Влияние карбонатной и карбонатно-сульфатной коррозии на стойкость специальных цементов

• Автор: Суворова, Анна Анатольевна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 181 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Коррозия цементного камня и бетона

1.2 Виды и факторы коррозии

1.3 Причины разрушения цементного камня при совместном

действии СО2 и сульфатов

1.4 Коррозия специальных цементов

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Характеристика исследуемых материалов

2.2 Методы исследования
2.2.1 Физикохимические методы.
2.2.2 Физикомеханические методы.
2.3 Термодинамический метод
3. ВЛИЯНИЕ С И КАРБОНАТИОНОВ НА ПРОЦЕССЫ ГИДРАТАЦИИ МИНЕРАЛОВ.
3.1 Термодинамический анализ реакций гидратации минератов и устойчивости гидратных соединений мри карбонатном воздействии
3.2. Химическое взаимодействие минералов с водой в
присутствии С
3.3 Формирование эттрингита в присутствии С
4. КАРБОНАТНАЯ И КАРБОНАТНОСУЛЬФАТНАЯ КОРРОЗИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ЦЕМЕНТОВ.
4.1 Твердение специальных цементов в агрессивных средах
4.2 Коррозия специальных цементов под действием
попеременного высыханиянасыщения
5. РАЗРАБОТКА ЦЕМЕНТОВ СТОЙКИХ В КАРБОНАТНОЙ И КАРБОНАТНОСУЛЬФАТНОЙ СРЕДАХ.
5.1 Коррозионностойкие цементы на основе
сульфатированных клинкеров
5.2 Коррозионностойкий глиноземистый цемент.
6. ВЫПУСК КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ ЦЕМЕНТОВ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Когда гидратированный цемент после пропаривания хранится в воде или насыщенных условиях при обычной температуре, эттрингит образуется снова [7]. В качестве основного противоречия Штарк и Больман [] утверждают, что, по мнению исследователей [7,,9,], высокое содержание плохо растворимого ЯО? АБЬфазы и разрушению структуры, в то время как, в соответствии с результатами их исследований, наличие «вторичного» эттрингита может быть, в большинстве случаев, объяснено как следствие других явлений (например, микроповрежденисм структуры), а не причина образования трещин. Однако, сами авторы [] выводят, что наличие Б клинкера следует оценивать как одну из причин позднего образования эттрингита. Как одна из причин, объясняющая позднее образование эттрингита из моносульфата при совместном влиянии С и Н, представляет интерес модель, обоснованная Кузелом и др. С практическое значение. На основании многих случаев М<*га [9] считает потерю липкости и прочности основными проявлениями сульфатной коррозии, большими, чем растрескивание и расширение. Автор предполагает, что всесторонняя теория, содержащая эффект сульфатной коррозии всех составных частей цементной структуры, является более уместной, чем индивидуальные теории, объясняющие явление лишь расширением эттрингита. Помимо химических и физико-химических причин разрушение бетона может быть вызвано биологическими факторами. Это, так называемые, "воздушные споры", включающие в себя бактерии, споры грибов и мхов, сухопутные и паразитарные водоросли, фрагменты лишайников и пыльцы. Условия для создания бактериальной культуры создаются водой или водными пленками, пылыо и загрязнениями на поверхности сооружений. Все грибы и большинство бактерий гетеротрофны [5], т. Наличие бактерий в почве и воде может способствовать образованию сульфата [2]. В среде стоков создаются благоприятные условия для развития этих микроорганизмов, характеризующиеся высокой влажностью (0%) и повышенной температурой (более °). Выделяющийся Н поглощается пленками влаги на не погруженных в стоки сооружениях и в присутствии тиобацилл превращается в серную кислоту'. Образованная серная кислота в свою очередь взаимодействует с поверхностью бетона, приводя к сильным разрушениям. Исследования бетонных образцов разрушенных структур от 7 до лет эксплуатации посредством электронной микроскопии, проведенные Ривас Силва [4], выявили следы биологического разрушения. Наблюдаемые микроорганизмы, такие как тиобацилы и нортобактерии, растворяющие кальций несущие компоненты, имели вид ячеек, спиралей и полых трубок. Если же концентрация серы высока, биологическое разрушение уменьшается и доминирует химическая коррозия. Рост органических форм морских водорослей может происходить и на поверхности бетона, чему способствует наличие влаги, сырость и пониженное значение pH. Помимо неприглядного вида и функциональных проблем, развитие микроорганизмов может вызвать разрушения сооружений, главным образом под действием образованных кислот. Бетон, применяемый в сооружении индустриальных объектов и при дальнейшей эксплуатации этих промышленных сооружений в условиях воздействующей окружающей среды, подвергается достаточному коррозионному риску. Долговечность жилых домов и общественных зданий, при нормальных условиях, не должна вызывать больших опасений, в то время как в случае промышленных сооружений необходима особая забота и защита. Механизм разрушения в каждом конкретном случае уточняют, исходя из коррозионной опасности химических агентов, температурного режима и давления, условий окружающей атмосферы и возможности вентиляции дымов и стоков [1]. В условиях отсутствия дополнительного защитного покрытия начало разрушения структур бетона, в большинстве случаев, имеет место в течение первых пяти лет, Последующие ремонты, включающие меры по защитной обработке, не обеспечивают успеха из-за ограниченных возможностей по нейтрализации химической соли и ионов, уже закрепившихся внутри бетона. Образование последнего сопровождается значительным увеличением объема, что приводит к расширению и разрушению твердой фазы.