Физико-химические способы снижения высолообразования на строительных изделиях

• Автор: Афонина, Ирина Николаевна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Состояние вопроса, обоснование цели и задач исследований

1.1 Причины возникновения высолов

1.2 Высолообразования как следствие коррозии

1.3 Защита строительных сооружений от солевых нагрузок высолов 1А Анализ и выводы из литературного обзора

1.5 Цель и задачи исследования

2. Методы исследований и характеристика исходных материалов

2.1 Характеристика исходных материалов

2.2 Методы исследований

2.2.1 Анализ фазового состава исходных и

синтезированных материалов
2.2.2 Определение склонности цементов к образованию высолов
2.2.3 Синтез веществ, снижающих высолообразования
2.2.4 Физикомеханические испытания цементов
2.2.5 Моделирование высолообразования на поверхности строительного раствора
2.3 Выводы
3. Влияние высолов на строительные конструкции промышленных предприятий
3.1 Состав новообразований и причины их появления
на промышленных изделиях
3.2 Выводы
4. Метод ускоренного определения склонности цементов
к образованию высолов
4.1 Выводы
5. Физикохимические методы снижения высолообразования
на строительных изделиях
5.1 Влияние состава портландцемента на высолообразования
5.2 Влияние щелочноземельных добавок на высолообразования цементов
5.3 Влияние щелочноземельных добавок на высолообразования пуццолановых и шлаковых цементов
5.4 Влияние тспловлажностной обработки на высолообразования
5.5 Влияние щелочноземельных добавок на физикомеханические характеристики цементного камня
5.6 Моделирование высолообразования на поверхности
строительного раствора
5.7 Выводы
6. Экономическая эффективность производства специальных цементов с повышенной стойкостью к высолообразованию
6.1 Выводы
Основные выводы
Список литературы


Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы изложены в 4 научных публикациях, в том числе 2 статьи в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы, включающего 1 наименование и 2 приложений. Работа изложена на 9 страницах машинописного текста, включающего таблиц и рисунков. Под высолами понимают солевые налеты, появляющиеся на поверхности строительных растворов и бетонов в процессе их службы и эксплуатации [1-3]. Высолы образуются на бетонных плоскостях, а также на кирпичной кладке в виде тонких пленок, относительно прочно связанных с поверхностью каменного материала, или же в виде кристаллических наростов. Высолы ухудшают внешний вид сооружений, изменяя цвет отделочных растворов, и могут служить причиной возникновения механических напряжений, которые с течением времени разрушают бетон и кирпич. Солевые пятна и натеки можно часто видеть на поверхности штукатурки в местах проникновения воды. Источниками увлажнения при этом являются атмосферные осадки, конденсационная и эксплуатационная влага, грунтовые воды, попадающие в бетон и раствор вследствие подсоса при неудовлетворительной изоляции фундамента [ 1, 4-8]. Различают высолы, образующиеся за счет вымывания гидроксида кальция (белые), или растворимых соединений железа (бурые). Образование белых высолов связано с физико-химическими процессами, возникающими в результате проникновения в бетон воды с последующим развитием коррозии первого вида — но Москвину В. М. |9, |. В начале, в раствор переходит свободный гидроксид кальция, когда же удалится значительная его часть, начнется гидролиз гидросиликатов и гидроалюминатов кальция. Причем вначале разрушаются высокоосповныс гидросиликаты и гидроалюминаты кальция, а затем иизкоосновные. Бурые высолы образуются при вымывании оксидов железа. Степень «железистого» высаливания зависит от фазового состава цемента в бетоне. С3А, не обнаруживает бурового окрашивания поверхности даже при значительном содержании в нем железа [, ]. Hacrdtl R. FeO в цементе, не является надежным критерием оценки опасности появления бурых пятен на поверхности бетона. Решающее значение имеет растворимость и подвижность соединений, содержащих двухвалентные ионы железа, в частности, щелочность поровой жидкости и диффузионная проницаемость этих соединений. По мнению Mannsa W. Scheidt J. Основными причинами изменения цвета и неравномерной окраски бетонных изделий, по мнению автора, являются неравномерная плотность и структура бетона, а также неоднородная степень гидратации цемента. Известковые выцветы на поверхности бетонных изделий возникают в начальные (первичные) или поздние (вторичные выцветы) сроки твердения, если создаются условия облегчающие диффузию поровой воды к поверхности бетонного изделия. Интенсивность высолообразования зависит от количества и вида растворяющихся под воздействием мягких вод соединений в теле бетона и от проницаемости его структуры, которая в значительной мере определяет механизм переноса на поверхность изделий растворенных веществ. Перепад давлений, концентраций, температур и электрических потенциалов у противоположных поверхностей капиллярно - пористого тела приводит к переносу вещества, направленному от большего давления к меньшему [1, ]. Для предотвращения образования высолов и борьбы с ними необходимо рассматривать возможный механизм переноса солей на наружную поверхность композиционных материалов на основе цементной матрицы. Наиболее вероятным представляется механизм высолообразования, обусловленный осмотическим давлением водяных паров в капиллярнопористых телах. Тенденция системы выровнять потенциалы во всех частях своего объема и перейти в состояние с более низким уровнем свободной энергии вызывает осмотический (диффузионный) перенос. Причин возникновения осмотического давления несколько. Первая -избыточное давление водяных паров, связанное с изменением влажности и температуры на разных поверхностях конструкции. По опытным данным, при изменении влажности бетона с 7 до % дополнительное норовое давление по механизму осмоса может составлять 0 - 0 кПа.