Бетон в солях что это: Бетон в солях — что это и для чего используется? | Пенообразователь Rospena

Содержание

Бетон в солях — что это и для чего используется? | Пенообразователь Rospena

Бетон в солях это проверенный материал на влияние минусовой температуры окружающей среды. Имеет повышенные показатели влагостойкости и морозостойкости по сравнению с обычным бетоном.

Бетон — наверное, один из самых простых строительных материалов. Он состоит из цемента, воды, заполнителя и функциональных добавок. Несмотря на то, что основные компоненты материала остаются неизменными, видов и марок бетона существует огромное множество. Техническая соль (xлopид нaтpия) — одна из самых доступных и недорогих противоморозных добавок, которая обеспечивает работу с бетонной смесью при температуре ниже нуля.

Что означает?

Выражение «Бетон в солях» означает проверку бетонного раствора на морозостойкость. Это способ испытания бетона на морозостойкость в 5%-ном водном растворе хлористого натрия (NaCl). После испытания, бетону присваивается класс F2 с числовым обозначением, где число показывает количество циклов замораживания и оттаивания. Например, F2 означает, что данный бетон способен выдержать в насыщенном раствором соли состоянии 100 циклов замораживания без внешних признаков разрушения (трещин, сколов, шелушения ребер образцов) и без значительного понижения прочности.

Обычно бетон, прошедший испытания в солях и показавший высокий показатель морозостойкости — не менее 300 циклов, показывает и хорошую водонепроницаемость. Такой материал не нуждается в дополнительной облицовке и окраске для защиты конструкции от внешней агрессивной среды, что минимизирует текущие работы по техническому обслуживанию.

Применение

Именно поэтому данный бетон часто используют для строительства таких гидросооружений, как:

  1. дамбы и мосты
  2. мелиоративные системы
  3. канализационные системы
  4. системы водоснабжения
  5. для бетонирования дорожных развязок и пр.

Его применение при возведении модульных строений в разы уменьшает сроки строительства. Гидротехнический, мостовой, а также бетон для дорожных и аэродромных покрытий обладает высокими показателями морозостойкости. То есть марки от М350 до М500 с показателями водонепроницаемости W8-W14.

Бетон в солях обладает рядом дополнительных преимуществ. Помимо того что срок службы конструкций из такого материала увеличивается до 120 лет, в разы повышается устойчивость к воздействию воды (пресной и соленой), а так же к прочим агрессивным механическим и природным воздействиям.

Сколько добавлять соли в цементный раствор. Добавляем противоморозную добавку в бетон своими руками

Температура застывания бетона: как застывает бетонный раствор

При работе с бетоном крайне важно учитывать влияние температуры окружающей среды на скорость его застывания и прочность. Игнорирование этого момента может привести к снижению качества материала, что в некоторых случаях просто недопустимо. Поэтому далее мы рассмотрим, какая оптимальная температура для застывания бетона, и что делать, если температура окружающей среды значительно ниже этого показателя.

Выполнение стяжки в холодное время года

Общие сведения

Итак, наилучшей температурой для твердения бетона считается около 20 градусов по Цельсию. Однако, не всегда получается выдержать подобные условия. Бывают случаи, когда необходимо выполнить бетонирование в холодное время года.

К примеру, потребность в зимних работах может возникнуть в следующих случаях:

  • Бетонирование при осыпающихся грунтах, что сложно выполнить в теплое время года.
  • Зимние скидки на цемент. Иногда цена материала может быть действительно очень низкой, но, в то же время, хранить его до наступления потепления не имеет смысла, так как качество цемента будет снижаться. В такой ситуации оптимальным вариантом будет проведение работ в условиях низкой температуры.
  • При частном строительстве. Зачастую, зимой легче получить отпуск, чем в летнее время.
Обратите внимание! Зимой дороже копать траншеи, к тому же, необходимо предусмотреть место для обогрева людей. Поэтому заниматься строительством не всегда выгодно.

Заливка фундамента в зимнее время

В первую очередь следует разобраться, какую температуру, при работе с бетоном, следует считать низкой. Среди строителей принято считать погоду холодной, если среднесуточная температура опускается ниже 4 градусов по Цельсию. В этом случае, для успешного проведения данной строительной операции своими руками необходимо предпринять специальные меры предосторожности, которые защитят раствор от негативного влияния холода.

Дело в том, что застывание бетона при низких температурах происходит особым образом. Скорость протекания этого процесса и качество итогового результата во многом зависит от температуры воды в составе.

Чем она выше, тем, соответственно, быстрей происходит застывание. Оптимальный ее показатель составляет 7-15 градусов.

Однако, низкая температура окружающей среды в любом случае оказывает критическое воздействие на скорость гидратации цемента. В итоге, набор прочности и застывание происходит значительно медленнее.

Утепление свежезалитого фундамента

Чтобы высчитать, сколько застывает бетон при минусовой температуре, нужно учесть, что ее падение на 10 градусов снижает скорость твердения в два раза. Подобные расчеты важны при планировании строительных работ и снятии опалубки.

Обратите внимание! Если температура опустится ниже -4 градусов по Цельсию, то раствор просто замерзнет, и, в таком случае, процесс застывания вообще прекратится, а бетон потеряет до 50 процентов своей прочности.

Однако, имеются и положительные стороны заливки при низкой температуре – при правильной организации процесса, есть шанс получить более качественный результат, так как меньшая исходная температура в итоге дает большую прочность. Единственное, необходимо помнить при какой температуре застывает бетонный раствор, т.е. следить, чтобы она не опускалась ниже -4 градусов.

Добавка для увеличения скорости застывания

Так как застывает бетон при минусовой температуре очень медленно, а сроки строительства зачастую ограничены, строители придумали несколько способов, как ускорить этот процесс.

Наиболее распространенные из них следующие:

  • Добавление специальных присадок в раствор;
  • Подогрев бетона электрическим кабелем;
  • Использование большего количества цемента в составе.
Теперь подробней рассмотрим особенности каждого из этих методов.

Сложно назвать зимние месяцы благоприятным периодом для бетонирования монолитных конструкций, заливки фундаментов и формирования буронабивных опор. Это связано с кристаллизацией воды. Она затрудняет процесс гидратации, в результате которого формируются прочные связи на молекулярном уровне. При расширении воды в результате кристаллизации возрастает пористость, снижаются прочностные характеристики, происходит растрескивание массива.

Чтобы зимний бетон был крепким, необходимо создать условия или присадки для его вызревания

После бетонирования происходят следующие процессы:

  • схватывание. Продолжительность данной стадии составляет не более 24 часов, на протяжении которых осуществляется переход из жидкого состояния в твердую фазу. Прочностные характеристики при этом довольно низкие;
  • твердение. Это длительный процесс, в результате которого на протяжении месяца приобретаются эксплуатационные характеристики. Они зависят от марки раствора, введенных модификаторов, а также окружающей температуры.

Процесс гидратации при нормальном протекании процесса твердения проходит следующим образом:

  • образуется на поверхности тонкий слой натриевого гидросиликата;
  • цементные зерна постепенно поглощают воду, связывая все компоненты смеси;
  • внешние слои массива стают более плотными при испарении из раствора воды;
  • процесс твердения постепенно переходит в глубину массива;
  • концентрация влаги снижается до достижения эксплуатационной прочности.

Прежде всего, необходимо правильно выбрать цемент для зимнего бетонирования фундамента

При бетонировании зимой применяют различные методы, позволяющие изменить порог замерзания и сократить продолжительность схватывания:

  • вводят модифицирующие добавки, снижающие порог кристаллизации. Специалисты индивидуально определяют, сколько соли в бетон зимой необходимо вводить, а также в каких пропорциях добавлять модификаторы;
  • нагревают раствор, используя различные способы. Выбор оптимального варианта разогрева бетонного раствора осуществляется в зависимости от специфики работ и уровня затрат на реализацию выбранного способа;
  • применяют в составе бетонного раствора портландцемент более высоких марок. Такой цемент достигает необходимой для эксплуатации прочности за более короткое время и интенсивно поглощает влагу.

Остановимся детально на нюансах заливки бетона в зимнее время.

Мнение эксперта: Заливка бетона зимой

Наиболее оптимальной для качественного схватывания бетона без потери характеристики прочности, образовании пористости и растрескивания в бетоне считается температура до 3… 5⁰С. Чтобы улучшить качество застывания бетонной смеси при низких температурах используют портландцемент высоких марок, а также дополнительные противоморозные добавки.

Соли в бетоне и высолообразование / Строительные услуги / Статьи

Высолообразование является настоящим бичом для производителей цветных бетонных изделий и смесей.
Белый налет портит вид декоративных элементов из бетона, и даже часто «переползает» на элементы, контактирующие с бетоном или раствором, в частности, на кирпич, каменные плиты и т.п. При этом зачастую этот налет очень сложно удалить. При попытке его смыть он возникает снова и снова, иногда даже более интенсивно, чем перед попыткой его удаления. Более того, зачастую застарелые высолы просто не поддаются смывке водой.
В этой статье мы попробуем разобраться в причинах феномена высолообразования, в том, является ли этот процесс опасным для бетонных конструкций, а так же в методах борьбы с ним.

 

Высолообразование является настоящим бичом для производителей цветных бетонных изделий и смесей. Белый налет портит вид декоративных элементов из бетона, и даже часто «переползает» на элементы, контактирующие с бетоном или раствором, в частности, на кирпич, каменные плиты и т.п. При этом зачастую этот налет очень сложно удалить. При попытке его смыть он возникает снова и снова, иногда даже более интенсивно, чем перед попыткой его удаления. Более того, зачастую застарелые высолы просто не поддаются смывке водой.

 

В этой статье мы попробуем разобраться в причинах феномена высолообразования, в том, является ли этот процесс опасным для бетонных конструкций, а так же в методах борьбы с ним.

 

1. Природа эффекта высолообразования

 

В двух словах, механизм появления белого налета на бетоне можно охарактеризовать как кристаллизацию на поверхности бетона водорастворимых минералов, поступающих в виде раствора из толщи самого бетона или раствора в процессе капиллярной миграции влаги в направлении поверхности.

 

Таким образом, для высолообразования требуется наличие трех факторов:

 

 Наличие воды в порах материала

 

 Наличие водорастворимых минералов в этой воде

 

 Наличие условий для миграции (перемещения) этого раствора минералов в теле материала.

 

Пойдем разбираться далее, по порядку.

 

Вода

 

Откуда в бетоне берется вода объяснить проще всего. Бетонная смесь изначально содержит воду затворения.

 

При этом бетоны и растворы являются гигроскопичными материалами, и никогда не высыхают до конца, даже в очень сухую погоду. То есть в их порах всегда содержится некоторое количество воды, которое зависит от влажности окружающего воздуха.

 

Пористость

 

Откуда в бетоне поры, и чем обусловлена миграция (перемещение) воды и растворенных в ней солей в бетонах и растворах?

 

Практически все минеральные строительные материалы являются пористыми. И значительная часть этих пор сообщается между собой (система капиллярных пор).

При диаметре капилляров от 0,1 до 100 микрон, в них наблюдается еще и, так называемое, капиллярное давление, обусловленное силами поверхностного натяжения воды (водных растворов), которое, наряду с прочими факторами (градиент влажности, осмос, гидростатическое давление) и заставляет водные растворы «гулять» в теле строительных материалов.

 

Если говорить о бетоне или строительном растворе, то их пористость обусловлена двумя основными причинами:

 

а. Поры, оставшиеся после высыхания воды. Как всем нам известно, бетоны и растворы есть результат твердения бетонных и растворных смесей. Для обеспечения подвижности и пластичности (технологичности, удобоукладываемости) эти смеси содержат необходимое количество воды. Обычно это количество воды колеблется в пределах 50‐100% от массы цемента в бетоне (растворе). В реакцию вступает лишь 10‐20% воды от массы цемента. Вся остальная вода, содержавшаяся в бетонной (растворной) смеси просто испаряется, оставляя после себя воздушные поры.

 

б. Вовлеченный при приготовлении бетонной (растворной) смеси воздух. В процессе смешивания компонентов бетонных или растворных смесей, в их состав обычно вовлекается от 2% до 5% воздуха. При изготовлении же пенобетонных смесей, в них намеренно вовлекается до 70‐80% воздуха.

 

В таблице ниже приведем усредненные показатели истинной и открытой (капиллярной) пористости наиболее распространенных строительных материалов.

 

Материал Истинная пористость В том числе, открытая пористость Раствор строительный 22% 14%

 

Бетон 10% 6%

 

Пенобетон 72% 29%

 

Кирпич керамический 29% 19%

 

Плотный натуральный камень

 

(мрамор, гранит) До 2% До 1%

 

Как видно из таблицы, даже плотные материалы, такие как мрамор и гранит, имеют некоторую капиллярную пористость, а уж искусственные строительные материалы являются по сравнению с ними просто «губкой».

 

Минералы, растворимые в воде

 

Далее попробуем разобраться, откуда же в бетоне или растворе берутся водорастворимые минеральные вещества, приводящие к высолообразованию?

 

Научно доказанным фактом является то, что при твердении (гидратации) портландцемента или белого цемента образуется до 20% извести (гидроксида кальция) от его исходной массы. Известь растворима в воде, и способна мигрировать в растворенном виде при капиллярном подсосе на поверхность бетона или раствора, кристаллизуясь там в те самые белые кристаллы. Именно этот фактор и является основной причиной появления высолов.

 

Кроме того, в растворные смеси, для повышения их пластичности, часто добавляют дополнительное количество извести, которая усиливает высолообразование.

 

Таким образом, мы приходим к выводу, что тенденция к высолообразованию заложена в самой природе бетона, который, твердея, «вырабатывает» большое количество извести, содержит немалое количество капиллярных пор, и является, к тому же, гигроскопичным (всегда содержит воду, абсорбированную из атмосферы).

 

Но не только известь может высаливаться на поверхности бетона.

 

В строительных материалах могут содержаться и другие водорастворимые минералы (соли), которые попадают туда следующими путями:

 

 Вместе с водой затворения. Природная вода обычно содержит около 1 грамма на литр растворенных в ней минералов, но это количество может доходить и до 10 г/л.

 

 В виде противоморозных добавок. При зимнем строительстве в бетоны и растворы зачастую добавляются водорастворимые соли, снижающие температуру замерзания воды, позволяя бетону твердеть при отрицательных температурах.

 

 Снаружи на строительные материалы могут попадать соли, используемые как антиобледенительные (обычно, хлориды кальция, магния и натрия), которые могут глубоко проникать в пористые материалы под действием дождей и капиллярного подсоса.

 

 Соли, содержащиеся в осадках. Именно так. В зависимости от загрязненности воздуха, осадки (дождь,снег, туман), содержат в себе различное содержание солей. Их количество может составлять:

 

Сульфаты, г/м2/год Хлориды, г/м2/год

 

Сельские районы 5‐12 1‐5

 

Промышленные зоны 12‐20 5‐75

 

Вот мы и видим, что источников высолообразования предостаточно.

 

Теперь, рассмотрев основные предпосылки возникновения феномена высолообразования, попробуем разобраться в механизмах этого процесса. Итак, что же происходит после того, как бетонная (растворная) смесь уложена в конструкции и начала твердеть? Либо, когда бетонное изделие распалублено (например, тротуарная плитка)?

 

Сразу после укладки смеси (или распалубки изделия) начинается ее высыхание за счет испарения влаги в атмосферу и оттока (отсоса) воды в строительные материалы, с которыми этот бетон (раствор) контактирует (например, в кирпич). Возникает градиент влажности. Т.е., влажность пограничных слоев раствора (бетона) оказывается ниже влажности в его теле. Потерянная в этих зонах влага начинает компенсироваться влагой из тела бетона. Вот и запускается капиллярная миграция воды и растворенных в ней веществ наружу, пополняя наружные слои водой и растворенными в ней минералами. При испарении воды с поверхности изделий и конструкций концентрация в ней минералов растет, и при превышении порога их растворимости, эти минералы начинают кристаллизоваться на поверхности и в порах около нее. Появляется тот самый белый налет, состоящий из кристаллов солей и других минералов.

 

При этом, налет в кирпичной кладке, например, появляется не только на кладочном растворе, но и на самом кирпиче, так как влага, поглощенная кирпичом из кладочного раствора точно так же мигрирует по его порам к поверхности, не только неся с собой все растворенные минералы из раствора, но и растворяя минералы, содержащиеся в самом кирпиче.

 

Этот эффект называется первичное высолообразование.

 

В первое время высолы на поверхности бетона еще легко растворимы в воде, и могут быть элементарно смыты. Но почему же тогда высолообразование считается такой серьезной проблемой? Идем дальше.

 

Итак, бетон или раствор затвердел и высох. Воды в его порах уже недостаточно для капиллярной миграции.

 

Первичное высолообразование остановилось. Что же происходит дальше?

 

Если изделие или конструкция остаются в дальнейшем сухими, то происходит лишь то, что, подпитываясь влагой, всегда содержащейся в воздухе, цемент продолжает твердеть и набирать прочность. Высолообразование в этом случае более не развивается. Однако, известь, отложившаяся на поверхности и под ней начинает постепенно реагировать с углекислым газом (СО2), содержащимся в воздухе (карбонизоваться), превращаясь в известняк.

 

Известняк не растворим в воде, и смыть его водой уже не удастся.

 

Если же поверхность подвергается впоследствии увлажнению осадками, либо высолы преднамеренно пытаются смыть водой, то механизм высолообразования запускается вновь.

 

Сначала вода растворяет и смывает с поверхности образовавшийся солевой налет. Одновременно вода впитывается в материал, вновь растворяя содержащие в материале соли. После же прекращения увлажнения, привысыхании строительного материала все повторяется.

 

Подольем еще масла в огонь. Напомним, что наши стены и другие строительные конструкции и изделия «поливаются» с небес не очень‐то чистой водой.

 

В процессе своей жизнедеятельности человек сжигает огромное количество ископаемых видов топлив (нефть, к Высолообразование является настоящим бичом для производителей цветных бетонных изделий и смесей.

 

Белый налет портит вид декоративных элементов из бетона, и даже часто «переползает» на элементы, контактирующие с бетоном или раствором, в частности, на кирпич, каменные плиты и т.п. При этом зачастую этот налет очень сложно удалить. При попытке его смыть он возникает снова и снова, иногда даже более интенсивно, чем перед попыткой его удаления. Более того, зачастую застарелые высолы просто не поддаются смывке водой.

 

В этой статье мы попробуем разобраться в причинах феномена высолообразования, в том, является ли этот процесс опасным для бетонных конструкций, а так же в методах борьбы с ним.

 

1. Природа эффекта высолообразования

 

В двух словах, механизм появления белого налета на бетоне можно охарактеризовать как кристаллизацию на поверхности бетона водорастворимых минералов, поступающих в виде раствора из толщи самого бетона или раствора в процессе капиллярной миграции влаги в направлении поверхности.

 

Таким образом, для высолообразования требуется наличие трех факторов:

 

 Наличие воды в порах материала

 

 Наличие водорастворимых минералов в этой воде

 

 Наличие условий для миграции (перемещения) этого раствора минералов в теле материала.

 

Пойдем разбираться далее, по порядку.

 

Вода

 

Откуда в бетоне берется вода объяснить проще всего. Бетонная смесь изначально содержит воду затворения.

 

При этом бетоны и растворы являются гигроскопичными материалами, и никогда не высыхают до конца, даже в очень сухую погоду. То есть в их порах всегда содержится некоторое количество воды, которое зависит от влажности окружающего воздуха.

 

Пористость

 

Откуда в бетоне поры, и чем обусловлена миграция (перемещение) воды и растворенных в ней солей в бетонах и растворах?

 

Практически все минеральные строительные материалы являются пористыми. И значительная часть этих пор сообщается между собой (система капиллярных пор). При диаметре капилляров от 0,1 до 100 микрон, в них наблюдается еще и, так называемое, капиллярное давление, обусловленное силами поверхностного натяжения воды (водных растворов), которое, наряду с прочими факторами (градиент влажности, осмос, гидростатическое давление) и заставляет водные растворы «гулять» в теле строительных материалов.

 

Если говорить о бетоне или строительном растворе, то их пористость обусловлена двумя основными причинами:

 

а. Поры, оставшиеся после высыхания воды. Как всем нам известно, бетоны и растворы есть результат твердения бетонных и растворных смесей. Для обеспечения подвижности и пластичности (технологичности, удобоукладываемости) эти смеси содержат необходимое количество воды. Обычно это количество воды колеблется в пределах 50‐100% от массы цемента в бетоне (растворе). В реакцию вступает лишь 10‐20% воды от массы цемента. Вся остальная вода, содержавшаяся в бетонной (растворной) смеси просто испаряется, оставляя после себя воздушные поры.

 

б. Вовлеченный при приготовлении бетонной (растворной) смеси воздух. В процессе смешивания компонентов бетонных или растворных смесей, в их состав обычно вовлекается от 2% до 5% воздуха. При изготовлении же пенобетонных смесей, в них намеренно вовлекается до 70‐80% воздуха.

 

В таблице ниже приведем усредненные показатели истинной и открытой (капиллярной) пористости наиболее распространенных строительных материалов.

 

Материал Истинная пористость В том числе, открытая пористость

 

Раствор строительный 22% 14%

 

Бетон 10% 6%

 

Пенобетон 72% 29%

 

Кирпич керамический 29% 19%

 

Плотный натуральный камень

 

(мрамор, гранит) До 2% До 1%

 

Как видно из таблицы, даже плотные материалы, такие как мрамор и гранит, имеют некоторую капиллярную пористость, а уж искусственные строительные материалы являются по сравнению с ними просто «губкой».

 

Минералы, растворимые в воде Далее попробуем разобраться, откуда же в бетоне или растворе берутся водорастворимые минеральные вещества, приводящие к высолообразованию?

 

Научно доказанным фактом является то, что при твердении (гидратации) портландцемента или белого цемента образуется до 20% извести (гидроксида кальция) от его исходной массы. Известь растворима в воде, и способна мигрировать в растворенном виде при капиллярном подсосе на поверхность бетона или раствора, кристаллизуясь там в те самые белые кристаллы. Именно этот фактор и является основной причиной появления высолов.

 

Кроме того, в растворные смеси, для повышения их пластичности, часто добавляют дополнительное количество извести, которая усиливает высолообразование.

 

Таким образом, мы приходим к выводу, что тенденция к высолообразованию заложена в самой природе бетона, который, твердея, «вырабатывает» большое количество извести, содержит немалое количество капиллярных пор, и является, к тому же, гигроскопичным (всегда содержит воду, абсорбированную из атмосферы).

 

Но не только известь может высаливаться на поверхности бетона.

 

В строительных материалах могут содержаться и другие водорастворимые минералы (соли), которые попадают туда следующими путями:

 

 Вместе с водой затворения. Природная вода обычно содержит около 1 грамма на литр растворенных в ней минералов, но это количество может доходить и до 10 г/л.

 

 В виде противоморозных добавок. При зимнем строительстве в бетоны и растворы зачастую добавляются водорастворимые соли, снижающие температуру замерзания воды, позволяя бетону твердеть при отрицательных температурах.

 

 Снаружи на строительные материалы могут попадать соли, используемые как антиобледенительные (обычно, хлориды кальция, магния и натрия), которые могут глубоко проникать в пористые материалы под действием дождей и капиллярного подсоса.

 

 Соли, содержащиеся в осадках. Именно так. В зависимости от загрязненности воздуха, осадки (дождь, снег, туман), содержат в себе различное содержание солей. Их количество может составлять:

 

Сульфаты, г/м2/год Хлориды, г/м2/год

 

Сельские районы 5‐12 1‐5

 

Промышленные зоны 12‐20 5‐75

 

Вот мы и видим, что источников высолообразования предостаточно.

 

Теперь, рассмотрев основные предпосылки возникновения феномена высолообразования, попробуем разобраться в механизмах этого процесса. Итак, что же происходит после того, как бетонная (растворная) смесь уложена в конструкции и начала твердеть? Либо, когда бетонное изделие распалублено (например, тротуарная плитка)?

 

Сразу после укладки смеси (или распалубки изделия) начинается ее высыхание за счет испарения влаги в атмосферу и оттока (отсоса) воды в строительные материалы, с которыми этот бетон (раствор) контактирует (например, в кирпич). Возникает градиент влажности. Т.е., влажность пограничных слоев раствора (бетона) оказывается ниже влажности в его теле. Потерянная в этих зонах влага начинает компенсироваться влагой из тела бетона. Вот и запускается капиллярная миграция воды и растворенных в ней веществ наружу, пополняя наружные слои водой и растворенными в ней минералами. При испарении воды с поверхности изделий и конструкций концентрация в ней минералов растет, и при превышении порога их растворимости, эти минералы начинают кристаллизоваться на поверхности и в порах около нее. Появляется тот самый белый налет, состоящий из кристаллов солей и других минералов.

 

При этом, налет в кирпичной кладке, например, появляется не только на кладочном растворе, но и на самом кирпиче, так как влага, поглощенная кирпичом из кладочного раствора точно так же мигрирует по его порам к поверхности, не только неся с собой все растворенные минералы из раствора, но и растворяя минералы, содержащиеся в самом кирпиче.

 

Этот эффект называется первичное высолообразование.

 

В первое время высолы на поверхности бетона еще легко растворимы в воде, и могут быть элементарно смыты. Но почему же тогда высолообразование считается такой серьезной проблемой? Идем дальше.

 

Итак, бетон или раствор затвердел и высох. Воды в его порах уже недостаточно для капиллярной миграции.

 

Первичное высолообразование остановилось. Что же происходит дальше?

 

Если изделие или конструкция остаются в дальнейшем сухими, то происходит лишь то, что, подпитываясь влагой, всегда содержащейся в воздухе, цемент продолжает твердеть и набирать прочность. Высолообразование в этом случае более не развивается. Однако, известь, отложившаяся на поверхности и под ней начинает постепенно реагировать с углекислым газом (СО2), содержащимся в воздухе (карбонизоваться), превращаясь в известняк.

 

Известняк не растворим в воде, и смыть его водой уже не удастся.

 

Если же поверхность подвергается впоследствии увлажнению осадками, либо высолы преднамеренно пытаются смыть водой, то механизм высолообразования запускается вновь.

 

Сначала вода растворяет и смывает с поверхности образовавшийся солевой налет. Одновременно вода впитывается в материал, вновь растворяя содержащие в материале соли. После же прекращения увлажнения, привысыхании строительного материала все повторяется.

 

Подольем еще масла в огонь. Напомним, что наши стены и другие строительные конструкции и изделия «поливаются» с небес не очень‐то чистой водой.

 

В процессе своей жизнедеятельности человек сжигает огромное количество ископаемых видов топлив (нефть,каменный уголь). Эти топлива содержат серу (S), которая при их сжигании выделяется в атмосферу в виде диоксида серы (S + O2 = SO2), наряду с другими продуктами горения. Будучи растворимым в воде, диоксид серы реагирует с влагой воздуха и кислородом, превращаясь в серную кислоту (SO2 + ½O2 + h3O = h3SO4), которая растворена в «кислотных дождях», выпадающих в крупных городах и промышленных районах. Если нормальный уровень рН воды составляет 6,5‐8, то загрязнения атмосферы в результате сжигания топлив могут снижать рН дождевой воды до уровня 3‐4. При такой кислотности дождевая вода уже является коррозионной и разрушает большинство строительных материалов.

 

Давайте посмотрим на цифры по среднему содержанию различных кислот в городском воздухе:

 

Наименование Химическое обозначение Концентрация

 

Углекислый газ (диоксид углерода) CO2 700 мг/м3

 

Угарный газ (монооксид углерода) CO 13 мг/м3

 

Диоксид серы SO2 530 мг/м3

 

Триоксид серы SO3 4,6 мг/м3

 

Окись азота NO 420 мг/м3

 

Когда кислая дождевая вода (h3SO4) вступает в контакт с карбонатом кальция, содержащемся в виде заполнителей в бетоне, либо образовавшегося при карбонизации извести, начинается его коррозия с образованием гипса (CaCO3 + h3SO4 = CaSO4), который уже является растворимой в воде солью.

 

Помимо серной кислоты кислотные дожди содержат монооксид углерода (CO, угарный газ), содержащийся в выхлопных газах автотранспорта, под действием которого в строительных материалах образуется бикарбонат кальция (Ca(HCO3)2), который тоже является водорастворимой солью.

 

Таким образом, начинается вторичное высолообразование. Соли снова «лезут» на поверхность вместе с мигрирующей влагой, иногда даже обильнее, чем при первичном высолообразовании. Объясняется это тем, что в процессе твердения цемента уже успело образоваться больше извести, всегда готовой «подпортить» внешний вид материала.

 

Замкнутый круг! Что делать!?

 

Прежде, чем попытаться ответить на этот вопрос, попробуем разобраться в еще одном важном моменте: а не несут ли высолы в себе другого вреда, кроме ухудшения внешнего вида строительных изделий и конструкций?

 

2. Разрушающее действие солей

 

Оказывается, что соли, откладывающиеся на поверхности строительных материалов и в слоях около поверхности, не только ухудшают их внешний вид, но и представляют серьезную опасность для этих материалов, оказывая на них сильное разрушающее воздействие.

 

Прежде всего, это объясняется тем, что растущие солевые кристаллы способны оказывать разрывающее давление на стенки пор, в которых они кристаллизуются. Это давление может составлять до 55 МПа и выше, что выше прочности большинства строительных материалов. Гигроскопичная природа многих солей, проявляющаяся в постоянной кристаллизации и повторном растворении, может очень быстро разрушить микроструктуру камня, оказывая высокое давление на стенки его пор.

 

Но это, оказывается, еще не все. Эти солевые отложения сами по себе характеризуются микропористостью, которая, в сочетании с гигроскопичной природой этих солей, обусловливает адсорбцию воды в этих порах. В случае замерзания этой адсорбированной в солевых отложениях воды, давление на стенки пор многократно усиливается, ускоряя процесс разрушения конструкции. Строительные же растворы низкой прочности способны разрушаться даже в результате циклического гигроскопического набухания и усадки таких солевых отложений.

 

Внешне такое разрушение обычно проявляется в отслоении наружной поверхности материала, наподобие сланца, и наблюдается не только на цементных материалах, но и на «засоленном» кирпиче.

 

Этот процесс разрушения обычно занимает несколько лет.

 

Однако он может быть сильно ускорен, если строительная конструкция покрашена, даже в случае применения хорошей паропроницаемой латексной краски. Дело в том, что даже если краска

 

паропроницаема (размер молекулы воды составляет всего 0,3нм), то она остается непроницаемой для солей, провоцируя их отложение под слоем краски. Поэтому отслоение краски на засоленных поверхностях может наблюдаться уже на следующий сезон после окрашивания, причем такое отслоение сопровождается разрушением верхнего слоя окрашенного материала.

 

В своей лаборатории мы провели небольшой наглядный эксперимент.

 

Мы изготовили несколько цветных бетонных образцов с различной тенденцией к высолообразованию, и после их затвердевания погрузили их одной стороной в воду, оставив другую сторону на воздухе. Таким образом, мы создали условия для направленного капиллярного движения воды.

 

Выдержав в таком виде образцы в течение трех суток, мы отмыли высолы (там, где они были), высушили образцы и изучили их поверхность под микроскопом.

 

Ниже представляем Вам сравнение трех образцов после испытания. Слева показан внешний вид образца, в середине – состояние его верхней поверхности и справа – состояние боковой поверхности.

 

Первый образец – из немодифицированного бетона. Как видно на фотографиях, и на верхней и на боковой поверхности наблюдаются небольшие следы разрушения (отслоение верхнего слоя с оголением песка).

 

Второй образец содержал в своем составе соль, которая повысила его склонность к высолообразованию. На фотографии явно видны серьезные разрушения его верхней и боковой поверхностей.

 

Третий образец содержал добавку, предотвращающую высолообразование. Как видно на фотографиях, этот образец не имеет следов разрушений.

 

Вывод из этого опыта:

 

Мы здесь явно видим, что высолообразование имеет сильное разрушающее воздействие на бетон. Уже через три дня испытаний на поверхностях образцов, на которых наблюдались высолы, видны разрушения верхнего слоя.

 

3. Методы борьбы с высолообразованием

 

Итак, разобравшись немного с причинами высолообразования, а так же уяснив и разрушающее действие этого феномена на строительные материалы, мы должны не только прийти к выводу о необходимости борьбы с этим феноменом, но и к методам, которые помогут его предотвратить.

 

Принципы борьбы с высолообразованием

 

Как известно, борьба с симптомами болезни всегда менее эффективна, чем с причинами ее возникновения.

 

Поэтому наша задача, разобравшись с причинами появления высолов, заключается в том, чтобы, если не предотвратить их, что практически невозможно, то минимизировать.

 

Итак, привяжем принципы лечения к источникам болезни:

 

Фактор Методы устранения или минимизации фактора

 

1. Капиллярная миграция влаги, обусловленная избыточной влагой и капиллярной пористостью материала Здесь следует отметить, что из двух видов пористости (от воздухововлечения и от

 

высыхающей влаги) нам следует бороться именно с пористостью от высыхающей влаги, так как пузырьки вовлеченного воздуха обычно замкнуты, имеют большой диаметр, и не участвуют в капиллярных процессах.

 

Методы борьбы с капиллярной пористостью:

 

a. Снижение пористости и проницаемости материала.

 

b. Гидрофобизация пор строительного материала, препятствующая капиллярной миграции воды.

 

c. Снижение отсоса влаги в материалы, соприкасающиеся с раствором, в процессе его твердения.

 

d. Разрушение капиллярной пористости материала около поверхности.

 

2. Водорастворимые минералы

 

a. Предотвращение или возможное снижение количества водорастворимых минералов, попадающих в материал при его изготовлении.

 

b. Связывание водорастворимых минералов в в водонерастворимые стабильные соединения.

 

3. Агрессивные атмосферные воздействия (кислоты)

 

a. Защита материала от агрессивных воздействий.

 

b. Снижение проницаемости материала для кислот (для анионов Cl, SO4 и пр.).

 

Теперь перейдем от теории к практике.

 

Существующие конструкции

 

В существующих конструкциях методов по борьбе с высолами меньше, чем при изготовлении новых, и практически все они сводятся к пропитке конструкций (как со стороны поверхности, так и изнутри – через пробуренные шурфы) активными пропитками‐гидрофобизаторами, которые призваны:

 

 связать известь и другие растворимые минералы в конструкции в нерастворимые соединения, тем самым, уплотнив (заполнив) поры материала и снизив его проницаемость.

 

 Гидрофобизировать поверхность пор материала и предотвратить капиллярную миграцию влаги.

 

Обычно такие пропитки изготовлены на основе силикатных или кремнийорганических материалов.

 

Так же следует принять меры по высушиванию конструкции и последующей ее защиты от атмосферной агрессии.

 

Опираясь на вышеописанные механизмы разрушительного воздействия высолообразования, мы не рекомендуем пытаться избавиться от высолов путем полного запечатывания пор бетона лакокрасочными материалами.

 

Это может дать временное улучшение внешнего вида, но впоследствии это может весьма негативно сказаться на долговечности изделия или конструкции. Сначала надо вылечить болезнь, а уже затем делать косметику.

 

Новые конструкции и изделия

 

При изготовлении (возведении) новых конструкций или изделий имеется значительно более широкий арсенал средств для предотвращения или снижения вероятности появления высолов.

 

Эти технологические средства или методы можно поделить на рецептурные и организационные.

 

В числе рецептурных методов мы рекомендуем следующие:

 

 При изготовлении материала по возможности снижать количество воды. Для цементных составов это означает применение возможно более низкого водоцементного отношения. То есть, следует использовать более жесткие растворные и бетонные смеси.

 

Здесь следует отметить, что применение органических пластифицирующих добавок зачастую не дает положительного эффекта в борьбе с высолами, так как органические пластификаторы (по сути – диспергаторы)

 

повышают гигроскопичность материала, делая стенки его пор более гидрофильными.

 

 В составе цементных смесей рекомендуется использовать достаточное количество пуццолановых добавок, вступающих в химическое взаимодействие с известью, превращая ее в нерастворимые в воде и прочные соединения.

 

В качестве таких пуццолановых добавок мы рекомендуем применять не чисто силикатные добавки (такие, как микрокремнезем), а алюмосиликатные (например, метакаолин). Алюмосиликатные материалы способны связывать в нерастворимые соединения, подобные цеолитам, не только щелочноземельные металлы (Ca, Mg), но и щелочные (Na, K, Li), лучше защищая бетон (раствор) от высолов и силикатно‐щелочной реакции.

 

Связывая известь и другие растворимые соединения в нерастворимые вещества, которые откладываются в порах бетона, пуццоланы, тем самым, делают бетон более водонепроницаемым, снижая капиллярные эффекты. Кроме того, проницаемость материала для сульфат‐ и хлорид‐ионов (SO4‐2, Cl‐) так же значительно снижается, что делает бетон более стойким к воздействию атмосферной агрессии.

 

Таким образом, пуццолановые добавки решают сразу несколько задач, перечисленных в таблице, показывающей методы устранения высолообразования, в частности, пункты 1а, 1d, 2b и 3b.

 

 В состав строительных материалов так же рекомендуется вводить гидрофобизирующие добавки, предотвращающие капиллярную миграцию влаги.

 

Введение таких добавок наиболее эффективно от первичного высолообразования, когда вода из высыхающего раствора (бетона) стремится наружу, и пуццолановые добавки еще не успевают связать растворенные в ней соли. Предотвращение капиллярной миграции поровых растворов на ранней стадии высыхания растворов позволяет удержать растворимые минералы в толще раствора, где впоследствии они будут связаны пуццоланами, и не смогут участвовать во вторичном высолообразовании.

 

 В составе кладочных растворов мы рекомендуем использовать водоудерживающие добавки, которые снижают отдачу ими влаги (а значит и растворов водорастворимых минералов) в кладочный материал. Это уменьшит высолообразование на самом кладочном материале (кирпиче, блоках) около растворных швов.

 

 В общем, лучше использовать декоративные бетонные и растворные смеси (сухие смеси) заводского приготовления, так как в заводских условиях легче отследить все технологические операции по их изготовлению (да и есть, с кого спросить за качество, в конце концов).

 

В числе организационных методов мы рекомендуем следующие:

 

 Для изготовления строительных растворов и бетонов следует использовать по возможности чистое сырье, содержащее минимум растворимых в воде соединений. Это же относится и к воде затворения.

 

 Затворяя сухие смеси, особенно, цветные, следует использовать как можно меньше воды (приготавливать более жесткие растворные смеси).

 

 Если нет возможности использовать водоудерживающие добавки в кладочных растворах, то рекомендуется для кладки использовать насыщенный водой кирпич (или другой стеновой материал), который не будет оттягивать из раствора влагу. Здесь важно отметить, что вода для вымачивания стенового материала должна быть чистой, и этот метод не гарантирует отсутствия высолов на самом кирпиче, если в его составе присутствуют водорастворимые минералы. (При высыхании кирпича, содержащиеся в нем соли «полезут» на поверхность).

 

 Хороший метод разработан на практике подрядчиками, работающими с цветными кладочными растворами.

 

Они затирают (расшивают) растворные швы, удаляя излишки раствора, только после подсыхания раствора.

 

Таким образом, схватывающийся раствор около поверхности разрыхляется, разрушается его капиллярная сеть около поверхности, и результирующий цвет раствора оказывается более ярким.

 

 После подсыхания раствора или бетона следует как можно раньше нанести гидрофобизирующую пропитку.

 

(Перед применением поверхностных гидрофобизаторов следует всегда проводить опытное нанесение.)

 

 Твердеющий декоративный раствор или бетон следует предохранять как от быстрого высыхания (прямой солнечный свет, ветер), так и от увлажнения (дождь, туман). Оптимальными условиями твердения являются теплая и влажная атмосфера, но без осадков.

 

 Ну и, конечно, конструкционно следует предусмотреть защиту декоративных поверхностей от прямого воздействия осадков (козырьки, отливы и т.п.)

 

Заключение

 

Как мы видим, борьба с высолообразованием – это не тривиальная задача, и стопроцентной гарантии от высолов дать невозможно.

 

Однако, мы надеемся, что эта наша статья поможет Вам понять причины возникновения высолов и опасности, которые они таят. А наши рекомендации позволят производителям декоративным строительных материалов и подрядчикам, применяющим их, принять максимум мер по защите от этого феномена.

 

И, конечно, мы не можем здесь не сказать нескольких слов о предлагаемом нами для этих целей модификаторе МетаМикс‐2 «Антивысол».

 

Этот модификатор сочетает в себе сразу несколько методов борьбы с высолами.

 

 В его основу заложен наиболее эффективный пуццолановый материал – метакаолин, одинаково эффективно связывающий как известь, так и соли щелочных металлов, с превращением их в нерастворимые новообразования, подобные цеолитам.

 

 Этот модификатор обеспечивает гидрофобизацию пор модифицируемого материала, предотвращая капиллярную миграцию растворов минералов в материале, особенно, в первые часы твердения.

 

 Имея глинистую природу, модификатор выступает в качестве минерального пластификатора для цементных систем, особенно эффективного в &laq

Воздействие соли(реагентов) на тротуарную плитку и бетонные изделия

Воздействие соли на бетонные изделия.

Как известно, долговечность службы тротуарной плитки напрямую зависит от её качества, а также от ухода за ней в начале весны, когда тает снег, и в дождливый период осенью. При колебаниях температуры большое количество воды, которое в эти периоды постоянно попадает в борозды стыков тротуарной плитки, переходит из жидкого состояния в твердое (лед), а при понижении температуры – обратно, тем самым оказывая давление на тротуарную плитку и разрушая ее. Но это лишь один из факторов негативного воздействия на тротуарную плитку. Еще больше вреда ей наносит соль, которую очень любят использовать во избежание травм в зимний период, когда появляется гололед.

Многие не знают, что соль – это страшный разрушитель бетона и стальной арматуры, поэтому просто радуются быстрому пропаданию наледи на дороге, не подозревая об истинной природе ее воздействия на тротуарную плитку.

Воздействие сульфатов. Проникая в структуру бетона и взаимодействуя с его химическими компонентами, они образуют мел, эттрингиты и таумаситы. Эти вещества ведут к увеличению объема бетона, что впоследствии заканчивается разрушением конструкции и появлением трещин.

Воздействие хлоридов. Хлориды могут попадать в бетон как при посыпании солью, так и находиться в самых изделиях из бетона, что возможно при использовании материалов, содержащих примеси хлоридов. Хлориды могут вызывать коррозию арматуры и разрушать бетонные изделия изнутри за счет образование продуктов химических реакций, которые во влажных условиях увеличиваются в объеме. Так, вступая в реакцию с кальций гидратом, эти ионы образуют оксидированный гидрат кальция. Под воздействием поваренной соли могут образоваться трещины с подтеками белого цвета, которые являются щелочным силикатом, образовавшимся при взаимодействии аморфного кварца со щелочами.

Из вышеперечисленных доводов можно утверждать только одно:

НЕЛЬЗЯ ПОСЫПАТЬ ПОВЕРХНОСТЬ ТРОТУАРНОЙ ПЛИТКИ СМЕСЯМИ, КОТОРЫЕ СОДЕРЖАТ СОЛЬ!

Чтобы в зимний период поверхность плитки была не скользкой, посыпайте ее песком, а с приходом весны очищайте от загрязнений. В таком случае плитка прослужит Вам долгие годы и будет выглядеть новой.

 

 Также рекомендуем прочитать статьи.

Бетоны в растворах солей — Энциклопедия по машиностроению XXL

Стойкость бетонов в растворах солей. На бетонные конструкции в химических производствах могут действовать водные растворы различных солей.  [c.54]

Коррозия бетона обусловливается весьма сложными физикохимическими явлениями и является специальной областью исследований. Обычно коррозия бетона в растворах солей определяется их взаимодействием с одним из основных компонентов затвердевшего цементного камня — гидроокисью кальция. При этом размер и характер коррозионных повреждений бетона в значительной степени будут зависеть также от свойств образующихся при этом продуктов (плотности, растворимости, увеличения в объеме и пр.). Наряду с этим может происходить и взаимодействие среды с другими составляющими цементного камня.  [c.5]


Защита бетоном стальной арматуры основывается на пассивирующем действии щелочных сред. Выше приводилась диаграмма (см. рис. 2), иллюстрирующая зависимость устойчивости железа в водных растворах от pH. Скорость коррозии железа в нейтральных, слабокислых и слабощелочных растворах не зависит от величины pH. Это происходит потому, что в указанной области концентраций водородных ионов скорость коррозии определяется доступом кислорода. Она зависит также (на этом участке кривой) от присутствующих в растворе солей и их концентрации, наличия окислителей, температуры и многих других факторов.  [c.13]

Коррозия 3-го вида. Коррозия этого вида протекает при действии на поверхность бетонных конструкций растворов солей серной кислоты. В результате взаимодействия этих растворов е составными частями бетона образуются продукты коррозии, которые отлагаются в порах, трещинах и капиллярах бетона, кристаллизуются в них, увеличиваются ири этом в объеме и вызывают разрушение бетона.  [c.52]

Стойкость бетонов на различных цементах в растворах солей представлена на рис. 11 и 12.  [c.56]

Бетоны и растворы на основе феноло-формальдегидной и полиэфирной смол стойки в растворах солей с кислой и нейтральной реакциями, но они не стойки в растворах солей со щелочной реакцией.  [c.59]

Особое место занимает сульфатная коррозия, которая протекает при действии на бетонные конструкции растворов солей серной кислоты. В результате взаимодействия этих растворов с составными частями бетона образуются продукты коррозии, которые отлагаются в порах, трещинах и капиллярах бетона, кристаллизуются в них, увеличиваются при этом в объеме и при некоторых условиях вызывают разрушение бетона. Промышленные воды, которые содержат сернокислые соли и грунтовые воды, насыщенные углекислым газом, вызывают усиленную коррозию бетона, причем скорость разрушения бетона увеличивается с повышением содержания в воде солей и углекислого газа.  [c.12]

Чем ниже концентрация кислоты, тем быстрее она проникает в кислотоупорный бетон. Кислотоупорный бетон стоек во всех минеральных кислотах любых концентраций за исключением плавиковой, в растворах солей минеральных кислот, имеющих кислую реакцию. Он стоек к действию многих газообразных веществ — сероводорода, сернистого и хлористоводородного газа, хлора, сероуглерода, закиси азота и др.  [c.321]

Огнеупорная бетонная смесь содержит зернисто-кусковой (0,5—25 мм, до 70 мм) заполнитель — безусадочный огнеупорный материал (85—90 %), упрочняющие добавки, вяжущие — огнеупорный цемент (до 10—15 %) или жидкое стекло (5—10 %) и воду или водные растворы солей, кислот и т. п. (состав и свойства бетонов см. п. 1.4.3 кн. 3 настоящей серии). Огнеупорные бетоны приобретают строительную прочность в холодном состоянии.  [c.86]


Опасными для коррозии арматуры являются также ионы хлора, разрушающие пассивные плёнки на металле и приводящие часто к питтинговой коррозии арматуры. Ионы хлора могут попасть в бетон в случае использования для бетонной смеси материалов, содержащих хлористые соли, а также при действии на железобетонные конструкции хлорсодержащих газов и растворов.  [c.135]

Ко второму виду коррозии следует отнести процессы, развивающиеся в бетоне при действии вод, содержащих химические соединения, которые вступают в обменные реакции с компонентами отвердевшего замеса цементной смеси. Новые химические соединения либо хорошо растворимы в воде и вымываются ею, либо не обладают вяжущими свойствами и в виде аморфной массы остаются в зоне протекания реакции. Сюда относятся процессы, происходящие под действием на бетон кислот и растворов солей.  [c.249]

Затвердевшая эпоксидная замазка обнаруживает очень хорошую стойкость при действии разбавленных и концентрированных растворов щелочей при обычной и повышенной температурах, хорошую стойкость в воде, растворах солей и кислот (не концентрированных) при температуре 20 °С. Она имеет хорошее сцепление с бетоном и керамикой, высокую механическую прочность, минимальную линейную усадку и незначительное влагопоглощение.  [c.274]

Ко второму виду относятся процессы, связанные с химическим взаимодействием между цементным камнем и агрессивными агентами, которое приводит к образованию либо легко растворимых продуктов, выносимых из бетона во внешнюю среду в результате диффузии или фильтрации, либо атмосферных веществ, не обладающих вяжущими свойствами и не способных препятствовать дальнейшему развитию коррозии. Процессы, обнесенные ко второму виду, имеют место в тех случаях, когда на бетон воздействуют растворы кислот и некоторых кислых солей, В этих средах разрушение бетона происходит во много раз интенсивнее, чем при коррозии выщелачивания.  [c.120]

Фиг. 131. Циркуляция горючего в реакторе гетерогенного типа. Устройство показанного здесь реактора в некотором отношении диаметрально противоположно устройству, приведенному на фиг. 130. Там имелось неподвижное горючее, вокруг которого циркулировал замедлитель, играющий роль теплоносителя. Здесь же имеется неподвижный замедлитель, сквозь который (по специальным каналам) циркулирует жидкое горючее и передает тепло к теплообменнику. Для этого либо используется раствор соли урана природного или обогащенного состава, либо уран вводится в виде взвешенных металлических частиц в соответствующей жидкости, либо, наконец, применяется сплав с низкой точкой плавления. Как и в предыдущем случае, реактор должен иметь надежную бетонную защиту. Для восстановления использованного горючего нет необходимости останавливать реактор.
Разрушение бетонных фундаментов кислотой обычно начинается с верхних частей, т. е. на уровне пола или непосредственно под полом (в случае, если верх фундамента расположен под полом). Разрушение бетона кислотой происходит потому, что серная кислота реагирует с гидроокисью кальция, содержащейся в бетоне. В результате этого образуются соли, которые легко растворяются в воде или, кристаллизуясь в порах и увеличиваясь в объеме, разрушают бетонный камень.  [c.178]

Силикатные материалы подразделяются на природные горные породы, искусственные плавленые силикатные материалы (каменное литье, силикатные стекла, ситаллы и другие), керамические и огнеупорные материалы, вяжущие вещества и бетоны. В их состав входят соли кремниевых кислот, алюмосиликаты, кальциевые и магниевые силикаты, чистый кремнезем и другие вещества. Большинство этих материалов устойчиво к минеральным и органическим кислотам, кроме плавиковой. Устойчивость к кислотам возрастает с увеличением содержания оксида кремния. К растворам щелочей и карбонатам щелочных металлов устойчивы силикатные материалы, содержащие основные оксиды.  [c.79]


В качестве мероприятия против коррозии арматуры И. А. Александров рекомендовал уплотнять поверхностные слои бетона железобетонных конструкций, в частности, путем флюа-тирования — обработки растворами солей фтористоводородной кислоты.  [c.19]

Коррозия 2-го вида. Если на бетон действуют воды, содержащие некоторые химические вещества, то в результате коррозии в бетоне образуются соли, которые легко растворяются и уносятся водой, либо выделяются в бетоне в виде аморфной массы, не обладающей вяжущими свойствами. Коррозийные разрушения этого вида происходят при эксплуатации бетонных и железобетонных конструкций в цехах с агрессивными средами, главным образом в химической промышленности.  [c.52]

В минеральных кислотах (кроме НР), растворах солей этих кислот и уксусной кислоте кислотоупорный бетон обладает высокой стойкостью, но под действием щелочей и воды он разрушается.  [c.32]

Асбовинилы химически стойки в большинстве агрессивных сред, в сухих и влажных газах, щелочных средах, пресной и морской воде, растворах солей и во многих органических соединениях. Имеют высокую адгезию к металлу, бетону, керамике и дереву и легко наносятся на поверхность этих материалов. Не изменяют своих свойств в пределах от —50 до + 120° С.  [c.342]

Асбовинил используется в качестве защитных покрытий, а также для изготовления листов, пластин, труб, арматуры и отдельных деталей , работающих в агрессивных средах разбавленных щелочах, растворах солей, неокисляющих минеральных и органических кислотах, в сухих и влажных газах, в пресной и морской воде. Асбовинилом можно защищать не только металлы, но дерево и бетон.  [c.92]

Можно с некоторым приближением считать, что кислые соли в растворе действуют на бетон и другие строительные материалы основного характера так же, как кислота с такой же величиной pH. а растворы основных солей — как щелочи, имеющие такую же величину pH  [c.14]

Доломит (двойная соль карбоната кальция и магния) — довольно распространенная горная порода используется в строительстве в виде камней, щебня и в качестве щелочестойкого наполнителя в растворах и бетонах.  [c.20]

Другие кислые среды (в жидкой, парообразной или газообразной фазах) при взаимодействии с бетоном обычно образуют растворимые в воде и особенно в кислых растворах соли и поэтому разрушают бетон. Однако в определенных условиях при взаимодействии бетона с серной и соляной кислотами могут образовываться продукты, препятствующие разрушению бетона. Это происходит при выделении из цементных минералов свободного кремнезема, который с перечисленными растворами кислот образует гель кремневой кислоты Si(0H)4, нерастворимый в воде и кислотах. При этом на поверхности бетона образуется тонкая защитная пленка, предохраняющая его от про-  [c.47]

Стойкими в различных солях являются также бетоны и растворы на основе синтетических (фуриловых и эпоксидных) смол и кислотостойких наполнителей.  [c.59]

Учитывая эти особенности механизма коррозионных процессов, можно моделировать коррозию арматуры в железобетоне путем погружения образцов в растворы солей, в частности поваренной соли и хлористого кальция. При этом ускоряется процесс и упрощается методика испытаний, легче наблюдать за режимом проведения экспериментов и поддерживать заданную концентрацию агрессивной среды. Однако следует учитывать, что если анион кислоты практически не образует с составляющими цементного камня труднорастворимых соединений (это характерно, например, для нитрат-ионов, а также хлорид-ионов при использовании бетонов на низкоалю-минатных цементах или цементах, содержащих повышенные дозировки гипса), то концентрация соответствующих ионов изменяется по сечению изделий в различное время по законам диффузии. Такое распределение может быть описано с помощью второго закона Фика.  [c.136]

Бетон на шлакопортландцементе (рис. 11, б) более стоек в растворах солей, чем бетон на портландцементе. Это мож-Рис. 11. Стойкость бетона марки 100 в но объяснить относительно ма-воде и в растворах хлорида натрия различных концентраций а — бетон, изготовленный на портландцементе б — бетон, изготовленный на шлано-портландцементе 1 — вода 2 — 10%-ный раствор КаС1 г — 20%-ный раствор КаС1.  [c.56]

Бетон нестоек в растворах сернокислых солей натрия, калия, магния, кальция, алюминия, железа, а также в растворах солей аммония, в морской воде (за исключением особо плотного бетона) во всех неорганических кислотах (за исключением фэсфэрной) во всех органических кислотах (за исключением щавелевой и виннокаменной) в жирных маслах, жирах растительных и животных, в растворах сахара, патоке.  [c.324]

Минеральные вяжущие представляют собой весьма обширную группу неорганических соединений, способных твердеть при затворе-НИИ водой или водными растворами солей, кислот и оснований. На основе минеральных вяжущих получают мастики (замазки), растворы и бетоны, отличающиеся крупностью наполнителя. Химическая стойкость таких материалов в основном определяется стойкостью отвержденного вяжущего. Бетоны на основе портландцемента при принятии специальных мер по их уплотнению являются щелочестойкими, но разрушаются в кислотах. Щелочеотойкие бетоны рекомендз ется выполнять на основе алитового портландцемента, карбонатного песка и щебня при водоцементном отношении не более 0,4 для улучшения удобоукладывае-мости следует вводить суперпластификаторы. Стойкость бетонов су щественно повышается при пропитке их расплавленной серой или мономерами типа акрилатов с последующим термокаталитическим или радиационным отверждением.  [c.91]

Усиление коррозии бетона вызывают и соли магния MgSO и Mg h в случае высокого содержания их в растворе  [c.133]

Основой для такого ряда твердеющих систем являются твёрдые растворы силикатов натрия или калия, то есть ярко выраженные ще]ючи. Однако в процессе твердения на воздухе (в тонком слое) или в присутствии кремнефтористого натрия эти щёлочи переходят в слабоосновную или нейтральную соль -углекислый или фтористый натрий и кислый кремнегель pH = 2), который в основном и определяет химическую стойкость бетонов или растворов  [c.135]


Снижение прочности, вызванное постепенным вымыбанием Са(0Н)2, вначале идет медленно позже скорость разрушения быстро возрастает. Наличие солей, даже не реагирующих с компонентами бетона, или простое повышение концентрации ионов в растворе, приводят к увеличению скорости выщелачивания компонентов и понижению прочности бетона. Напротив, присутствие в воде карбоната и бикарбоната кальция уменьшает коррозионное действие воды. Чем выше временная жесткость воды, тем меньшую коррозию она вызывает.  [c.251]

Отвердевшие замазки — кислотостойкие материалы, хорошо сцепляются с бетоном и керамикой, имеюш,ими высокую механическую прочность и незначительное водопоглош,ение. Они обнаруживают высокую стойкость при воздействии коррозионных сред, в частности, воды, растворов солей, неорганических кислот при комнатйой температуре (особенно — разбавленных, например,  [c.275]

Полиэфирные покрытия, армированные стекловолокном, требуют сухой, нейтрализованной (например, при помощи флюатиро-вания) бетонной основы. При 20 °С они обнаруживают хорошую химическую стойкость в воде, разбавленных и среднеконцентрированных растворах неорганических и органических кислот, растворах солей, имеющих кислую или щелочную реакцию, бензине и минеральных маслах. С ростом температуры агрессивных сред химическая стойкость покрытий уменьшается.  [c.276]

К первому виду относятся процессы, связанные с действием на бетон воды с малой жесткостью и водных растворов некоторых солей, способных растворять цементный камень, не вступая при этом в химическое взаимодействие с его составляюп ими. Ослабление бетона в подобных случаях происходит в результате выноса растворенных компонентов цементного камня во внешнюю среду (коррозия выщелачивания). Особенно интеноивно эти процессы протекают при фильтрации воды через бетон конструкций и сооружений.  [c.120]

Кремнийорганические жидкости ГКЖ-Ю и ГКЖ-11— этилсиликонат и метилсиликонат натрия относятся к типу воздухововлекающих добавок. Улучшают структуру затвердевшего бетона адсорбируясь на цементных частицах гидрофобйзируют стенки пор и капилляров. Поставляются в виде водно-спиртовых растворов с содержанием основного вещества около 30 %. Вводятся в бетонную смесь в количестве 0,05. .. 0,2 % от массы цемента. Повышаю морозостойкость бетона в 2. .. 3 раза, водонепроницаемость — на две марки, трещиностойкость, стойкость к воздействию растворов минеральных солей, в том числе сульфатов, а также значительно понижают скорость капиллярного подсоса воды бетоном.  [c.149]

Армируя бетон стеклянным волокном, получают стеклобетон, используемый в строительстве судов, понтонов. Бетон, получаемый из минерального вяжущего вещества (цементы, гипс и другие), полимера (натуральный и синтетические каучуки, битумы, поливинилхлорид и другие) и наполнителей, называют полимер-бетонами. Они устойчивы к кислотам, щелочам, растворам солей и газам. Их применяют для покрытия полов в химических производствах, изготовления армированных конструкций, гидроизоляции, при строительстве бетонных дорог, перронов и т. д.  [c.83]

По данным различных исследователей, при фильтрации через бетон влаги при отсутствии в ней солей растворяется 1,3—1,7 г/л Са(0Н)2- Выщелачивание гидрата окиси кальция из бетона сопровождается снижением его концентрации. Это вызывает разложение других гид-ратных минералов цементного камня — гидроалюмина-  [c.32]

Ш,елочность бетона и раствора, затворенного на воде Средиземного моря, недостаточна для полного торможения коррозии арматуры на воздухе. То же получается при проникании солей морской воды в бетон.  [c.91]

В некоторых случаях в бетоне или других си.ликатных материалах при действии кислот образуются растворимые в воде соли, например при действии соляной кислоты — хлористый кальций. Это приводит к разрушению бетонных конструкций (каналов, фундаментов), подвергающихся непрерывному действию агрессивной среды, способной растворять и уносить образовавшиеся продукты коррозии.  [c.12]

Поэтому для кислых бетонов целесообразно использовать не ортофосфорную кислоту в чистом виде, а растворы солей (алюмофосфаты, магнийфосфаты,- цирконийфосфаты и другие более сложные соединения).  [c.218]


Причины высолообразования на мелкоштучных изделиях.

Высолы — отложение на поверхности изделий кристаллов растворимых соединений из состава бетона. Говоря простым языком, высолы образуются в результате миграции воды вместе с солями внутри строительного материала.

Рис. 1 Высолы на поверхности тротуарной плитки и кирпича

Высолы представляют собой рыхлую массу кристаллических неорганических солей, нежелательность образования которой связана с потерей декоративного вида строительных конструкций. Благодаря рыхлой структуре, во многих случаях высолы могут счищаться с поверхности механически или исчезать самопроизвольно под воздействием растворяющих или смывающих их атмосферных осадков. Однако в ряде случаев они прочно удерживаются на поверхности, затрудняя ее декоративную отделку.
Образование высолов является сложным физико-химическим процессом, проявляющимся в зависимости от многих факторов: типу цемента, качеству заполнителей, составу бетона или раствора, технологии, условиям твердения на ранних стадиях, условиям эксплуатации и др. В общем виде образование высолов можно представить следующим образом:

Готовое изделие способно впитывать в себя определенное количество влаги, которая беспрепятственно перемещается по капиллярам. То же можно сказать о бетоне, пенобетоне, известняке, гипсе, искусственном и натуральном камне, шифере и других строительных материалах. В сухую и теплую погоду соленый незамерзающий раствор (соли+вода) устремляется к поверхности стены, влага испаряется, соли кристаллизуются, оставаясь на стене в виде белого налета.
По типу происхождения высолы можно разлелить на:

В зависимости от химического состава солей высолы подразделяются на три основные категории:

  1. Сульфатно-натриевые — образуются при попадании сульфата натрия в строительные смеси. Растворяясь в воде, промочившей конструкцию, сульфат натрия в процессе испарения превращается в кристаллогидрат Na2SO4. Нужно отметить, что этот вид высола практически не растворяется в холодной воде после окончательной кристаллизации. Катализатором растворения в этих случаях является повышение температур – чем теплее вода, тем сильнее она растворяет кристаллы высола этого вида.
  2. Карбонатно-кальцевые — вымываясь из бетона или другого материала, гидроксид кальция на поверхности карбонизируется углекислым газом, что приводит к образованию карбоната. Кристаллизовавшись, такие высолы больше не растворяются в воде.
  3. Карбонатно-натриевые — если в материалах присутствовала едкая щелочь NaOH, хотя бы в незначительных количествах, то выносимая испаряющейся влагой на поверхность, она карбонизируется под воздействием атмосферного углекислого газа, что и приводит к образованию высолов. Даже после кристаллизации карбонатно-натриевые отложения являются водорастворимыми.

Следует отметить, что все эти виды высолов чаще всего встречаются в смешанном варианте: в состав того или иного высола могут входить не только кальциевые или натриевые соли, но и кремниевые, магниевые, а также соли металлов. В таких случаях высол классифицируется по основному составляющему элементу.

Рассмотрим более подробно причины образования высолов и пути их решения.

1. Факторы высолообразования, относящиеся к сырьевым материалам.
Здесь в первую очередь важен минералогический фактический состав цемента, а также содержание растворимых щелочей. Цемент, имеющий пониженную склонность к высолообразованию, должен характеризоваться пониженной способностью к выделению при гидратации Са(ОН)2 — портландита. Путь уменьшения в цементе содержания алита — основного источника Са(ОН)2 при гидратации — в большинстве случаев нерационален, т.к. переход к белитовым цементам неизбежно приведет к существенному снижению активности цемента. В подобных условиях требование к высокой активности цемента является определяющим. Оно напрямую связано с его способностью образовать такое количество цементного геля, которое обеспечит нарушение капиллярной проницаемости цементного камня, и поровая жидкость не сможет достигнуть поверхности изделия. При этом стоит заметить, наряду с цементом, источником растворимых солей может выступать заполнитель, вода, различные химические добавки, в особенности противоморозные.
Рассматривая причины высолообразования связанные с сырьевыми материалами, решением может стать связывание Са(ОН)2 при гидратации цемента активной гидравлической добавкой. Наиболее приемлемой с позиций снижения высолообразования активной добавкой является доменный шлак. Также могут быть использованы цементы, содержащие золу от сжигания твердого топлива, микрокремнезем, пуццолановые добавки.

Рис. 2 Нарушение технологии приготовления бетона

2. Факторы высолообразования, относящиеся к составу бетона.
Эти факторы относятся к формированию капиллярной пористости в бетоне. Она должна быть минимальной, чтобы снизить объем поровой жидкости, доставляемой в единицу времени на поверхность изделия при сушке. Особенно это важно в начальный период твердения бетона, когда капиллярные поры еще не перекрыты продуктами гидратации цемента — цементным гелем.
Известным способом снижения высолообразования, связанного с составом бетона, является уменьшение содержания воды в растворной (бетонной) смеси при обеспечении ее удобоукладываемости. Это достигается либо специальными способами укладки смесей с низкими значениями В/Ц (вибрирование, прессование), либо снижением В/Ц за счет применения водоредуцирующих добавок (супер- и гиперпластификаторов)

3. Факторы высолообразования, относящиеся к формовке и уплотнению.
Раствор или бетонная смесь должны быть надлежащим образом уплотнены, чтобы исключить появление больших пустот и капиллярных пор. Слишком большое уплотняющее усилие может увеличить содержание воды и В/Ц, соответственно, на поверхностях, делая их более восприимчивыми к появлению как первичных, так и вторичных высолов.

4. Факторы высолообразования, относящиеся к условиям выдержки (ТВО) и хранению.
Цель выдержки — удерживать воду в теле цементного камня, чтобы гарантировать, протекание процессов гидратации с необходимой скоростью. Свежий бетон является относительно пористым и проницаемым. Когда вода испаряется с его поверхности, она быстро замещается водой из тела бетона, создавая на поверхности слой высолов из карбоната кальция.
Эти высолы могут заблокировать поверхностные поры, предотвращая последующее попадание воды, необходимой для замещения испаренной, что ведет к неполной гидратации цемента. Бетон, подверженный такому преждевременному «высыханию», не будет полностью набирать прочность и будет оставаться относительно проницаемым под слоем высолов. В свежем бетоне, который был должным образом выдержан (нет пересыхания), поровое пространство менее сплошное. Испарение и образование высолов происходит ниже поверхности бетона.

Рис 3. Высолообразование на поверхности тротуарной плитки

5. Факторы высолообразования связанные с ошибками на этапе проектирования конструкции и монтаже (укладка, нанесение заливка).
В первую очередь речь идет об отсутствии гидроизоляции и дренирующего слоя – грунт является самым «богатым поставщиком» солей, дождевая/талая/техническая вода также содержит вредные примеси. Не стоит так же забывать, что использование противоморозных добавок, чистящих средств (сода, бытовая химия, некоторые органические чистящие средства) повышает риск образования высолов из-за содержания в них растворимых солей. Кроме этого отсутствие защиты от прямого попадания дождевой воды (капельники, крышки, ливневые стоки и т.д.) повышает риск появления высолов из-за неравномерного увлажнения, в т.ч. в период проведения строительных работ.
Сразу после укладки/нанесения необходимо предотвратить возможность пересыхания поверхности изделий. Бетон не должен подвергаться воздействию ветра или высокой температуры (в. т.ч. прямых солнечных лучей). Идеальные условия выдержки на объекте — температура 20 °C и относительная влажность не менее 80%. Уход за поверхностями путем укрытия пленкой не рекомендуется. Это может привести к неравномерной влажности поверхности или образованию конденсата, что приведет к неравномерному окрашиванию или выцветанию.

Возможна обработка поверхностей гидрофобизирующими составами, что снизит риск появления высолов. Силаны, силоксаны и силиконы являются подходящими водоотталкивающими средствами для поверхностей, подверженных воздействию влаги. Силоксаны и силиконы являются более крупными молекулами и больше подходят для пористых материалов, таких как кладочные растворы.

Рис.4 Поверхность обработанная гидрофобизатором

Подводя итоги, можно сказать, что высолы обычно сезонная проблема. Достаточно большое количество факторов влияет на степень риска появления высолов на поверхности изделий/материалов как на стадии их производства, так и при эксплуатации. Основной причиной появления высолов является градиент по влажности в цементном камне и окружающей среды, а также содержание (в т.ч. миграция) водорастворимых солей.

Понравилась статья?

Поделиться в соцсетях:

зачем добавляют и сколько нужно?

Соль в бетон и раствор: зачем и сколько?

Содержание статьи:

Изменить свойства цементного раствора и бетона в лучшую сторону можно разными способами. Очень часто строители добавляют соль в бетон и раствор, которая является эффективной противоморозной добавкой. Соль позволяет работать со строительной смесью при отрицательных температурах воздуха и способна изменить в лучшую сторону её характеристики.

Конечно же, можно использовать специальные добавки на полимерной основе, которые не дадут замерзнуть воде на морозе, которая находится в растворе. Но все это существенно удорожает смесь. Ранее в строительном журнале samastroyka.ru уже рассказывалось про «народные» добавки в бетон и раствор. Упоминалось там и использование соли, но только совсем уж поверхностно. В данной статье будет рассказано, для чего добавляются соль в цементный раствор или бетон, а также её конкретные пропорции использования.

Зачем добавляют соль в бетон

Добавление соли в бетон и цементный раствор даёт возможность вести строительные работы при отрицательных температурах окружающей среды. На застывание цементного раствора нужно примерно несколько дней, а вот при морозе, данный срок существенно сокращается. Из-за этого происходит разрушение строительной смеси изнутри, она становится рыхлой и непрочной.

Соль же добавленная в цементный раствор, не даёт воде замерзнуть некоторое время на морозе, что положительным образом сказывается на качестве раствора. Однако мнения строителей по поводу добавления соли в бетон и растворы на основе цемента, серьезно разделились.

Одни из них считают, что при добавлении соли в бетон, коррозия металлических элементов армирования резко возрастает. Другие же строители, наоборот, добавляют соль в раствор и считают такую добавку самой дешевой из всех противоморозных добавок. Соль позволяет применять растворы на основе цемента при отрицательной температуре воздуха.

Как бы там ни было, каждую добавку в бетон и цементный раствор нужно использовать на свой страх и риск. При этом обязательно следует знать правильные её пропорции по отношению к объему строительной смеси. В противном случае можно сделать только хуже.

Сколько нужно добавлять соли в бетон и цементный раствор

Количество соли в цементный раствор или бетон, всецело зависит от температуры окружающей среды. Добавляют соль в бетон и цементные растворы, только в том случае, если с ними приходится работать при отрицательных температурах, когда требуется не допустить быстрого замерзания воды и их разрушения вследствие этого.

Так, например, при температуре воздуха от 0 до — 5 градусов, процентное содержание соли от общей массы строительной смеси, должно составлять примерно 2%. При температуре от -5 до -15 градусов, соль добавляют в цементный раствор не менее 4% от общей его массы.

Кроме того, учитывая высокие коррозионные процессы при добавлении соли в бетон, можно выделить один главный нюанс: использовать соль в качестве противоморозной добавки можно только для тех конструкций из бетона, в которых отсутствуют металлические элементы армирования. Например, при заливке бетоном отмостки, там, где не применяется армировка. При таком подходе, соль, в качестве противоморозной добавки, окажется самым дешевым вариантом.

Однако, по мнению все тех же самых экспертов, от использования бетона и цементных растворов при отрицательных температурах, лучше и вовсе отказаться. Желательно спланировать бетонные работы, таким образом, чтобы они не приходились на зиму. В любом случае, и прочность, и долговечность эксплуатации строительных конструкций с использованием бетона и цементных смесей, построенных в это время, будет намного ниже.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Полезное о бетоне

      В данной статье мы постараемся коротко и доступно изложить, что нужно знать о бетонах.

     Бетон — это «искуственный» камень, структура которого непрерывно изменяется.

     Пуццолана — рыхлая вулканическая порода, представляющая собой рыхлые глинистые материалы, обожженые при вулканических извержениях. Название происходит от местечка Пуццоли близ Неаполя. (Уже в Древнем Риме при строительстве морских сооружений было обнаружено, что если известь смешать с тонкомолотой обожженой глиной (бой кирпича и черепицы) или пуцциоланой, то она не будет разрушаться от воздействия воды и, более того, твердеть в воде). Пуццолановый портландцемент за счет заполнения пор пуццолановыми добавками и их набухания повышает водонепроницаемость бетонов.

     Цемент (или каменный клей) был изобретен русским строителем Челиевым Е. в начале XIX века при обжиге смеси глины и извести до спекания с последующим размалыванием. Одновременно цемент был изобретен англичанином Аспдином и назван «портландцементом» (по сходству в затвердевшем виде с известняками из каменоломен близ города Портланда). Цемент изготавливают из цементного клинкера, а его получают обжигом до спекания природного сырья (известняковый мергель) или искустввенной сырьевой смеси. Такие смеси должны содержать примерно 3 части известняка и 1 часть глины (или диатомит, трепел, и другие силикатные породы, близкие к глине по химическому составу). При помоле клинкера также добавляют гидравлические добавки (до 3% гипса, и до 15% диатомита, трепела, опоки). От тонкости помола цемента зависит скорость реакции и прочность бетонной смеси (1 гр цемента имеет площадь частиц 2000-3000см2, в высокопрочных цементах до 6000см2)

     Образование цементного камня происходит в следствии химической реакции при смешивании цемента с водой. После прекращения растворения продуктов реакции вокруг каждого цементного зерна образуется студнеобразная клейковидная масса — гель. Клеящая способность  геля тем выше, чем об меньше разбавлен (разжижен) водой. Гель склеивает между собой зерна цемента, а в смеси с заполнителями — и зерна песка, гравия, щебня. В дальнейшем начинает кристализация раствора (раствор схватывается), то есть гидроокись кальция — трехкальциевый гидроалюминат и другие новообразования создают структуру цементного раствора.

На картинке схематически представлен процесс преобразований (1 — начальный период гидратации цементных зерен в воде; 2 — образование гелевой оболочки на цементных зернах, скрытый период гидратации; 3 — вторичный рост гелевой оболочки после осматического разрушения, образование волнистых и столбчатых структур на поверхности зерен и в порах цементного камня, третий период гидратации; 4 — уплотнение структуры цементного камня с последующей гидратацией цемента).

     Самым важным свойством бетона является его прочность на сжатие. Измерение производят при сжатии до разрушения эталонного кубика бетона с ребром 200мм. Например, если бетонный кубик с ребром 200мм разрушится при нагрузке 400кН (40 тонн), то предел прочности при сжатии будет равен 10МПа (100кгс/см2). Данный показатель (в примере для М100) и является «марочной» прочностью бетона (например М600, М500, М400, М300, М250, М150, М100 и ниже). Прочность бетона напрямую зависит от качества цемента и прочности каменного заполнителя (щебня, гравия). На растяжение бетон работает примерно в 15 раз хуже чем на сжатие.

     Средняя плотность бетона — это отношение массы материала ко всему его объему (кг/м2, гр/см3 или %). Средняя плотность бетона всегда меньше 100%. И чем выше средняя плотность бетона, тем он прочнее. Поры в бетоне, как правило, появляются при его изготовлении: в результате испарения излишней воды, не вступившей в химическую реакцию с цементом при его твердении, при плохом перемешивании бетонной смеси, и, наконец, при недостатке цемента. Как бы плотен не был бетон, в нем всегда есть поры! (поры дополняют среднюю плотность бетона до 100%). На среднюю плотность бетона влияют заполнители (по этому признаку бетоны разделяются на три типа: тяжелый 2200-2400кг/м3, лёгкий 1600-1800кг/м3 и особо лёгкий до 1800кг/м3).

     Водостойкость — это свойство бетона противостоять воздействию воды не разрушаясь. Чтотбы определить водостойкость бетона изготавливают два образца: один в сухом виде раздавливают на прессе и измеряют его нормальную прочность. Другой вымачивают до насыщения и тоже разрушают. Отношение прочности (уменьшается при насыщении водой) насыщенной водой образца к прочности в сухом виде называется коэффициентом размягчения материала. Для бетона он больше 0,8.

     Теплопроводность характеризует способность бетона передавать через свою толщину тепловой поток, возникающий из-за разницы температур на его поверхностях. Теплопроводность бетона в 50 раз ниже чем у стали.

     Морозостойкость (F) — способность бетона выдерживать многократное замораживание и оттаивание без разрушения, и почти без изменения своих свойств.

     Водонепроницаемость (W) — характеристика бетона (в кгс/см2, метрах или паскалях) показывающая при достижении каких значений гидростатического давления он теряет способность не впитывать и не пропускать через себя воду. По степени водонепроницаемости бетон подразделяют на марки W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18 и W20. Цифры 2-20 обозначают давление в кгс/см2, при котором стандартные бетонные образцы диаметром и высотой 15 см не пропускают через себя воду (Например, W4 — 4 кгс/см2, или 0,4 МПа, или около 40м водянного столба при +4 град.С). Теоретически W4 – это водонепроницаемый бетон. В реальности: Холодные швы, Деформационные швы, Трещины Контакт «стена-пол», Раковины, различные дефекты уплотнения бетона, Усадочные деформации, Коррозия бетона в процессе эксплуатации (бетон стареет, теряет прочность, крошится, в нем появляются трещины, начинает протекать вода, он разрушается и также проявляет свойства фильтрации через него грунтовых и иных вод).

ИТОГ: подземные сооружения, выполненные из сборного или монолитного железобетона почти всегда являются водопроницаемыми и нуждаются в дополнительной гидроизоляции.

     Железобетон — бетон, в который вводятся стальные стержни — арматура (в переводе с итальянского «вооружение»). Так как прочность бетона на растяжение не велика, то бетонные конструкции при изгибе разрушаются при очень малой нагрузке. Прочность же стального стержня в 100 — 200 раз выше, чем у бетона. При армировании у бетона появляется прочность на растяжение (притом коэффициенты линейных тепловых удлинений у бетона и стали примерно равны).

     Наполнители:

     Гравий — это в различной степени обкатанные обломки самых прочных горных пород (гранита, диорита, базальта, темно-серого известняка) круглой или яйцевидной формы с гладкой поверхностью. Размер фракции от 5 до 70мм. По своему происхождению различают гравий горный (отважный), речной и морской. В горном гравии обычно содержатся вредные примеси глины, пыли, песка, органических веществ, сернистых и сернокислых соединений. В речном и морском гравии примеси почти отсутствуют.

     Щебень — это материал, который получают при дроблении горных пород или искуственных камней на куски размером от 5 до 70мм. Зерна щебня имеют неправильную форму, поверхность их шероховатая. Щебень прочнее сцепляется с цементным камнем, чем гравий. Крупный заполнитель должен быть в 2-3 раза прочнее самого бетона, так как он образует скелет бетона.

     Мелкий заполнитель — различные пески. Песком называются рыхлые горные породы, которые состоят из зерен различных материалов (чаше всего кварца, а также полевошпат, доломит, известняк), размером от 0,1 до 5мм. Все пески содержат вредные для бетона примеси: уголь, пыль, глину, гипс, слюду, серный колчедан и различные органические примеси. Частицы гипса и сульфаты могут вызвать игольчатые соединения с цементом — «цементную бацилу», которая в дальнейшем превращается в белую слизь, и делает применение бетона невозможным. Песок одной крупности содержит около 45% пустот, потому нужно применять различные фракции песка для уменьшения расхода цемента.

     Что нужно знать при изготовлении и эксплуатации бетона:

     При изготовлении бетона нужно стремиться к отсутствию пустот и удалению излишков воды. Для этого применяют прессование, центрифугирование, вибрирование, вакуумирование. Благодаря вакуумированию возможно прирастить прочность бетона на 50-70%.

     После схватывания бетона требуется его увлажнение. При его увлажнении будут постоянно происходить химические процессы, которые превратят минералы цементных зерен в новые стабильные образования — гидросиликаты кальция.

     Контрольный срок твердения бетона 28-30 суток. 90-то суточная прочность бетона примерно на 20% выше чем через 28 дней.

     Высокая температура (80-90град.С) ускоряет химическую реакцию в бетоне. Если бетон пропарить (прогреть во влажной среде) в течении 12-16 часов, то можно получить бетон с прочностью, равной 65-70% бетона 28-ми суточного. 

     Избежать усадочных трещин можно увлажнением молодого бетона в течении 3-4 недель после укладки.

     При снижении температуры с +20 до +5град.С схватывание бетона замедляется в 2-5 раз. А при температуре ниже 0град.С схватывание прекращается.

     При замерзании в порах бетона вода увеличивает свой объем на 9%, создавая в нем большие напряжения приводящие к разрушению камня.

     Водоцементное отношение (В/Ц) — это отношение массы воды затворения к массе цемента (ГОСТ 30515-97. Цементы. Общие технические условия.). От его величины зависит непроницаемость бетона. Считается, что при отношении, равном 0,56-0,6, бетон имеет нормальную непроницаемость, 0,46 — повышенную непроницаемость, 0,45 — очень высокую непроницаемость.Количество воды, которое необходимо для протекания процесса образования бетона, соответствует оптимальному В/Ц отношению равному 0,25 (масса воды 25% от массы цемента, или 1/4). Лишняя вода не участвующая в процессе гидратации способствует порообразованию, следовательно, чем ниже В/Ц, тем бетон плотнее, следовательно, более водонепроницаем и меньше подвержен трещинообразованию. Слишком высокое содержание цемента в бетоне, кроме того, не только не экономично, но и невыгодно, потому что цемент при твердении усаживается. При этом повышается опасность ОБРАЗОВАНИЯ УСАДОЧНЫХ ТРЕЩИН. Капилляры в бетоне вследствие высокого содержания воды и цемента ведут к уменьшению ПРОЧНОСТИ НА СЖАТИЕ затвердевшего бетона. Прибавляется также и его способность всасывать воду. Это приводит в железобетоне к ОПАСНОСТИ КОРРОЗИИ арматуры.

Однако низкое В/Ц существенно снижает пластичность бетонной смеси и как следствие этого ее удобоукладываемость. Плохая удобоукладываемость бетонной смеси приводит к образованию раковин, полостей и других дефектов, которые снижают, при том существенно, эксплуатационные характеристики бетонной конструкции, она вообще может перестать быть монолитной. Для того чтобы повысить пластичность бетонной смеси при ее изготовлении или на строительной площадке существенно увеличивают В/Ц отношение, доводя его до значений 0,5 – 0,6. Эти мероприятия приводят к перерасходу цемента, увеличивают усадку бетонной смеси при образовании цементного камня, что приводит к образованию трещин, делают бетон менее плотным, что снижает его прочность и водонепроницаемость.

 

     Наиболее важными свойствами исходных материалов, подлежащими контролю, являются активность (способность прочно связывать материалы, для определения которой изготавливают кубик-образец из цементного раствора 1:3 на специальном песке и раздавливают на прессе) и схватывание цемента, прочность щебня или гравия, влажность песка, наличие и характер примесей и загрязнений в заполнителе и песке, а так же кислотность воды и особенно содержание в ней сернокислых солей и органических кислот.

     В холодное время года бетон можно заставить твердеть, если ввести в бетонную смесь добавки — химические ускорители твердения (хлористые соли кальция и натрия, нитрит натрия, поташ, а так же хлористый аммоний). Они снижают температуру застывания воды и ускоряют гидротацию минералов, которые входят в состав цемента. Бетон с такими добавками называют холодный бетон. Однако хлористые соединения вызываю коррозию арматуры, потому применяются для неармированных бетонов.

    В жаркую погоду бетон обязательно нужно защищать от потери влаги, чтобы не прекратился процесс твердения (а некоторые цементы, например алюминатные, при температуре выше +35град.С разлагаются). Стоит обратить внимание на 4 фактора обезвожживания бетона: высокая температура, солнечная радиация, влажность воздуха, скорость ветра. При температуре окружающего воздуха +35град.С и температуре смеси +30град.С (бетон самонагревается при твердении) кол-во воды в бтонной смеси увеличивают на 5-10% от норматива, а цемента на 10% (для недопущения потери прочности при изменении отношения В/Ц), или снижают начальную температуру смеси до +10град.С, или вводят добавки ПАВ (поверхностно-активные, пластифицирующие, пластифицирующие-воздухововлекающие).

    В южных климатических зонах велико отрицательное воздействие условий климата на затвердевший бетон (повышенная последующая влажностная усадка бетона, расшатывание его структуры из-за сильного циклического перепада суточной температуры, частое замораживание до небольших отрицательных температур и оттаивание бетонных кострукций, значительная коррозия арматуры вследствии растрескивания и грунтовых вод и т.п.).

    Химически агрессивные среды.

    К этим средам относятся сульфаты кальция, магния, натрия, органические вещества и вода (морская и грунтовая).

    Органические вещества — масла, бензол, гумусовые кислоты, глицерин — так же весьма опасны для бетона. Для защиты от них нужно максимально поднимать однородность бетона. Защищать его поверхность окраской или применять цементы с малым содержанием кальция.

    Действие морской воды, содержащей соли калия, магния, натрия, на бетонные сооружения бывает физическим (кристаллизация солей на поверхности бетона) и химическим (в зависимости от наличия примесей).

    Коррозия арматуры.

    Коррозия — злейший враг металлов и металлических сплавов. Её вызывает присутствие кислорода, входящего в состав воздуха, воды и земной коры. Коррозия, частым примером которой является ржавение, вызывается также химическими и электрохимическими реакциями, в которых тоже участвует кислород.

    В железобетоне арматура покрыта тонкой эластичной пленкой цементного камня, защищающей её от доступа воздуха и воды. Толщина защитного слоя обычно 1-2 см. Но если в защитном слое образуются раковиты, то на этом участке бетон уже недостаочно защищён от атмосферного влияния, а при наличии трещин в цементной плёнке при растяжении арматуры создаются благоприятные условия для её коррозии.

    В воздухе находятся водянные пары, и если влажность воздуха высокая, то эти пары постепенно конденсируются на поверхности оголённой арматуры, вызывая её ржавение. Особенно подвержена коррозии арматура в бетоне сооружений, расположенных в крупных промышленных районах, в которых воздух бываетзагрязнен примесями окиси азота, сернистого газа и т.п. Надёжно защитить арматуру от активной коррозии могут специальные антикоррозионные покрытия (См. Антикоррозия).

 

 

Воздействие соли на бетон

Дата: 27 октября 2014 г.

Соль не повреждает бетон, но действие соли может. Звучит странно, поэтому мы объясним. Соль не вступает в химическую реакцию с затвердевшим бетоном. Однако соль снижает температуру замерзания воды, притягивает влагу и увеличивает давление замерзшей воды. Соль также может увеличить количество циклов замораживания-оттаивания, если температура колеблется между 15 ° F и 25 ° F.Образование накипи на бетоне может происходить и в отсутствие солей, если возникли проблемы при установке.

Чем лучше качество бетона и укладки, тем меньше вероятность того, что воздействие соли окажет неблагоприятное воздействие.

Вот несколько идей, которые могут помочь:

  • Проще всего использовать хороший герметик. Это очень недорого. Прошлой весной мы получили много звонков, и в большинстве случаев герметик не использовался. Герметик не пропускает воду в микропоры.Наш бетонный магазин может дать конкретные рекомендации.
  • Закажите бетон при давлении 4000 фунтов на квадратный дюйм или выше.
  • Использование в смеси водоредуктора минимизирует количество воды в смеси (более прочный бетон), но сохранит текучесть (укладывать легко и дешево). Избыток воды снизит прочность бетона, и если эта вода попадет в ловушку, это также может оказать дополнительное ослабляющее воздействие на поверхность. Моментное давление застрявшего льда превышает предел прочности бетона… ПОП.Добавление всего 1 галлона воды на кубический ярд может:
    • Увеличение спада на 1 дюйм
    • Уменьшить прочность на сжатие от 150 до 200 фунтов на кв. Дюйм
    • Отходы примерно 1/4 мешка цемента
    • Увеличить усадку на 10%
  • Пройдите испытание полевым техником ACI на воздух, осадку и прочность бетона. Это то, что вы можете нанять, или вы можете сертифицировать одного из своих сотрудников и просто поручить сломать цилиндр для проверки прочности.
  • Не подвергайте бетон воздействию соли в течение первых двух лет и никогда не допускайте использования дайсеров, содержащих сульфат аммония или нитрат аммония. В конце концов, зачем хранить соль? Бетон практически навсегда гидратируется и со временем становится прочнее. Чем дольше он набирает прочность, тем меньше вероятность того, что давление льда превысит предел прочности бетона на разрыв. Рекомендуем песок, потому что он дешевый и экологически чистый.

Вот пара ссылок на дополнительные ресурсы:

Отделка бетона с использованием каменной соли — Concrete Network

Отделка каменной солью с зазубринами на стыках.Долговечные впечатления от бетона, Петалума, Калифорния

Воздействие соли на бетон — не всегда плохо, особенно в случае отделки каменной солью — традиционного и простого метода для придания тонкой текстуры и сопротивления скольжению однотонному или цветному бетону. Соляная отделка, которая считается ступенькой выше гладкого бетона или бетона с метлой, оставляет на поверхности бетона пятнистый узор из неглубоких вмятин, похожий на вид слегка изрезанной, выветренной породы. Однако с ростом популярности штампованного бетона использование этой отделки сокращается, и многие домовладельцы даже не подозревают об этом как о возможности.

Нанять профессионала: Найдите ближайшего ко мне подрядчика по декоративному бетону.

Это прискорбно, потому что соляная отделка по-прежнему имеет много преимуществ и слишком привлекательна, чтобы считаться устаревшей. Хотя узор не сложен, он имеет характерный вид, недоступный никаким другим методом. Более того, для отделки требуется несколько дополнительных инструментов и материалов, что делает стоимость доступной для тех, кто хочет декоративный бетон с ограниченным бюджетом.

Отделка из натуральной каменной соли во внутреннем дворе офисного здания, полностью окрашенная добавками CHROMIX.Компания L.M. Scofield

Как создать солевой финиш Как следует из названия, солевой финиш традиционно достигается с помощью той же крупной каменной соли, которая продается для использования в умягчителях воды или в качестве антиобледенителя зимой. Бетонщики рассыпают частицы соли по влажному бетону, а затем вдавливают зерна в поверхность с помощью терки или валика. После схватывания бетона (обычно через 24 часа) они смывают соль силой, открывая пятнистый узор из неглубоких вмятин, оставленных смещенными частицами соли.

Хотя солевой импринтинг относительно быстро и легко освоить, существуют новые методы, которые могут ускорить процесс, полностью отказавшись от соли (см. «Способы получения соленой отделки без соли»).

Соляная отделка более обычна в более теплых западных и южных регионах страны. Причина: в регионах с морозной погодой вода имеет тенденцию скапливаться в углублениях и замерзать, что может вызвать растрескивание. Но если вам нравится внешний вид и вы используете бетон хорошего качества, защищенный гидроизоляционным герметиком, соляная отделка должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать любые климатические условия.

Советы по достижению наилучших результатов с покрытием из каменной соли Несмотря на свою простоту, покрытие из соли требует некоторого внимания к деталям и соблюдения нескольких основных практических правил для обеспечения наилучшего внешнего вида. Наиболее частые ошибки — неравномерное нанесение соли и слишком глубокое вдавливание соли в бетон (или недостаточно глубокое). Вот несколько советов по правильному выполнению работы:

  • Для достижения наилучшего эффекта используйте кристаллы соли размером от 1/8 до 3/8 дюйма и вдавите их в поверхность на глубину примерно в половину их диаметра.Избегайте образования вмятин размером более 1/4 дюйма, потому что они могут быть опасны для людей, носящих обувь с зазубриной.
  • Для получения наиболее четкого отпечатка соли перед нанесением частиц соли придайте бетону гладкость.
  • Количество применяемой соли будет зависеть от желаемой степени рисунка. Для легкого рисунка начните с нормы примерно 3 фунта на 100 квадратных футов. Добавьте больше соли примерно до 12 фунтов на квадратный фут, чтобы получить более тяжелую текстуру, похожую на травертин.Самое главное — равномерно распределить соль по поверхности, поэтому убедитесь, что у вас есть доступ ко всей плите.
  • Начинайте врезать кристаллы соли в бетон в нужное время — обычно, когда бетон только начинает схватываться. Хороший тест — прижать палец к поверхности. Бетон имеет правильную жесткость, когда глубина отпечатка составляет около 1/4 дюйма.
  • При смывании соли удалите все следы, чтобы предотвратить обесцвечивание поверхности, особенно если бетон полностью окрашен.
  • Не наносите герметик, пока бетонная поверхность и небольшие углубления, оставленные солью, полностью не высохнут.

Подробнее об изменении цвета бетона

Цветная соляная отделка с краями из плитняка. BCP Concrete, Плезантон, Калифорния

Креативные способы использования соляной отделки Солевые покрытия привлекательны сами по себе, но особенно впечатляют при использовании в сочетании с цветным бетоном и другими декоративными покрытиями. Некоторые подрядчики, специализирующиеся на штампованном бетоне, используют соляную отделку как интересный контраст с узорами из камня и кирпича.Ландшафтные дизайнеры уже давно используют соляную отделку, чтобы создать садовые дорожки в деревенском стиле, имитирующие натуральный камень. И эта отделка по-прежнему довольно популярна среди подрядчиков бассейнов из-за присущей ей нескользящей текстуры.

Другие творческие способы использования солевого покрытия:

  • Как декоративный бордюр для бетона с вихревой или текстурой метлы
  • В больших панелях, окаймленных полосами из гладкого бетона
  • Для придания текстуры накладкам из цветного бетона
  • Панели квадратной или ромбовидной формы, разделенные надрезанными или пропиленными швами

Примеры проектов с отделкой из каменной соли:
Торговый центр: Домен в Остине, Техас
Трехуровневая площадка у бассейна в Техас-Хилл-Кантри

Натуральная каменная соль для отделки террасы у бассейна, окрашенная сухим отвердителем.Ландшафтный дизайн в Бёрне, Техас.

Стоимость Для домовладельцев с ограниченным бюджетом, которые хотят чего-то более интересного, чем простой бетон или бетон с отделкой метлой, обновление до простой соляной отделки будет стоить всего на 1 доллар больше за квадратный фут. Конечно, цена будет выше, если бетон будет окрашен как единое целое или в проекте предусмотрены другие виды декоративной отделки.

Для подрядчиков производство основной солевой отделки очень экономично. Единственный необходимый дополнительный инструмент — это стальной валик для вдавливания соли в бетонную поверхность, например, этот от Bon Tool.Эти катки обычно можно купить примерно за 100 долларов, и они работают с теми же удлинительными ручками, которые крепятся к поплавкам, поэтому отделочникам не нужно наступать на мокрый бетон. Для небольших проектов, таких как пешеходные дорожки, некоторые подрядчики просто используют ручные поплавки или металлические трубы большого диаметра для вдавливания частиц соли.

Дополнительная информация: Текстурированные поверхности из бетона
Три недорогих декоративных отделки для наружного бетона

Повреждение бетона каменной солью

Общеизвестно, что каменная соль повреждает бетонные тротуары и проезды.Однако малоизвестно, что ВСЕ ледогенераторы могут повредить бетон. В этой статье объясняется, как и почему это происходит, и что можно сделать, чтобы предотвратить это повреждение.

Цикл замораживания / оттаивания

Всем известно, что вода замерзает до 32 градусов и образует лед или снег. Таяние льда снижает температуру замерзания воды ниже 32 градусов. Каменная соль понизит точку замерзания с 32 до 25 градусов, а хлорид кальция снизит точку замерзания до –25 градусов.

Почему это важно, так это то, что каменная соль превращает (тает) лед и снег обратно в воду при температуре от 32 до 25 градусов. Однако, когда температура продолжает падать и опускается ниже 25 градусов, вода снова замерзает. Затем, когда температура снова поднимется выше 25 градусов, остатки каменной соли снова превратят лед в воду. Это называется циклом замораживания / оттаивания.

Почему причинен ущерб?

Хотя бетонные тротуары и проезды выглядят очень прочными, бетон на самом деле является пористым материалом, который может впитывать воду.В холодную погоду снег или лед твердые и не проникают в бетон. Но когда таяние льда применяется к снегу или льду, тающий лед / снег превращается в смесь соли и воды и поглощается бетоном.

Кроме того, каменная соль гигроскопична, что означает, что каменная соль действительно притягивает к себе больше воды. Таким образом, когда лед растапливается каменной солью и превращается в смесь соли и воды, он входит в бетон с примерно на 10% большим количеством воды, чем обычно. Когда температура опускается ниже 25 градусов, наличие этой дополнительной воды в бетоне вызывает большие проблемы.При этих более низких температурах дополнительная вода в смеси соли и воды начинает повторно замерзать и расширяться, но дополнительная вода добавляет дополнительный лед в бетон, что, в свою очередь, добавляет дополнительное гидравлическое давление на бетон.

Когда гидравлическое давление замерзшей воды превышает прочность бетона на сжатие, может произойти повреждение. Кроме того, чем чаще происходит цикл замораживания / оттаивания, тем выше вероятность повреждения. При этом одноразовое использование каменной соли вряд ли нанесет ущерб.

Как выглядит повреждение:

Замерзшая вода внутри бетона создает такое сильное восходящее давление на бетон, что гладкая, не заполненная щебнем верхняя часть бетона может «проседать» или расколоться. Это повреждение может быть на больших участках или на более мелких участках. Когда гладкая законченная текстура бетона исчезает, эти поврежденные пятна показывают заполненную смесь бетона, которая находится ниже.

Бетон совсем не тот

Не все бетоны одинаковы.Типы бетона, которые наиболее подвержены растрескиванию, — это свежеуложенный бетон и бетон низкой прочности. Новому бетону, который все еще сохраняет высокое содержание воды, обычно требуется около 30 дней, чтобы «затвердеть», прежде чем можно будет использовать каменную соль.

Бетонные смеси с низкой прочностью также подвержены большему риску отслаивания. Бетонные смеси с прочностью на сжатие менее 3500 фунтов на квадратный дюйм также могут иметь больше повреждений при растрескивании, чем другие бетоны.Бетоны с низкой прочностью также имеют более высокую пористость, что позволяет большему количеству разрушающей смеси соли и воды проникать в бетон.

Какой льдогенератор следует использовать для бетона?

Для изготовления бетонных поверхностей на Среднем Западе предпочтительнее использовать хлорид кальция. Гранулы хлорида кальция — это быстродействующий продукт, который тает лед / снег и устойчив к повторному замораживанию до температуры –25 градусов. Эта защита от более низких температур снижает частоту и вероятность повреждения циклов замораживания / оттаивания.

Влияет ли бетонная «кирпичная» мостовая?

No. Чтобы считаться бетонной или «кирпичной» брусчаткой, бетон, используемый в смеси, должен иметь прочность на сжатие более 8000 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, этот высококачественный бетон имеет очень низкую пористость и пропускает очень мало воды в бетон. Это еще одна причина, по которой бетонная брусчатка — лучший выбор для тротуаров и проезжей части, чем бетон.

Льдогенераторы других типов

В нашем регионе на рынке имеется четыре основных типа плавильных машин.Они следующие:

Каменная соль (25 градусов защиты)
Хлорид калия (15 градусов защиты)
Хлорид магния (-13 градусов защиты)
Хлорид кальция (-25 градусов защиты)

Многие поставщики в настоящее время предлагают специальные смеси этих химикатов для снижения затрат, однако эти индивидуальные смеси менее эффективны, чем обычные продукты.


Что НЕ использовать

Самый опасный из всех плавильных аппаратов содержит нитрат аммония и / или сульфат аммония.Эти химические вещества химически воздействуют на бетон и могут нанести большой ущерб, поэтому их никогда не следует использовать в качестве плавителей льда. Обратите внимание, что эти химические вещества доступны на местном уровне и до сих пор используются некоторыми ландшафтными компаниями.

Повреждение бетона солью

В центре фотографии похоже, что бетон поврежден солью. Верхняя поверхность бетона отслаивается и обнажает грубые камни и песок внизу. Винить бетонного подрядчика, а не соль. Читайте ниже, как предотвратить повреждение солью.Авторские права 2018 Тим Картер

Повреждение бетона солью — не вините соль

Соль часто обвиняют в повреждении бетона. Верхняя поверхность бетонных тротуаров, проездов и патио может расколоться или отслоиться после того, как вы засыпаете ее солью, чтобы растопить снег и лед.

Соль несет косвенную ответственность только потому, что способствует большему количеству циклов замораживания и оттаивания на верхней поверхности бетона. В первую очередь следует помнить, что вода впитывается в бетон.

Важно понимать, что вода внутри верхней части бетона расширяется примерно на девять процентов в объеме при замерзании.Это расширение разрывает бетон, если он недостаточно прочен, чтобы противостоять этой растягивающей силе.

Ссылки по теме

Бетон с длительным сроком службы — легко сделать

Правда об очистке от обледенения и бетона

Бесплатные и быстрые предложения

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы получить БЕСПЛАТНЫЕ и БЫСТРЫЕ СТАВКИ от местных подрядчиков по ремонту бетонных поверхностей.

Добавьте воздуха и больше цемента в бетон

Есть много примеров бетона, который выдерживает воздействие каменной соли и зимней погоды.

Я вырос в Цинциннати, штат Огайо. Строительство метро было начато сразу после Первой мировой войны. Примерно в 1925 году были построены бетонные перила и тротуар, которые вы видите на фотографии чуть ниже. Это было почти 100 лет назад.

Оба они отделены от широкого Центрального бульвара полосой травы справа. Без сомнения, соляные брызги от транспорта попали как на перила, так и на тротуар.

Перила из литого бетона построены в 1925 году. Фотография сделана в 2017 году. Тротуар рядом с перилами также был залит в середине 1920-х годов.По другую сторону газонной полосы проходит главная проезжая часть. Читайте ниже, почему перила и тротуар все еще в отличной форме. Copyright 2018 Tim Carter

Бетонные перила и тротуар рядом с Central Parkway устойчивы к атакам солевых брызг просто потому, что при строительстве они содержали больше портландцемента. Следует помнить, что мастера, построившие их, также не добавляли в них дополнительную воду при отделке бетона.

В современный бетон можно добавлять химические вещества, которые создают крошечные пузырьки воздуха в новом бетоне.Эти воздушные пустоты — это места, где растущие кристаллы льда могут расширяться, чтобы предотвратить повреждение от морозной погоды.

Ошибки подрядчика при заливке являются реальной причиной повреждений

Наиболее убедительным свидетельством повреждений бетона от накипи и отслаивания являются базовые производственные ошибки.

Вот наиболее частые ошибки подрядчиков, которые приводят к повреждению бетона:

  • добавление слишком большого количества воды, чтобы сделать бетон
  • добавление воды в бетон на стройплощадке, чтобы облегчить укладку бетона
  • затирка в отводимой воде, когда бетон начинает затвердевать.
  • Неспособность распылить прозрачный отвердевший состав для предотвращения испарения воды из бетона.

Часто упускается из виду то, как подрядчики, работающие со старым прочным бетоном, устанавливают.Вот что они сделали:

  • у них было достаточно людей на работе, поэтому каждый закончил меньшую площадь
  • бетон был залит с осадкой 4, может быть, 5 дюймов — это жестче и требует больше работы
  • слив воды был позволяли испаряться или этого никогда не происходило, потому что для замешивания использовалось минимальное количество воды.
  • Готовый бетон был отвержден мокрым способом с мешковиной, оставленной влажной в течение 48-72 часов после затвердевания бетона

Рецепт бетона, выдерживающего воздействие соли

Если вы закажете готовый -смешайте бетон, получите его с 4.5-дюймовый спад и закажите его с смесью из восьми мешков или минимум 5000 фунтов на квадратный дюйм.

Если вы собираетесь смешивать небольшие партии с сырьем, используйте следующую формулу:

  • 3 части гравия
  • 2 части песка с высоким содержанием кремнезема
  • 1,5 части портландцемента
  • 0,5 части гашеной извести

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ чтобы получить БЕСПЛАТНЫЕ И БЫСТРЫЕ СТАВКИ от местных подрядчиков по ремонту бетонных поверхностей.

Что такое цветение? | Как это предотвратить и удалить

Перейти к:

Выцветание — это кристаллические отложения солей, которые могут образовываться при наличии воды в кирпиче, бетоне, камне, штукатурке или других строительных поверхностях или на них.Он имеет белый или сероватый оттенок и состоит из отложений соли, которые остаются на поверхности после испарения воды. Кроме того, высолы могут появляться на полу и стенах в виде порошкообразного вещества и требуют особого ухода.

Давайте подробнее рассмотрим появление высолов и то, что вы можете сделать, чтобы его предотвратить.

Что вызывает цветение?

Вы можете заметить высолы как в помещении, так и снаружи, и его частота и интенсивность могут варьироваться в зависимости от страны в зависимости от влажности и температуры.Для появления высолов необходимо наличие трех условий:

  1. В материале или на нем есть водорастворимые соли.
  2. Присутствует влага, чтобы соль превратилась в растворимый раствор.
  3. Когда соли перемещаются к поверхности материала, влага испаряется. Это заставляет соли кристаллизоваться, что приводит к выцветанию.

Вода, дождь и снег являются основными источниками влаги и могут влиять на степень высолов. Конденсация, отвод грунтовых вод и внутренняя деятельность также могут повлиять на степень образования влаги.

Выцветание бывает в разное время. По сути, это может быть проблема либо с самого начала строительства здания, либо процесс может происходить с течением времени. Первичные высолы обычно возникают в течение первых 72 часов после использования строительного материала, появляясь из-за избытка воды, присутствующей при производстве материала. Вторичные высолы возникают в результате воздействия влаги, вытягивающей соль из строительного материала.

Во многих случаях высолы могут появиться во время строительства дома.Если кладку оставить на ночь во время строительства, она, скорее всего, впитает влагу из влажной почвы и дождя. Кирпичные блоки необходимо накрывать и оставлять на поддонах, чтобы свести к минимуму риск высолов на протяжении всего строительного проекта.

Выцветание может также возникнуть при неправильной установке строительных материалов или возникновении проблем с установкой. Вот некоторые общие примеры:

  • Неправильное использование проемов в стене.
  • Отсутствие достаточной вентиляции для кирпичной кладки.
  • Устройство кладки без эффективного барьера для влаги.
  • Разрушение соединительных материалов после установки.
  • Материалы, хранящиеся ненадлежащим образом или оставленные на земле.

Выцветание часто является сезонной проблемой, и влажность влияет на появление растворимых солей. Обычно она обостряется зимой, так как могут возникнуть дождь, снег, мокрый снег и другие неблагоприятные погодные условия. Тем не менее, высолы все же могут возникать весной, осенью и летом.

Очиститель высолов

Как определить цветение

Понимание различий между высолами и пятнами имеет решающее значение. Пятна обычно бывают разных цветов, но поначалу могут казаться похожими на высолы. Выцветание — это белое порошкообразное вещество, которое можно найти на незапечатанных поверхностях, в том числе:

  • Кирпич: Кирпич пористый, поэтому он может впитывать растворимые соли. Чтобы определить, будут ли высолы проблемой для вашего кирпича, возьмите один кирпич и погрузите его в дистиллированную воду примерно на семь дней.Дайте кирпичу высохнуть через семь дней и сравните его с кирпичом, который не был погружен в воду. Если вы заметили на кирпиче белый порошкообразный материал, скорее всего, он выцвел.
  • Цемент: Портландцемент, используемый в растворах и затирках, в значительной степени способствует образованию высолов в этих материалах, согласно данным Ассоциации кирпичной промышленности (BIA). В нем много щелочей, и он более склонен к выцветанию, чем другие типы цемента. И наоборот, важно отметить, что все типы цемента содержат некоторое количество водорастворимых щелочей, что делает любой цемент уязвимым для высолов.
  • Известь: Известь — это водорастворимый материал, который при реакции с небуферной соляной кислотой выделяет хлорид кальция. Хлорид кальция — это то, что может выходить на поверхность через строительный материал. Для сравнения, известь может помочь улучшить сцепление раствора с кирпичом и сделать кладочные материалы более водостойкими.
  • Песок: Песок используется в растворах и растворах, не растворяется в воде. С другой стороны, другие материалы могут загрязнять песок, что в конечном итоге способствует образованию высолов.Для строительных проектов лучше всего использовать очищенный и свободный от загрязнений песок, чтобы свести к минимуму вероятность появления высолов.
  • Глина: Строительный кирпич и облицовочный кирпич состоят из глины, содержащей соли, которые хорошо растворяются. Глина может реагировать с обычными строительными солями, такими как сульфат кальция, что приводит к образованию высолов.
  • Добавки: Связь и прочность добавки могут увеличить вероятность высолов на строительном материале.Как правило, с добавками лучше проявлять осторожность. Если вы не знаете, что входит в состав самой смеси, вы можете полностью отказаться от этого решения.
  • Основа: Бетон и другие материалы основы могут содержать растворимые соли, способствующие выцветанию кирпичной кладки. Если в основе присутствует достаточное количество воды, соли могут растворяться, вызывая выцветание материалов основы.
  • Отделка: Колпачки, замковые камни и другая отделка могут состоять из строительных материалов с растворимыми солями, которые трудно контролировать.Таким образом, вам следует подумать, какие отделочные материалы использовать, прежде чем начинать строительный проект, чтобы уменьшить вероятность появления высолов.

Любые строительные материалы, соприкасающиеся с землей, могут быть высолами. Но если вы знаете первопричины высолов, вы можете правильно выбрать строительные материалы и предотвратить возникновение этой проблемы.

Вспенивающие соли связаны с рядом строительных материалов, в том числе:

  • Сульфат кальция: Выцветающий источник соли, обычно встречающийся в кирпиче
  • Сульфат натрия: Часто встречается в реакциях цементного кирпича
  • Сульфат калия: Заметен во многих реакциях цемент-кирпич
  • Карбонат кальция: Может быть обнаружен в строительном растворе или бетонной основе
  • Карбонат натрия: Часто встречается в строительных растворах
  • Карбонат калия: Как карбонат натрия, обычно встречается в ступках
  • Ванадилсульфат: Обычно содержится в кирпиче
  • Оксид марганца: Часто присутствует в кирпиче

Выбор правильных строительных материалов имеет первостепенное значение для любого строительного проекта.Если вы понимаете влияние высолов на различные строительные материалы и как их определять, у вас не должно возникнуть проблем с минимизацией этой проблемы.

На что указывает высветление на асфальтоукладчиках и других материалах?

По-французски определение высолов означает «распускаться». Если не контролировать высолы должным образом, проблема может быстро распространиться.

Пористые строительные материалы, такие как бетон, брусчатка и штукатурка, могут впитывать или отводить воду и притягивать к ней соли.Международная ассоциация сертифицированных домашних инспекторов (InterNACHI) указывает, что пористые строительные материалы способны поглощать или отводить влагу на протяжении шести миль, проводя ее через материал, подобно тому, как дерево переносит воду через корни к листьям. Это известно как капиллярное действие. Выцветание может указывать на наличие влаги, которая потенциально может повредить конструкцию.

Когда вода достигает поверхности строительного материала, происходит испарение.После испарения воды остается соль, но впитывание и впитывание воды продолжается. Это создает высокую концентрацию соли, что приводит к осмосу. Во время осмоса вода движется к соли, чтобы уменьшить ее концентрацию, вызывая большое гидростатическое давление внутри пористого строительного материала. В результате это давление может повредить или разрушить материал.

InterNACHI заявляет, что осмос может вызывать давление в диапазоне от 2000 до 3000 фунтов на квадратный дюйм, что превышает конструктивную прочность бетона.Следовательно, осмос может привести к растрескиванию, отслаиванию или распаду пористого строительного материала. Осмос также может привести к растрескиванию, отделению строительного материала из-за гидростатического давления.

В конечном счете, высолы сами по себе не опасны. Однако это может привести к потенциальным проблемам с влажностью, которые могут вызвать структурные повреждения строительных материалов. Это означает, что при обнаружении высолов в подвале, на бетоне и других конструкциях важно принять меры.

Очиститель высолов

Предотвращение выцветания

Уход за строительными материалами до, во время и после строительства может помочь предотвратить образование высолов.Чтобы поддерживать здание в наилучшем состоянии, примите некоторые меры предосторожности. Существует множество решений для предотвращения высолов, в том числе:

  1. Гидрофобный герметик: Нанесение пропитывающего гидрофобного герметика на поверхность строительного материала может предотвратить поглощение воды. Герметик также предотвратит проникновение воды в строительный материал.
  2. Разрывы капилляров: Установка разрывов капилляров, таких как полиэтиленовая пленка, между строительным материалом и почвой, может минимизировать риск попадания соли в материал.
  3. Качественная кладка: Применение нависающих колпаков, карнизов и отливов минимизирует риск попадания воды в стену.
  4. Повышенное внимание к ландшафтному дизайну и дождевателям: Уделяя особое внимание ландшафтному дизайну и дождевателям, вы можете предотвратить попадание воды на пористые строительные материалы.
  5. Укладка раствора с механической вибрацией: Уплотнение раствора с механической вибрацией ограничит вероятность образования пустот в растворе.
  6. Использование швов из плотного раствора: Использование швов из плотного раствора снижает пористость стены, что затрудняет проникновение солей через нее.
  7. Использование добавок к затирке: Добавки к затирке, такие как химические добавки, которые предназначены для улучшения текучести затирочной смеси и одновременного уменьшения содержания в ней воды, могут уменьшить количество пустот в затирке.
  8. Правильное хранение кладочных материалов: Хранение кладочных материалов вдали от земли и покрытие их водонепроницаемыми материалами может защитить эти материалы от грунтовых вод и осадков.

Хотя есть несколько способов предотвратить появление высолов, это всегда возможно. Вот почему также важно понимать, как устранять неполадки и удалять высолы, если они все же возникают.

Способы устранения выцветания

Когда выцветание все же происходит, важно, чтобы вы могли устранить неполадки и знать, что нужно оценить, чтобы определить возможную причину этого. Это поможет вам решить, как исправить ситуацию.При обнаружении высолов на здании необходимо учитывать следующее:

  • Оцените пораженную структуру: Сколько лет было пораженной структуре, когда впервые появились высолы? Если строению меньше года, источником высолов, вероятно, является сам строительный материал и / или вода, попавшая в конструкцию во время строительства. Или, если структуре больше года, вы захотите внимательно изучить ее на предмет возможных утечек. В этой ситуации могут появиться высолы из-за нового источника воды в строительном материале.
  • Обратите внимание на расположение высолов: Посмотрев на расположение высолов, вы можете определить источник воды, вызывающий проблему. Вы также должны учитывать недавнее использование здания, когда выясняете, где возникла влага. Например, если здание пустует в течение нескольких месяцев, могут возникнуть различные условия, которые могли способствовать появлению высолов.
  • Проверьте состояние строительного материала: Трещины или другие дефекты в строительном материале могли привести к высолу.Посмотрите на состояние строительного материала и качество изготовления, чтобы определить пути проникновения влаги в конструкцию.
  • Проверьте конструкцию здания: Оцените секции стен и детали конструкции, чтобы определить возможные пути распространения влаги и источники загрязнения растворимыми солями. Обратите внимание на стык крыши и стены, а также на детали высадки. Этот обзор поможет вам определить серьезность проблемы и возможные шаги по ее устранению.
  • Соберите отчеты лаборатории: Если возможно, вам следует изучить отчеты лабораторных испытаний, чтобы определить присутствие растворимых солей в строительных материалах и на местности. Эти отчеты предоставят ценную информацию, которая может помочь вам определить высолы и другие потенциальные проблемы здания.
  • Учитывать все источники воды: К наиболее распространенным источникам воды, которые могут привести к образованию высолов, относятся конденсат внутри стены, негерметичные трубы и неисправные стоки.Чтобы определить все потенциальные источники высолов, вам может потребоваться обширный анализ конденсации.

Выделение необходимого времени и ресурсов для предотвращения появления высолов может иметь огромное значение. Таким образом вы предотвратите появление высолов и сократите или устраните затраты и время, связанные с устранением этой проблемы.

Удаление высолов

К счастью, есть некоторые методы удаления высолов и домашние средства, которые вы можете попробовать.Удалить высолы можно быстро и просто. Фактически, выцветшие соли растворимы в воде, а это означает, что выцветание может исчезнуть само по себе из-за нормального выветривания. Вот некоторые из лучших способов удаления высолов:

  • Вода под давлением: Нанесение воды под давлением может быстро растворить высолы. Если вы используете воду, вытрите воду со строительного материала после нанесения. Если не удалить воду, могут остаться кристаллы, которые могут вызвать появление высолов.
  • Разбавленный уксус: Если вы в затруднении, для удаления высолов можно использовать домашний разбавленный белый уксус. Он менее вреден, чем промышленные химикаты, и, скорее всего, у вас на кухне уже есть уксус.
  • Чистка: С помощью сильной кисти вы легко удалите высолы.

Чтобы удалить высолы с кирпича, очень важно выполнять эту работу в теплую и сухую погоду. В этот момент влага может привести к появлению дополнительных солей на поверхности кирпича, которые можно удалить сухой щеткой.

Прозрачные водоотталкивающие средства, силиконовые и акриловые покрытия также могут помочь вам удалить высолы. Покрытие впитает воду через поверхность кладки и предотвратит повторное появление высолов. Кроме того, было доказано, что сочетание теплой воды и белого винного уксуса устраняет высолы.

Очистители Efflorescence необходимо использовать перед нанесением любого герметика, потому что они очищают глубоко и эффективно. Чтобы правильно нанести покрытие, вам нужно использовать следующий трехэтапный процесс:

  1. Промойте поверхность здания: Промойте поверхность здания водой.Если поверхность находится на открытом воздухе, вы можете использовать шланг для опрыскивания поверхности. Или, если поверхность находится в помещении, вы можете использовать бутылку с распылителем, наполненную водой, чтобы тщательно промыть поверхность.
  2. Нанесите чистящий раствор: Распылите чистящий раствор на поверхность здания и оставьте на несколько минут. При необходимости вам может потребоваться нанести несколько слоев чистящего раствора на поверхность для достижения оптимальных результатов.
  3. Ополосните поверхность здания еще раз: Промойте поверхность здания водой в последний раз.Затем протрите поверхность чистой сухой тканью. Убедитесь, что поверхность сухая, чтобы свести к минимуму риск появления высолов.

Нанесите покрытия примерно на 1/8 — 1/4 дюйма ниже поверхности строительного материала. Это предотвратит испарение и прохождение воды через обработанный участок в виде пара и растворимых солей.

Выберите каменную кладку Nitterhouse для получения высококачественной строительной продукции

С 1923 года Nitterhouse Masonry Products является семейной компанией, которая занимается поставкой высококачественной строительной продукции и технической поддержки.Сейчас мы переходим к нашему пятому поколению и предлагаем новейшие строительные материалы для промышленности, коммерческого и жилого строительства. Возможно, лучше всего то, что вся наша продуктовая линейка основана на безупречном обслуживании клиентов, и мы сделаем все возможное, чтобы помочь вам любым возможным способом.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как мы можем удовлетворить ваши потребности в строительной продукции.

Очиститель высолов

Связанные ресурсы:

Последнее обновление: 07.10.2019

Рецепт бетона, который выдержит воздействие соли на дорогах | Сейчас

Одна из причин износа дороги — химическая реакция, вызванная антиобледенительной солью.Исследователи Drexel разработали новый рецепт бетона с использованием переработанных материалов, которые отличаются прочностью и не вступают в реакцию с солью.

Дорожная соль, которую каждую зиму добавляют в больших количествах, чтобы защитить их ото льда и сохранить безопасные условия вождения, медленно разрушает бетон, из которого они сделаны. Инженерам уже давно известно, что соль хлорида кальция, обычно используемая в качестве антиобледенителя, вступает в реакцию с гидроксидом кальция в бетоне с образованием побочного химического продукта, вызывающего обрушение дорог.Инженер-строитель из Университета Дрекселя работает над новым рецептом бетона, используя отходы печей, которые могут противостоять силам химической эрозии.

Только в Пенсильвании каждую зиму используется более 900 000 тонн противообледенительной соли. В то время как зимы на северо-востоке заставляют транспортные департаменты содержать дороги в чистоте, а очистка от льда является эффективной частью этого процесса, она также способствует тому, что тысячи миль дорог нуждаются в ремонте и ремонте каждый год.

Хлорид кальция, распространенное химическое вещество, используемое для предотвращения образования льда на дорогах, может вступать в реакцию с химическими веществами в бетоне, разрушая дорожное покрытие.

Ягхоб Фарнам, доктор философии , доцент инженерного колледжа Дрекселя и директор Группы исследований перспективных и устойчивых инфраструктурных материалов, ищет решение этой проблемы в рецепте бетона.Фарнам разработал метод использования летучей золы, шлака и микрокремнезема — остатков угольных печей и процесса плавки — в новой бетонной смеси, которая является более прочной, поскольку не вступает в реакцию с дорожной солью. Недавно он опубликовал свои выводы в журнале Cement and Concrete Composites .

«Многие отделы транспорта сократили количество хлорида кальция, которое они используют для таяния льда и снега, хотя он очень эффективен при этом, потому что он также оказался очень разрушительным», — сказал Фарнам.«Это исследование доказывает, что, используя альтернативные вяжущие материалы для изготовления бетона, они могут избежать разрушительной химической реакции и продолжать использовать хлорид кальция».

В Лаборатории материалов для передовой и устойчивой инфраструктуры Farnam исследователи протестировали бетон, изготовленный из переработанных материалов, таких как летучая зола, шлак и микрокремнезем.

Целью работы Фарнэма является производство такой же прочной бетонной смеси, как те, которые используются в настоящее время для строительства дорог, которые содержат меньше гидроксида кальция — ингредиента, который вступает в реакцию с дорожной солью с образованием соединения, называемого оксихлоридом кальция.Это химическое вещество имеет тенденцию расширяться при образовании, и когда эта реакция происходит в порах цемента, это может вызвать разрушение и растрескивание. Исследования Фарнэма привели его к выводу, что эти «дополнительные цементные материалы» могут быть заменены в смеси с лучшим результатом, когда они вступают в контакт с солью против обледенения хлорида кальция.

«Существует большой толчок к использованию этих побочных продуктов электроэнергетики, потому что они занимают много места, а некоторые из них могут быть вредными для окружающей среды», — сказал Фарнам.«Мы полагали, что части побочных продуктов, таких как летучая зола, шлак и микрокремнезем, могут быть использованы для изготовления долговечного и более дешевого бетона, поскольку в нем используются переработанные материалы».

Чтобы проверить его теорию, лаборатория Фармана создала образцы цемента, используя разное количество летучей золы, микрокремнезема и шлака, и сравнила их с образцами «обычного портландцемента» — наиболее распространенного типа, используемого на дорогах. Его результаты подтвердили его гипотезу, а именно, что образцы, содержащие больше материалов-заменителей цемента, не производили столько оксихлорида кальция.

Исследование обычных образцов портландцемента с помощью акустической эмиссии, рентгеновских лучей и микроскопии показало повреждение уже через восемь дней воздействия из-за образования оксихлорида кальция, в то время как образцы с надлежащим количеством летучей золы, микрокремнезема и шлака не обнаружили. показать повреждения в период тестирования.

Хотя противообледенительная соль может обеспечивать проходимость дорог зимой, их активные химические ингредиенты также имеют нежелательный побочный эффект, вступая в реакцию с бетоном, вызывая деградацию дороги.

Исследование также показало, что более высокие концентрации хлорида кальция производят больше оксихлорида кальция, когда он вступает в реакцию с бетоном. Таким образом, теоретически использование более низких концентраций хлорида кальция на дорогах может помочь продлить их жизнь, но также сделает его менее эффективным в качестве средства для борьбы с обледенением.

«Еще одна проблема заключается в том, что оксихлорид кальция может образовываться, даже если бетон не подвергается циклу замораживания-оттаивания. Это химическая реакция, которая может происходить при комнатной температуре, поэтому она может происходить, когда дороги предварительно засыпаны солью, даже если не образуется лед.И поскольку соли остаются на поверхности после снежной бури, реакция будет продолжать ухудшать качество дороги, поэтому жизненно важно минимизировать эту реакцию, чтобы сохранить инфраструктуру », — сказал Фарнэм.

Лаборатория

Фарнам продолжит поиск способов улучшения материалов, которые мы используем в нашей инфраструктуре. В настоящее время они разрабатывают метод создания защитного слоя на поверхности бетона с помощью бактерий, которые могут предотвратить образование оксихлорида кальция.

переработанных материалов, используемых для создания более качественной бетонной смеси — ScienceDaily

Дорожная соль, которую каждую зиму в больших количествах используют для защиты от обледенения и сохранения безопасных условий вождения, медленно разрушает бетон, из которого они сделаны.Инженерам уже давно известно, что соль хлорида кальция, обычно используемая в качестве антиобледенителя, вступает в реакцию с гидроксидом кальция в бетоне с образованием побочного химического продукта, вызывающего обрушение дорог. Инженер-строитель из Университета Дрекселя работает над новым рецептом бетона, используя отходы печей, которые могут противостоять силам химической эрозии.

Только в Пенсильвании каждую зиму используется более 900 000 тонн противообледенительной соли. В то время как зимы на северо-востоке заставляют транспортные департаменты содержать дороги в чистоте, а очистка от льда является эффективной частью этого процесса, она также способствует тому, что тысячи миль дорог нуждаются в ремонте и ремонте каждый год.

Ягхоб Фарнам, доктор философии, доцент инженерного колледжа Дрекселя и директор Группы исследований перспективных и устойчивых инфраструктурных материалов, ищет решение этой проблемы в рецепте бетона. Фарнам разработал метод использования летучей золы, шлака и микрокремнезема — остатков угольных печей и процесса плавки — в новой бетонной смеси, которая является более прочной, поскольку не вступает в реакцию с дорожной солью. Недавно он опубликовал свои выводы в журнале Cement and Concrete Composites .

«Многие отделы транспорта уменьшили количество хлорида кальция, которое они используют для таяния льда и снега, хотя он очень эффективен при этом, потому что он также оказался очень разрушительным», — сказал Фарнам. «Это исследование доказывает, что, используя альтернативные вяжущие материалы для изготовления бетона, они могут избежать разрушительной химической реакции и продолжать использовать хлорид кальция».

Целью работы Фарнэма является производство такой же прочной бетонной смеси, как те, которые используются в настоящее время для строительства дорог, которые содержат меньше гидроксида кальция — ингредиента, который вступает в реакцию с дорожной солью с образованием соединения, называемого оксихлоридом кальция.Это химическое вещество имеет тенденцию расширяться при образовании, и когда эта реакция происходит в порах цемента, это может вызвать разрушение и растрескивание. Исследования Фарнэма привели его к выводу, что эти «дополнительные цементные материалы» могут быть заменены в смеси с лучшим результатом, когда они вступают в контакт с противообледенительной солью хлорида кальция.

«Существует большой толчок к использованию этих побочных продуктов в электроэнергетике, потому что они занимают много места, а некоторые из них могут быть вредными для окружающей среды», — сказал Фарнам.«Мы полагали, что части побочных продуктов, таких как летучая зола, шлак и микрокремнезем, могут быть использованы для изготовления долговечного и более дешевого бетона, поскольку в нем используются переработанные материалы».

Чтобы проверить его теорию, лаборатория Фармана создала образцы цемента, используя разное количество летучей золы, микрокремнезема и шлака, и сравнила их с образцами «обычного портландцемента» — наиболее распространенного типа, используемого на дорогах. Его результаты подтвердили его гипотезу, а именно, что образцы, содержащие больше материалов-заменителей цемента, не производили столько оксихлорида кальция.

Исследование обычных образцов портландцемента с помощью акустической эмиссии, рентгеновских лучей и микроскопии показало повреждение уже через восемь дней воздействия из-за образования оксихлорида кальция, в то время как образцы с надлежащим количеством летучей золы, микрокремнезема и шлака не обнаружили. показать повреждения в период тестирования.

Исследование также показало, что более высокие концентрации хлорида кальция производят больше оксихлорида кальция, когда он вступает в реакцию с бетоном. Таким образом, теоретически использование более низких концентраций хлорида кальция на дорогах может помочь продлить их жизнь, но также сделает его менее эффективным в качестве средства для борьбы с обледенением.

«Еще одна проблема заключается в том, что оксихлорид кальция может образовываться, даже если бетон не подвергается циклу замораживания-оттаивания. Это химическая реакция, которая может происходить при комнатной температуре, поэтому она может иметь место, когда дороги предварительно засыпаны солью, даже если лед не образуется. И поскольку соли остаются на поверхности после снежной бури, реакция будет продолжать ухудшать качество дороги, поэтому жизненно важно минимизировать эту реакцию, чтобы сохранить инфраструктуру », — сказал Фарнэм.

Лаборатория

Фарнам продолжит поиск способов улучшения материалов, которые мы используем в нашей инфраструктуре.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *