Коррозионная стойкость цементных бетонов низкой и особо низкой проницаемости

• Автор: Розенталь, Николай Константинович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 432 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ф ГЛАВА 1. КОРРОЗИЯ БЕТОНА КАК КОМПЛЕКС ГЕТЕРОГЕННЫХ

ХИМИЧЕСКИХ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ .

1.1. Гетерогенные химические реакции коррозионных процессов.

1.2. Химический и фазовый состав цементного камня.

1.3. Факторы, определяющие проницаемость бетона.

1.3.1. Общая пористость цементного камня и бетона

1.3.2. Дифференциальная пористость

1.3.3 Влага в бетоне

1.3.4. Заряд поверхности цементного камня.

1.4. Перенос вещества в бетоне

1.4.1. Фильтрация.
1.4.2. Капиллярный перенос
1.4.3. Диффузия.
Ф 1.5. Методы определения коэффициента диффузии.
1.6. Пути снижения проницаемости бетона.
1.7. Химические и физикохимические процессы в коррозии различных видов.
1.7.1. Коррозия бетона I вида.
1.7.2. Коррозия бетона II вида
1.7.4. Коррозия бетона III вида .
1.8. Принципы прогнозирования сроков службы бетона в агрессивных
средах
1.9. Принципы получения бетонов высокой коррозионной стойкости.
1 Выводы по главе 1.
ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИИ БЕТОНОВ НИЗКОЙ И ОСОБО ф НИЗКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ В ГАЗОВЫХ СРЕДАХ.
2.1. Классификация газов по характеру воздействия на бетон
2.2. Особенности коррозии бетона в газовых средах.
2.2.1. Коррозия бетона в газах первой группы .
2.2.1.1. Механизм и кинетика карбонизации
2.2.1.2. Условия прекращения карбонизации.
2.2.1.3. Роль технологических факторов
2.2.1.4. Влияние климатических факторов.
2.2.1.5. Реалкалинизация бетона.
2.2.2. Коррозия бетона в газах второй группы
2.2.3. Коррозия бетона в газах третьей группы.
ф 2.3. Совместное действие газов разных групп.
2.4. Прогнозирование глубины коррозии бетона
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. СУЛЬФАТОСТОЙКОСТЬ И СТОЙКОСТЬ В ХЛОРИДАХ
БЕТОНОВ НИЗКОЙ И ОСОБО НИЗКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ .
3.1.Коррозия бетона в растворах сульфатов
3.1.1. Основные химические процессы и кинетика коррозии.
3.1.2. Условия стабильности гидросульфоалюмината кальция .
3.1.3. Влияние щелочей на процессы коррозии бетона в сульфатных средах
3.1.4. Вяжущие с повышенной сульфатостойкостью
3.1.5. Сульфатостойкость бетонов особо низкой проницаемости
3.1.5.1. Сульфатостойкость бетонов на ЦНВ ВНВ.
3.1.5.2Сульфатостойкость бетонов
с суперпластификатором С3.
3.1.5.3. Сульфатостойкость бетонов с комплексом суперпластификатормикрокремнезм
3.1.5.4. Сульфатостойкость бетонов с модификатором МБ
3.1.5.5. Сульфатостойкость реакционноспособного порошкового бетона.
3.2. Коррозия бетона в растворах хлоридов
3.3. Коррозия бетона в сульфатнохлоридных средах
3.4. Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. МАГНЕЗИАЛЬНАЯ КОРРОЗИЯ БЕТОНА.
4.1. Коррозия бетона в сульфатномагнезиальных средах
4.2. Коррозия бетонов в хлоридномагнезиальных средах
4.3. Коррозия бетонов в сульфатнохлоридномагнезиальных средах.
4.4. Прогнозирование глубины коррозии и нормирование степени агрессивного воздействия магнезиальных сред на бетон.
4.5. Действие смешанных растворов
. 4.6. Коррозия бетона в морской воде.
4.7. Выводы по главе
ГЛАВА 5. КОРРОЗИЯ БЕТОНА ПРИ КАПИЛЛЯРНОМ ВСАСЫВАНИИ
РАСТВОРОВ СОЛЕЙ И ИСПАРЕНИИ
5.1. Капиллярный перенос растворов и механизм коррозии.
5.2. Коррозионная стойкость бетонов с добавкой С3.
5.3. Коррозионная стойкость бетонов на ВНВ.
5.4. Коррозионная стойкость бетонов с комплексными модификаторами.
5.5. Коррозия бетона при капиллярном всасывании растворов
из грунта.
5.6. Выводы по главе 5.
ГЛАВА 6. КОРРОЗИЯ БЕТОНОВ НИЗКОЙ И ОСОБО НИЗКОЙ
ПРОНИЦАЕМОСТИ В КИСЛЫХ СРЕДАХ
6.1. Коррозия в кислых средах, процессы и продукты коррозии
6.2. Лимитирующие факторы
6.3. Выводы по главе 6.
ГЛАВА 7. ЗАЩИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ БЕТОНОВ НА СТАЛЬНУЮ АРМАТУРУ В ХЛОРИДНОЙ СРЕДЕ
7.1. Хлориды в окружающей среде
7.2. Методы оценки и критерии коррозии стальной
арматуры в бетоне
7.3. Механизм коррозионного действия хлоридов на стальную арматуру в бетоне
7.4. Связывание хлоридов.
7.5. Критическое содержание хлоридов в бетоне
7.6. Диффузия хлоридов в бетоне
7.7.Диффузия хлоридов из грунта в бетон
Ф 7.8. Прогнозирование накопления хлоридов в бетоне
7.9. Диффузия кислорода в бетоне и коррозия стальной арматуры
7 Повышение защитного действия бетонов добавками ингибиторами.
7 Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Толщина его равна радиусу гидратированных ионов. Далее начиная с расстояния 0,,6 нм от границы раздела фаз начинается диффузная часть двойного электрического слоя. Потенциал, возникающий на границе раздела фаз, называется термодинамическим или полным. Потенциал в пределах подвижной диффузной части называется электрокинетическим или потенциалом дзетапотенциал. Плотная часть ДЭС вследствие малой толщины имеет большую электрическую мкость около 5 Фсм2 и сильное электростатическое поле около 6 Всм. Толщина диффузной части зависит от заряда и концентрации ионов, от температуры и других факторов и равна 0 нм. Подвижность ионов в пределах двойного электрического слоя в 3. Толщина диффузного слоя зависит от свойств и состава системы. Плнки ориентированной слабосвязанной воды могут иметь толщину нм. Для сравнения расстояние между зрнами цемента в цементном тесте равно 1 мкм. По данным Дерягина , толщина диффузного слоя равняется нм. Это означает, что в капиллярно конденсирующих влагу порах, имеющих радиус до 0 нм, стенки пор могут оказывать влияние на диффузионное перемещение ионов. И.Н. Ахвердов указывает, что концентрация электролита у поверхности тврдой фазы наиболее велика и с удалением от поверхности снижается, становясь примерно постоянной на расстоянии 2 нм, величина потенциала изменяется на расстоянии до 5 нм от поверхности, а электропроводность на расстоянии до нм. В пределах адсорбционного слоя подвижность ионов сильно понижена. В диффузном слое величина потенциала снижается нелинейно по экспоненте. В диффузной части распределение противоионов зависит от энергии их притяжения к заряженной поверхности и кинетической энергии их теплового движения. Толщину диффузного слоя определяют как расстояние, на котором потенциал диффузного слоя снижается в е раз в 2,8 раза. С повышением температуры толщина диффузного слоя увеличивается, а при введении в раствор ионов с большим зарядом уменьшается. Распространено представление 0, что потенциал на поверхности оксидов определяется ионами 1Г или ОН в зависимости от среды. Например, гидроксид кремния, обладая кислыми свойствами, имеет отрицательный заряд поверхности в широкой области значений . Амфотерный оксид алюминия имеет положительно заряженную поверхность в кислой среде и отрицательно заряженную в щелочной. В суспензии, если потенциал на поверхности тврдых частиц определяется ионами НГ или ОН, противоионы оказывают влияние на жидкой фазы. При отфильтровывании тврдых частиц противоионы уходят из раствора вместе с частицами в количествах, пропорциональных заряду частиц, при этом жидкой фазы изменяется. По разности величин в суспензии и в отфильтрованном растворе определяют суспензионный эффект. При повышении концентрации раствора происходит сжатие двойного электрического слоя и суспензионный эффект уменьшается. Сказанное относится к чистым двухфазным системам. Для цементного камня, содержащего большое число различных тврдых фаз, при переменном составе жидкой фазы указанное теоретическое представление применить затруднительно. Однако можно говорить о результирующем действии одновременно протекающих процессов, связанных с образованием двойного электрического слоя. Ввиду очень низкой электропроводности тврдых фаз цементного камня непосредственное измерение заряда поверхности цементного камня затруднено. О потенциале поверхности цементного камня судят по данным электрокинетических измерений. При этом определяют скорость потока электролита через пористое тело цементного камня при наложенной разности потенциалов. Измеряя величину электрокинетического потенциала ДЭС цементного камня, необходимо учитывать, что сама поверхность крайне неоднородна по своему химическому составу и физическому строению. Она состоит из кристаллов и геля гидросиликатов и гидроалюминатов кальция различной основности и большого количества других соединений гидратированного цемента. Кроме того, в ряде цементов имеются минеральные, поверхностноактивные и другие добавки. Вс это делает весьма сложной оценку ДЭС внутренней поверхности цементного камня.