3-5 % массы жидкого стекла: фурилового спирта, фурфурола, фуритола, ацетоноформальдегидной смолы АЦФ-3М, тетрафурфурилового эфира ортокремневой кислоты ТФС, компаунда из фурилового спирта с фенолформальдегидной смолой ФРВ-1 или ФРВ-4.

2.32. Водостойкость кислотостойкого бетона обеспечивается введением в состав бетона тонкомолотых добавок, содержащих активный кремнезем (диатомит, трепел, аэросил, кремень, халцедон и др.), 5-10 % массы жидкого стекла или полимерных добавок до 10-12 % массы жидкого стекла: полиизоцианата, карбамидной смолы КФЖ или КФМТ, кремнийорганической гидрофобизирующей жидкости ГКЖ-10 или ГКЖ-11, эмульсии парафина.

2.33. Защитные свойства кислотостойкого бетона по отношению к стальной арматуре обеспечиваются введением в состав бетона ингибиторов коррозии 0,1-0,3 % массы жидкого стекла: окись свинца, комплексная добавка катапина и сульфонола, фенилантранилата натрия.

2.34. Распалубка конструкций и последующая обработка бетона допускаются при достижении бетоном 70 % проектной прочности.

2.35. Повышение химической стойкости конструкций из кислотостойкого бетона обеспечивается двукратной обработкой поверхности раствором серной кислоты 25-40 %-ной концентрации.

2.38. Щебень для щелочестойких бетонов, эксплуатируемых при температуре выше 30 °С, следует применять из плотных карбонатных осадочных или метаморфических пород - известняка, доломита, магнезита и т. п. Водонасыщение щебня должно быть не более 5 %.

ЖАРОСТОЙКИЕ БЕТОНЫ

2.39. Материалы для приготовления обычного бетона, эксплуатируемого при температуре до 200 °С, и жаростойкого бетона следует применять в соответствии с рекомендуемым приложением 6 и обязательным приложением 7.

2.40. Дозирование материалов, приготовление и транспортирование бетонных смесей должно удовлетворять требованиям ГОСТ 7473-85 и ГОСТ 20910-82.

2.41. Увеличение подвижности бетонных смесей для обычных бетонов, эксплуатируемых при температуре до 200 °С, допускается за счет применения пластификаторов и суперпластификаторов.

2.42. Применение химических ускорителей твердения в бетонах, эксплуатируемых при температуре выше 150 °С, не допускается.

2.43. Бетонные смеси следует укладывать при температуре не ниже 15 °С, и процесс этот должен быть непрерывным. Перерывы допускаются в местах устройства рабочих или температурных швов, предусмотренных проектом.

2.44. Твердение бетонов на цементном вяжущем должно происходить в условиях, обеспечивающих влажное состояние поверхности бетона.

Твердение бетонов на жидком стекле должно происходить в условиях воздушно-сухой среды. При твердении этих бетонов должна быть обеспечена хорошая вентиляция воздуха для удаления паров воды.

2.45. Сушку и разогрев жаростойкого бетона следует производить согласно ППР.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Размер гравия (щебня) не должен превышать 1/3–1/4 толщины бетонных стенок.

Виды эффективных присадок и механизм их действия

Следует знать! Сделать водонепроницаемой можно только монолитную бетонную конструкцию: монолитный фундамент, чашу бассейна или колодца, водохранилище и т.п. Сборные бетонные сооружения сделать 100% водонепроницаемыми невозможно никакими способами и технологиями!

Что добавляют в бетон для его водонепроницаемости?

силикатный клей;
хлорное железо;
кальция нитрат. Пожалуй, самый дешевый вариант, который обладает отличной сопротивляемостью по отношению к влаге. Хорошо растворяется в водной массе, не является ядовитым, однако, может причинить пожар;
натрия олеат и многие другие добавки, повышающие влагостойкое качество.

Добавлять компонент необходимо, следуя инструкции!

Способы определения водонепроницаемости

К вспомогательным способам принадлежат:

определение по виду вещества, связывающего раствор (содержание водонепроницаемым раствором гидрофобного цемента, портландцемента);
по содержанию химических добавок (использование специальных насадок делает смеси более водонепроницаемыми);
по структуре пор материалов (количество пор уменьшается – показатель увеличивается, повышение влагостойкого качества при помощи песка, гравия).

Характеристика марок бетона по водонепроницаемости

Таблица выбора марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости.

Выделяются показатели, которые определяют взаимодействие бетона с водой. Это:

прямые (уровень водонепроницаемости, который соответствует марке, и коэффициент возможной фильтрации);
косвенные (отношение воды и цемента, ее поглощение в соответствии с массой).

W4. У нее нормальная степень проницаемости. Это значит, что поглощаемый уровень влаги находится в пределах нормы, однако использование для построек с хорошим уровнем гидроизоляции не подходит.
W6. Проницаемость влаги понижена. В отличие от предыдущего, он среднего качества, более влагонепроницаемый, и его применяют в строительных работах больше всего.
W8. Смесь с низкой водонепроницаемостью. Пропускает влагу в маленьких количествах. Смесь получается дороже предыдущей.

Основное значение любой коррозии – это разрушение. И данному негативному процессу подвержены почти все строительные конструкции, на которые оказывается то или иное влияние. Наиболее разрушительны внешние факторы, но часто причиной коррозии становится и прохождение различных внутренних процессов.

Коррозия бетонных конструкций предполагает распад структуры монолита с потерей прочности и плотности, что приводит к утрате эксплуатационных свойств. Бетонные элементы разрушаются посредством расслоения, рассыпания цементного камня, так как обычно наполнители демонстрируют более высокую стойкость к агрессивным влияниям.

Экономические потери, связанные со снижением прочности и долговечности, ухудшением эксплуатационных характеристик сооружений, часто очень высоки, поэтому защита бетона от коррозии – актуальный вопрос во всех сферах, где используется данный материал. Благодаря превентивным мерам, своевременному выявлению факторов коррозии и изучению особенностей протеканий процессов удается значительно сократить финансовые потери и значительно повысить надежность, продлить срок службы разных конструкций, зданий, объектов.

Виды коррозии

Коррозия бетона и железобетона – это разъедание строительных материалов под разрушающим воздействием химических, физических, биологических факторов при возникновении контактов с окружающей средой. Ввиду того, что в своем составе бетон имеет различные компоненты и цементный камень является наиболее уязвимым, он первым страдает от коррозийного процесса.

Виды вод, которые разрушают бетон: воды в трубах и траншеях, сточные, речные, грунтовые, морские. Самыми опасными считаются грунтовые воды, которые залегают возле промышленных предприятий, так как в них могут содержаться химические выбросы. Сточные воды также негативно влияют на материал из-за содержания химикатов. Воздействие газов можно включить в число опасных факторов.

Разрушения могут быть самыми разными и предполагать как воздействие на монолит извне, так и провоцировать изменение его структуры изнутри. При повышении влажности разъедание бетона ускоряется. Коррозировать может и арматура, расположенная внутри бетона, провоцируя разрушение железобетонных конструкций.

Вымывание из цементного камня его компонентов.
Негативное воздействие агрессивных веществ на монолит.
Сочетание всех воздействий, которые меняют сам цементный камень.

Растворение составных частей цементного камня

Это разрушение происходит вследствие растворения (вымывания) компонентов цементного камня. На бетон воздействует вода и начинает растворяться гидроксид кальция, в процессе гидролиза появляется C3S и C2S, его объем растет и через 3 месяца занимает 10-15%, растворимость составляет 1.3 г/л.

Содержание гидроксида кальция из-за вымывания уменьшается до 1.1 г/л, распадаются гидросиликаты, разлагаются гидроалюминаты и гидроферриты кальция. Эти процессы провоцируют увеличение пористости материала, что означает и потерю прочности. Под воздействием воды (и особенно под давлением) процесс такой коррозии существенно ускоряется.

Для замедления процессов коррозии, спровоцированных вымыванием (выщелачиванием), в работе используют цемент с ограниченным объемом C3S, а бетон выдерживают долго на воздухе, чтобы на поверхности монолита прошла реакция карбонизации с появлением слаборастворимого защитного слоя из СаСО3.

Но наиболее популярным методом борьбы с выщелачиванием гидроксида кальция традиционно считается применение плотных бетонов, в состав которых добавляют специальные компоненты, способствующие связыванию Са (ОН) в гидросиликат кальция, являющийся слаборастворимым соединением.

При взаимодействии цементного камня с содержащимися в воде кислотами

Этот тип коррозии можно наблюдать при влиянии на цементный монолит разных агрессивных веществ, в процессе соприкосновения с которыми появляется два типа соединений: аморфные массы и соли. Соли эти легко растворяются и вымываются водой. Аморфные массы практически не демонстрируют связующих свойств и бетон распадается под действием кислотной коррозии.

Кислотную коррозию можно наблюдать при воздействии любой кислоты, за исключением кремне-фтористо-водородной и поликремниевой. Опасные кислоты, взаимодействуя с гидроксидом кальция, способствуют созданию легкорастворимых солей СаС12 в том числе, что постоянно увеличивают размер CaSO4-2H2O. Это выглядит так: Са(ОН)2 + 2НС1 = СаС12 + 2Н2О Са(ОН)2 + H2SO4 = CaSO4.2H2O.

Под воздействием кислот разрушаются гидросиликаты, гидроалюминаты, гидроферриты, появляются легкорастворимые соли и иные аморфные массы. Защититься от слабых кислотных сред (на уровне pH = 4-6) можно с применением специального кислотостойкого материала (монолит окрашивают, покрывают пленкой и т.д.).

При взаимодействии бетонного монолита с агрессивными средами появляются соединения большего размера в сравнении с теми, что были сформированы в бетоне изначально. Так появляется внутреннее напряжение внутри камня, который начинает трескаться под негативным воздействием. Это происходит сульфатная коррозия бетона.

Сульфатная коррозия имеет место из-за того, что в жидкой фазе цемента есть ионы кальция и гидроокисла, которые могут активно реагировать с агрессивной средой. Другие ионы обычно подавляются большим объемом извести. Катионы среды опасны, когда создают с ионами гидроокисла плохо растворимые соединения. Эти соединения провоцируют резкое понижение щелочности в бетонном монолите, растворение твердой извести, гидролиз силикатов и алюминатов (до этого проявляющих стойкость).

Сульфатные анионы создают с ионами кальция двуводный гипс, а в сочетании с высокоосновными алюминатами – гидросульфо-алюминат. Гипс и гидросульфо-алюминат имеют свойство кристаллизироваться и увеличиваться в объеме.

Но так случается не всегда. Если гидросульфатоалюминат образуется в жидком бетоне или в растворе есть ионы хлора (они усиливают растворимость сульфоалюмината и алюминатов), напряжения могут не появляться. Так, сравнительно не опасна для бетона морская вода из-за содержания в ней большого объема сульфатов и большего объема хлорида.

Коррозия арматуры в бетоне

Железобетонные конструкции представляют собой залитый раствором каркас, выполненный из стальных прутьев или сетки. Арматура внутри бетона может ржаветь под воздействием хлора, сероводорода, сернистых газов, которые содержатся в воздухе.

В процессе реакции появляются продукты коррозии железа, которые провоцируют увеличение объема арматуры с появлением внутреннего напряжения, которое рано или поздно разрывает бетон (появляются трещины, отслоения).

К арматуре влага и воздух проходят через поры в цементном камне. Происходит это неравномерно из-за наличия на разных зонах поверхности разных потенциалов – так появляется электрохимическая коррозия, скорость прохождения которой зависит от пористости монолита, наличия трещин, влагопроницаемости. Если в воде есть растворенные вещества, коррозия арматуры проходит с увеличением концентрации электролита.

При долгом выдерживании бетона на свежем воздухе на всей поверхности монолита появляется тонкая (толщиной в 5-10 мкм) пленка, которая не растворяется в воде, не взаимодействует с сульфатами, защищает камень. Процесс формирования защитной пленки под влиянием углекислоты – это карбонизация, она защищает бетон от коррозии, но провоцирует коррозию в арматуре.

Армировать бетон, в составе которого есть хлористый кальций (более 2% от массы цемента), нельзя. Ведь хлористый кальций активизирует коррозию арматуры в воде и на воздухе.

Защита арматуры в бетоне

Существует 3 вида защиты арматуры в бетонном монолите от коррозии: создание оптимальной среды вокруг металла за счет введения в бетон специального ингибитора, улучшение характеристик металла, дополнительная защита арматуры от коррозии (использование пленок, составов и т.д.). Также актуально приготовление качественного раствора с введением пластификаторов, которые уменьшают пористость монолита.

Среда, которая окружает металл – это бетон и для защиты металла от коррозии нужно работать с монолитом. В первую очередь, исключают или минимизируют в составе вещества, вызывающие коррозию – это хлориды, роданиды. Если бетон испытывает постоянное воздействие влаги/воды, его покрывают специальными пропитками – петролатумными, битумными и другими, которые понижают уровень проницаемости камня.

Сводится к минимуму коррозия арматуры при непрерывным насыщении бетона по причине того, что так затрудняется попадание кислорода к металлу, существенно тормозится катодный процесс. Можно использовать ингибиторы коррозии на этапе приготовления бетонного раствора.

Иногда используется метод омического ограничения – когда влажность бетонного монолита не превышает равновесное значение при показателе относительной влажности воздуха в 60%. В таком случае коррозия арматуры тормозится из-за появления высокого омического сопротивления, которое демонстрируют пленки влаги возле поверхности арматуры. Но метод сложен и не дает эффекта в регионах с частыми осадками и повышенной влажностью.

Качественный бетон изначально должен пассивирующе влиять на арматуру. В среднем бетон полностью сохнет в течение 2-3 лет (чуть быстрее в сухом климате). За это время сильнее разрушается арматура, так как пребывает во влажной среде.

Для защиты осуществляют пассивирование поверхности арматуры и образование защитных оксидных пленок под влиянием щелочной водной среды бетона. Для этого в раствор вводят пассиваторы – примером может выступить нитрит натрия (вводят в объеме 2-3% от массы цемента).

Самым эффективным на сегодняшний день считается использование мигрирующих ингибиторов коррозии, которые можно добавлять в жидкий или твердый бетон. Ингибиторы проходят через трещины в бетоне и поры до металлической поверхности, впитываются в металл, создавая защитный мономолекулярный слой. Так тормозятся процессы коррозии, перекрывается к металлу доступ влаги и воздуха.

Ингибиторы замедляют процесс появления ржавчины в среднем в 5-13 раз. Если использовать средство до начала процесса корродирования, время до запуска окисления металла увеличивается в 2-3 раза.

Чтобы использовать ингибиторы, поверхность нужно очистить от грязи и масла, грибка и асфальта, грунтовок и других составов. Потом ингибитор наносят малярным валиком либо с применением пульверизатора. Обычно выполняют в 2 этапа с промежутком по времени (около 8 часов).

Защита бетона

Чтобы получить оптимальный результат, желательно одновременно использовать разные виды защиты бетона. На этапе создания проекта определяются опасные для бетона факторы, рассматриваются мероприятия по профилактике и защите монолита.

Профилактическая защита бетона предполагает герметизацию конструкции, исключение агрессивных сред, улучшение вентиляции в закрытых помещениях. Важно уделить внимание и правильному конструированию – все поверхности должны быть выполнены так, чтобы иметь возможность предотвратить места скопления воды, другой органики. От цементного камня должен осуществляться нормальный водоотвод (реализуют методом создания водоотводов и поверхностей с углом).

Есть два типа защиты бетона: первичная и вторичная. Первичная защита от коррозии предполагает применение разного типа минеральных добавок в бетон, повышающих его плотность. Метод эффективен, но при слишком большой концентрации добавок можно ухудшить характеристики бетона. Используются добавки для повышения разных свойств монолита – стабилизирующие, влагоудерживающие, пластифицирующие.

Набор добавок подбирают в соответствии с условиями эксплуатации – так, для бетона в воде с сульфатами актуально уменьшение содержания C3S, для других случаев на первый план выходят другие характеристики и показатели.

Благодаря химическим добавкам увеличивается плотность бетона, что не дает проникать вовнутрь структуры агрессивным средам и даже защищает арматуру. Химические добавки закрывают поры камня, повышая морозостойкость.

Часто применяют добавки комплексного воздействия, которые одновременно меняют несколько свойств. В некоторых случаях при улучшении одних характеристик вещества ухудшают другие (менее важные).

Вторичная защита бетона от коррозии предполагает использование разных покрытий, которые не позволяют воздействовать на поверхность монолита опасным средам и веществам. Чаще всего применяют лакокрасочные смеси, обеспечивают дополнительную гидроизоляцию, долго выдерживают бетон на воздухе (до карбонизации).

Специальные краски, акриловые покрытия, лаки не позволяют попадать на бетон твердым и газообразным компонентам, способным вызвать коррозию. Такие покрытия защищают камень от влаги и противодействуют такому неприятному фактору, как биологическая коррозия бетона (воздействие микроорганизмов). Применяются разные мастики, создающие защитный барьер. Наиболее эффективными считаются смеси на базе смол.

Актуальны уплотняющие пропитки, которые могут использоваться в качестве основы перед нанесением лакокрасочных покрытий. Такие составы не позволяют воздействовать на бетон газам, влаге. Биоцидные добавки защищают от бактерий, грибков, плесени. Внутри пор материала составы не позволяют развиваться бактериям.

Защита специальными покрытиями актуальна там, где нужно защитить бетон во влажных грунтах. Монолит оклеивают со всех сторон полиизобутиленовыми пластинами, полиэтиленовой пленкой, другими видами рулонной гидроизоляции.

Коррозия бетона и арматуры в конструкциях – актуальная проблема, которая значительно ухудшает эксплуатационные характеристики и сокращает срок службы. Для наиболее эффективной защиты бетонного монолита и стальных каркасов внутри лучше всего использовать несколько методов.

Читайте также: