Цементы для конструкций повышенной коррозионной стойкости
Развитие гидротехнического строительства, возведение здании и сооружений в районах с агрессивными грунтовыми водами, необходимость снижения трудоемкости гидроизоляционных и оклеенных работ для сооружений, находящихся под воздействием коррозионных сред, требуют цементов, обеспечивающих долговечность бетона и железобетона в этих условиях. Благодаря исследованиям [1-3] в настоящее время разработаны составы бетонов, стойких в сульфатных, магнезиальных, а также в углекислых и других средах.
Повышенные требования, предъявляемые в настоящее время к качеству и снижению стоимости строительства, вызывают необходимость разработки и широкого применения новых эффективных гидроизоляционных покрытий, а также бетонов высокой плотности и коррозионно-стойких при воздействии агрессивных сред и при постоянном контакте с грунтами или технологическими водами. С этой целью были использованы цементы расширяющиеся и алюминатного и сульфоалюмннатного твердения.
Алюмииатные цементы. Одним из характерных свойств глиноземистого цемента является его повышенная стойкость против многих агрессивных агентов. Это положительное свойство объясняется тем, что гидроокись алюминия, выделяющаяся при гидратации.
обволакивает частицы цемента и гидроалюминатов кальция, предохраняя их от воздействия коррозионной среды Глиноземистый цемент обладает высокой сульфатостойкостью. Его образцы, погруженные в среду с высоким содержанием сульфатов, даже через 20 лет сохранили высокую прочность без каких-либо внешних признаков разрушения.
Хорошую стойкость глиноземистый цемент обнаруживает и при воздействии минерализованных вод (хлористых соединений). Он устойчив также против действия вод. содержащих угольную кислоту и некоторые органические вещества— сахар, молочную кислоту, яблочную, муравьиную. Однако растворы уксусной кислоты являются агресивнымн для глиноземистого цемента. Она опасна уже при концентрации 0,5—1%. Растворы карбонатов щелочей и гидроокисей щелочей разрушают глиноземистый цемент.
Нами изучался процесс гидратации сульфоалюмнната кальция ЗСаОХ X3Al203-CaS04. Было установлено, что этот процесс протекает довольно интенсивно: уже в первые сроки твердения по степени гидратации (60%) сульфоалюмниат кальция приближается к алюминату кальция (С12А7). Образовавшиеся в начальный период эттрнигит, гидроалюмннаты кальция САНю и С2АН. гидроксид алюминия сохраняются в затвердевшем цементном камне в течение длительного времени. В отличие от Ci2A7 при гидратации и твердении C3A3CS перекристаллизация гидратных соединений не происходит, прочность цементного камня плавно нарастает во времени. Добавление C3A3CS к C3S и C2S интенсифицирует процесс их гидратации, выделяющуюся Са(ОН)2 и обусловливая образование низкоосновных гидросиликатов кальция. Прочность цементного камня при гидратации композиции C3A3CS с C3S и C2S сравнительно высокая во все сроки твердения. Анализ экспериментальных данных позволил сделать вывод о целесообразности использования клинкера, содержащего в своем составе силикаты кальция наряду с C3A3CS, что послужило основой для разработки технологии получения сульфоалюмннатного клинкера :: цементов на его основе.
Как показали исследования, сульфалюминатный цемент обладает высокий стойкостью против коррозионного действия агрессивных растворов.
Таким образом, цементы из ЗСаОХ X3Al203-CaS04, а также его смеси с портландцементом представляют собой новый класс и могут применяться Для получения бетонов высокой коррозионной стойкости в сульфатных и магнезиальных средах.