Условия сохранности стальной ненапрягаемой арматуры в тяжелых бетонах на алинитовых цементах

• Автор: Яралов, Иван Александрович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 171 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СХТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Коррозионная стойкость стальной ненапрягаемой арматуры в бетонах с хлоридами

1.2. Общие сведения об алинитовых цементах .

1.3. Коррозия арматуры в бетонах на алинитовых цементах

1.4. Способы защиты стальной арматуры в бетонах на алинитовых цементах .

1.5. Цель и задачи исследования.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1. Методы исследования коррозионного состояния

арматуры в бетоне

2.2. Метод оценки тепловыделений при гидратации цементных паст .
2.3. Методы исследования структуры бетона и фазового состава новообразований .
2.4. Методика исследования выноса ингибитора и
хлоридов из бетона.
2.5. Определение в бетоне общего содержания хлора и
его легкорастворимых соединений
2.6. Определение содержания в бетоне ингибитора коррозии нитрита натрия
2.7. Используемые материалы, их характеристика
3. АЛИНИТОВЫЯ ЦЕМЕНТ КОРРОЗИОННАЯ СРЕДА ДЛЯ АРМАТУРНОЙ СТАЛИ
3.1. Исследование особенностей процессов гидратации алинитового цемента .
3.2. Исследование коррозионного поведения стали в
бетонах на алинитовых цементах
стр.
3.3. Натурные обследования конструкций на алинитовых цементах.
3.4. Некоторые характеристики проницаемости бетонов
на алинитовых цементах
4. СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ СТАЛЬНОЙ АРМАТУРЫ В БЕТОНАХ НА
АЛИНИТОВЫХ ЦЕМЕНТАХ
4.1. Повышение защитных свойств бетона на алинитовых цементе по отношению к стали с помощью добавки ингибитора типа
4.2. Хлорсодержащие комплексные соединения и условия
их стабильного существования .
4.3. Повышение защитных свойств бетона на алинитовом цементе по отношению к стали введением алюминат
ных и ферритных добавок
5. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
АЛИНИТОВЫХ ЦЕМЕНТОВ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Многие исследователи придерживаются той точки зрения, что основной причиной коррозии арматуры является снижете стойкости защитных пленок на поверхности стали в результате наличия в жидкой фазе бетона анионов хлора. В ряде работ /,1,6,6,7/ показано, что хлор-ионы воздействуют на сталь в бетоне не непосредственно, а косвенно, т. Пауэр и Хаммерслей /6/ связывают это ухудшение с интенсификацией процессов твердения и тепловыделения, приводящих к перегреву твердеющего бетона и испарению с его поверхности воды, что, в свою очередь, влечет за собой появление направленной пористости. Кэй и Фукс /1/ считают, что хлориды мешают долгосрочному набору прочности бетона, усиливают его усадку за счет их вредного влияния на полимеризацию силиката кальция, что, как и в первом случае, повышает проницаемость бетона. Вебстер полагает /6/, что для протекания коррозионного процесса в присутствии хлоридов так ке, как и без них, необходимо наличие влаги и кислорода у поверхности арматуры. Если к поверх -ности стали ограничить их доступ, коррозия в присутствии хлоридов остановится. Розенталем Н. На наш взгляд, авторы /,6/ убедительно показали, что одновременный доступ кислорода и влаги к поверхности арматуры является необходимым условием развития коррозии арматуры в присутст -вии хлоридов, а их количественное содержание будет определять интенсивность процесса коррозии. В работе // комплексными исследованиями по влиянию минералогического состава цемента на электрохимическое поведение стали в бетоне показано, что увеличение содержания алита в клинкере способствует повышению защитных свойств бетона по отношению к арматуре. В бетонах нормальной плотности на алитовых цементах без ограничения условий эксплуатации можно применять добавку СаС1? СаС^ лишь при использовании конструкций в зданиях с сухим режимом //. В работах /4,,,,,,,2,0/ отмечается возмож -ность связывания хлор-ионов в труднорастворимые комплексные соединения, и, главным образом, в гидрохлоралюминат кальция. Так, Вербек и Монфор /4/ установили, что в течение первых дней после приготовления в бетонной смеси, содержащей 2% Са^, количество свободного хлора быстро уменьшается. Причем, по данным Джорджа и Вербека /4/, в бетонах с цементами, содержащими повышенное количество СдА, -% СаС1д связывается в гидрохлоралю -минат кальция. Робертс установил, что при тщательно проконтролированной дозировке вплоть до 1,5% безводного СаСЦд от массы цемента, свыше % хлорида химически связывается с гидратированной цементной пастой /ПО/. Однако, для термодинамической стабильности данного соедине -ния необходима щелочная среда. При нейтрализации бетона соль Фри-деля быстро разлагается и хлор-ион переходит в жидкую фазу цементного камня /4,2/. Аналогично влияние окислов железа, которые способствуют образованию труднорастворимого соединения ЗСаО РвдОд. СаС^ЛОНдО //. А : ^2^3’ тем в большей степени будет происходить связывание хлоридов в труднорастворимое соединение. Пшс, вводимый в цемент для регулирования сроков схватывания, отрицательно влияет на защитные свойства бетона с хлоридами по отношению к стали. Это обусловлено тем, что добавка гипса вследствие образования ЗСаО. А^Од. ЗСа Б О^. ЗШрО, по данным Рагинова В. Б. и др. Снижение концентрации хлор-иона в жидкой фазе цементного камня влечет за собой замедление коррозионного процесса. Сон. ОН", то коррозия стали прекращается /2/. Учитывая возможность связывания хлор-иона в труднорастворимые соединения алюминатной или ферритной составляющей цемента, можно назначить предельно допустимые концентрации хлористых со -лей с учетом вида применяемого вяжущего. Туутти экспериментально показал, что соотношение между сво -бодным и связанным хлором в цементном камне независимо от влажности окружающей среды и от В/Ц примерно одинаково и составляет для портландцемента 0,4 /2/. Исходя из этих предпосылок, автор допускает введение в бетонную смесь 1,5% СаС^ к массе цемента, причем в дальнейшем конструкция должна эксплуатироваться в бесхлорид-ной среде. Удовлетворительно корреспондируются эти данные с пре -дельно допустимым содержанием хлоридов (в пересчете по хлор-ион) в бетоне, принятыми в ФРГ и составляющими 0,4% от массы цемента //.