Физико-химические процессы высолообразования в кирпичной кладке и методы их устранения

• Автор: Мироненко, Ефим Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Содержание
Глава 1 1.
1.
Глава
2.
2.2.
2.3 Глава

Глава 4 Глава

Введение.

Состояние вопроса аналитический обзор

Причины и источники высолообразования

Физикохимические процессы, происходящие в кирпичной
кладке.
Методы устранения высолов
Выводы по 1 главе
Рабочая гипотеза.
Цель и задачи исследований.
Методы исследования и характеристика используемых
материалов.
Стандартные и общепринятые методы
Авторские методики.
Метод оценки интенсивности высолообразования
керамического кирпича по внешнему виду.
Методика оперативного определения высолообразования из
цементнопесчаного раствора
Экспрессметод оценки высолообразования по
электропроводности глинистого сырья
Характеристика сырья и объектов исследований.
Физикохимические процессы высолообразования в
кирпичной кладке.
Выводы по 3 главе
Оценка высолообразования по электропроводности
глинистых суспензий
Выводы по 4 главе
Причины высолообразования в кирпичной кладке и способы их устранения

ь
6.
6.
I

Влияние продуктов гидратации и твердения клинкерных
минералов цемента на процессы высолообразования
Влияние химических и минеральных добавок на интенсивность
высолообразования в цементных растворах.
Выводы по 5 главе.
Исследование процессов динамики высолообразования в
кирпичной кладке опытнопромышленная проверка
Влияние структуры керамического кирпича и состава
кладочного раствора на высолообразование
Техникоэкономическая эффективность мероприятий по
устранению высолов
Общие выводы
Список литературы


Появлению высолов на углах кирпича способствует кладочный раствор; образование высолов по всей лицевой поверхности связано с действием растворимых солей, содержащихся как в кирпиче, так и в затвердевшем кладочном растворе; если же высолы образовались в центре кирпича, а на углах они отсутствуют, то причиной их образования является стеновой керамический материал. К.Ш. Шатемиров [3] утверждает, что главной причиной образования высолов на кирпичных стенах являются химические взаимодействия между сульфатом кальция и солями натрия при увлажнении готовых изделий. Он также отмечает, что в образовании высолов большую роль играют влажностно-температурный режим кирпичной кладки и структура изделия. В летнее время кристаллогидраты сульфатов натрия и магния, содержащиеся в керамическом материале, подвергаются обезвоживанию, а в зимнее время -гидратации, что приводит к их миграции и кристаллизации на поверхности кирпичной кладки. Однако К. Ш. Шатемиров считает, что это - упрощенное объяснение процессов высолообразования. Он показывает, что высолы образуются исключительно по причине миграции солей в результате изменения влажности кирпича и концентрации солей, а также различия внешней и внутренней структуры керамического материала. В редких случаях засоление кирпичей при хранении их на сырой площадке может происходить путем капиллярного всасывания растворимых соединений [8]. У. Броунел [3, 0] установил, что скорость миграции солей через поровую структуру керамического материала во многом зависит от способа формования сырца, коллоидно-химических и минералогических свойств глин, а также от степени их увлажнения. Миграция солей в кирпиче начинается при увлажнении материала водой до 6 %. Из этого следует, что водопоглощение керамического материала играет важную роль в процессе высолообразования. На кирпичах, имеющих водопоглощение 3-7 %, высолы не образуются, тогда как на стеновом материале с водопоглощением - % образуются весьма обильные высолы [9]. Выяснено, что, чем большее давление оказано при формовке кирпича-сырца, тем относительно меньшее водопоглощение имеет строительный материал и меньше образуется высолов на поверхности кирпичной кладки [7]. Образование высолов на поверхности кирпичной кладки возможно тогда, когда существуют условия для миграции растворимых солей по капиллярной системе керамического материала. В этом отношении структура материала является очень важным фактором возникновения высолообразования. Поры кирпича, а также вода, перемещающаяся по капиллярной системе, оказывают решающее влияние на процесс образования высолов. В свою очередь, поровая структура кирпича зависит от состава керамического сырья, его предварительной подготовки, способа и условий сушки и обжига изделий [5]. KCl, NaCl и СаС). Цемент любой марки всегда содержит растворимые соли. Так, серный ангидрид, содержащийся в портландцементе, вносится в вяжущее вещество из сырьевых материалов, применяемых для его производства [, 2]. Оксиды щелочных металлов (Na, К) почти всегда содержатся в сырьевых материалах портландцементного производства. В итоге их количество в цементном клинкере составляет от 0,5 до 1 %. Присутствие этих оксидов может привести к образованию высолов как на затвердевшем строительном растворе (швах кирпичной кладки), так и на самой кладке []. Щелочи могут содержаться в портландцементе в водорастворимой и нерастворимой формах. Водорастворимые щелочи определяют, согласно методу ASTMC4-. Их содержание находится в пределах - % общего количества щелочей; они часто попадают в цемент в виде сульфатов, а также с топливом при его производстве. Нерастворимые формы щелочей могут оказаться в цементе с глинами и некоторыми силикатами. В целом общее количество К и Na в цементе (в пересчете на Na) не превышает 1 %. При содержании щелочей до 0,6 % (в расчете на Na) цемент считается низкощелочным. Возможны три типа реакций, приводящих к щелочной коррозии заполнителя: кремнеземно-щелочная [8, 2, 4], карбонатно-щелочная [, , 8] и силикатно-щелочная []. Влияние хлорида кальция на появление выцветов не совсем ясно. В литературе имеются противоречивые данные по этому вопросу. По-видимому, возможность образования пятен и выцветов связана с высокой гигроскопичностью и растворимостью хлорида кальция.