Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Комплексная сульфополимерная добавка цементных композиций Сычев Артем Александрович

Комплексная сульфополимерная добавка цементных композиций
<
Комплексная сульфополимерная добавка цементных композиций Комплексная сульфополимерная добавка цементных композиций Комплексная сульфополимерная добавка цементных композиций Комплексная сульфополимерная добавка цементных композиций Комплексная сульфополимерная добавка цементных композиций Комплексная сульфополимерная добавка цементных композиций Комплексная сульфополимерная добавка цементных композиций Комплексная сульфополимерная добавка цементных композиций Комплексная сульфополимерная добавка цементных композиций
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Сычев Артем Александрович. Комплексная сульфополимерная добавка цементных композиций : Дис. ... канд. техн. наук : 05.23.05 Казань, 2005 146 с. РГБ ОД, 61:05-5/4112

Содержание к диссертации

Введение

1. Модифицирующие добавки цементных композиций 11

1.1. Опыт использования серосодержащих соединений в составе цементных систем 17

1.2. Физико-химическое взаимодействие серосодержащих соединений при формировании структуры цементного камня . 23

1.2.1. Процессы гидратации цементы ых систем в присутствии сульфидов, полисульфидов и тиосульфатов 23

1.2.2. Взаимодействия сульфатов и сульфитов с цементными композициями 24

1.2.3. Воздействия хлоридов на процессы и продукты гидратации цементов , , 29

1.2.4. Влияние компонентов добавки на коррозионную стойкость цементного камня и арматуры 30

1.2.5. Влияние полимера тиокола на формирование структуры цементного камня 35

2. Характеристики исходных материалов и методы исследований ... 40

2.1. Характеристики исходных материалов 40

2.1.1. Вяжущие материалы 40

2.2. Инертные материалы 42

2.2.1. Мелкий заполнитель 43

2.2.2. Крупный заполнитель 44

2.3. Модифицирующая добавка 45

2.4. Приготовление рабочих растворов добавки 46

2.5. Методы исследований 48

2.5.1. Изучение физико-технических свойств вяжущих, раствора и бетона 48

2.5.2. Изучение деформативньтх свойств бетона 49

2.5.3. Изучение защитных свойств бетона по отношению к стальной арматуре 50

2.5.4. Комплексный термический анализ 51

2.5.5. Рентгенофазовый анализ 51

2.5.6. Оптические методы исследования 52

2.5.7. Статистическая обработка результатов 53

3. Исследование влияния СПД на свойства и процессы структуро-образования цементных композиций 54

3.1. Влияние СПД на свойства цементного теста 54

3.1.1. Изменение нормальной густоты цементного теста в зависимости от содержания СПД 54

3.1.2. Изменение сроков схватывания цементного теста в присутствии СПД 57

3.2. Влияние СПД на прочность цементного раствора 59

3.3. Влияние СПД на формирование структуры цементного камня . 69

3.4. Влияние СПД на формирование продуктов гидратации и фазовый состав цементного камня 89

Выводы к главе 3 98

4. Исследование влияния СПД на свойства бетонной смеси бетона и раствора 99

4.1. Расчет состава бетона 99

4.2. Влияние добавки СПД на подвижность бетонной смеси и прочность бетона 100

4.3. Исследование деформативных свойств бетона при использовании СПД 105

4.4. Исследование гидрофизических свойств бетонов с использованием СПД 107

4.4.1. Водостойкость составов бетона с использованием СПД 107

Водонепроницаемость и водопоглощение составов бетона с ис пользованием СПД 109

Исследование влияния СПД на морозостойкость бетона 111

Исследование влияния СПД на химическую стойкость 112

Исследование влияния СПД на коррозию арматуры в бетоне 116

Выводы к 4 главе 119

Общие выводы 121

Список литературы 123

Приложение 1. , 136

Приложение 2. 139

Введение к работе

Основные пути повышения качества бетона заключаются в использовании высокотехнологичного оборудования, современных технологий производства, применении качественных материалов и добавок индивидуального и полифункционального действия [1-6]. Использование добавок является весьма эффективным и экономичным способом улучшения технологических и физико-механических свойств бетона. На современном этапе применение бетонов с добавками при производстве железобетонных конструкций, эксплуатируемых в сложных условиях или имеющих высокую категорию ответственности, является обязательным [3]. В развитых странах мира количество модифицированных бетонов составляет от 90 до 100 % от общего объема. В России этот показатель намного ниже и составляет менее 50 % [6]. Это указывает на перспективность развития целого комплекса задач, связанных с производством эффективных добавок и их применением в технологии бетона. На третьей международной конференции «Бетон и железобетон в третьем тысячелетии» отмечено, что одним из приоритетных направлений является развитие исследований по проблемам применения современных добавок, в том числе полифункциональных, стойкости бетона и железобетона в агрессивных средах [7].

В разное время по данному направлению науки в России определенный вклад внесли: Батраков В.Г., Баженов Ю.М., Бутт Ю.М., Иванов Ф.М., Кунце-вич О.В., Комохов П.Г., Ратинов В.Б., Розенберг Т.И., Рояк СМ., Сватовская Л.Б., Селяев В.П., Соколова 10.А., Соломатов В.И., Сычев М.М., Федосов СВ., Хозин В.Г. и др. [8-26,129,130,137,138]. Одной из основных задач, решаемых исследователями, является повышение эффективности применяемых добавок и снижение их стоимости. При решении этого вопроса весьма перспективным является применение отходов промышленности в качестве сырья для приготовления добавок. При таком подходе параллельно решается вопрос об утилизации отходов и улучшении экологической обстановки. Актуальность темы для Рос 6 сии подчеркивается её включением в программы государственных планов РТ и Высшей школы РФ.

На сегодняшний день в нашей стране и за рубежом основным источником сырья при производстве добавок являются топливные и доменные шлаки, отходы химической, нефтехимической, целлюлозной промышленности и др. [27]. Однако использование отходов в качестве исходного сырья для добавок в бетон сопряжено с рядом вопросов, касающихся стабильности показателей отхода по химическому и вещественному составу, экологии, синергетики действия его компонентов в цементных системах и др.

Настоящая работа посвящена изучению процессов структурообразова-ния и свойств цементных композиций с сульфополимерной добавкой (СПД) -отходом производства тиокола, в состав которого входят: сульфиды, поли-сульфидьт и тиосульфаты натрия, сульфаты и сульфиты натрия и магния, хлориды, едкая щелочь и полимер тиокола.

Проведенный анализ известных разработок, посвященных изучению влияния компонентов отхода производства тиокола на свойства цементных композитов, позволил выдвинуть рабочую гипотезу о возможности использования СПД для улучшения реологических и физико-механических свойств бетонов и растворов, повышения коррозионной стойкости цементного камня и арматуры в бетоне, а также интенсификации твердения за счет синергетиче-ского воздействия компонентов добавки на процессы формирования структуры цементного камня.  

Опыт использования серосодержащих соединений в составе цементных систем

Распространенным компонентом в составе серосодержащих отходов являются ее соединения в виде сульфидов и полисульфидов, которые встречаются в виде сульфидных руд, прежде всего, свинцовых, цинковых, медных и железных. При извлечении металлов путем обжига в присутствии кислорода образуется диоксид серы, который сильно загрязняет окружающую среду. Сера реагирует со щелочными металлами без нагревания. С некоторыми неметаллами она образует бинарные соединения, а восстановительные свойства проявляет в реакциях с сильными окислителями [39].

Как правило, серу и сульфиды чаще используют в качестве вторичной защиты железобетона, нанося на поверхность уже затвердевшего бетона в виде гидрофобизирующих композиций на основе водорастворимой серы [40-431 либо путем пропитки расплавом серы, нагретом до 140-150С [44].

Тем не менее, ряд исследователей [45-47] предлагают вводить добавки, содержащие серу или сульфиды щелочных металлов, непосредственно в це 18 ментные композиции в количестве до 10% от массы сухих компонентов. В некоторых случаях это позволило повысить прочность на 69 %. Однако при этом авторы отмечают необходимость автоклавной обработки при температурах около 120С.

Работ, посвященных влиянию серы на свойства и процессы структурооб-разования цементных систем, твердеющих в нормальных условиях и при теп-ловлажностной обработке (ТВО) при температурах, не превышающих 90С, не найдено.

При исследовании влияния отхода сернокислого производства, содержащего до 60 % серы по большей части в водорастворимом состоянии в виде сульфидов на свойства автоклавного газозолобетона Галибиной Е.А., Кремер-маном Т.Б. и Вертевской И.А. [48] установлено, что введение этой добавки оказывает положительное влияние на гидратацию СаО и алюминатной составляющей. Это позволяет предположить, что сера может участвовать в процессах формирования цементного камня. Однако оптимальную дозировку, полученные свойства материала и процессы структурообразования авторы не описывают.

По мнению Батракова В.Г. [38] достаточно эффективным является введение сульфида натрия в состав цементных систем в качестве ускорителя твердения. Он отмечает, что при содержании сульфида натрия в количестве 2 % от массы цемента прочность бетона в возрасте 1 суток возросла на 40 % по сравнению с контрольным составом, а возрасте 28 суток на 25 %.

Исследованиями Сычева М.М. и др. [62-64] показана целесообразность введения сульфидов натрия в состав композиционных материалов на основе шлакопортландцемента в количестве до 5 %, что позволило значительно ускорить процессы твердения и практически вдвое увеличить прочность бетона в проектном возрасте.

Очевидно, что оптимальная дозировка сульфидов и эффективность их воздействия на цементные системы напрямую зависят от наличия активных минеральных добавок в составе вяжущего. Кроме сульфидных, соединения серы встречается в виде сульфатов, например, сульфата кальция (гипс), сульфата и тиосульфата натрия, сульфата магния и др. Сватовская Л.Б. и др. [65] отмечает - «... введение сульфатных отходов в качестве активаторов позволяет получить цементы повышенной активности при обычных затратах энергии, а использование таких цементов приводит к снижению затрат на приготовление бетона». Из представленных соединений широкую известность получил сульфат натрия (СН) как ускоритель твердения цементных композиций и ингибитор коррозии арматуры [49-52].

Волков Ю.Б., Жаров И.А., Светинская И.А. [53] предлагают вводить комплексную добавку, содержащую СН до 0,2 % от массы цемента, что позволяет повысить прочность бетона на 35 %. Пащенко А.А., Чистяков В.В. и др. в одних работах для повышения морозостойкости, прочности и сульфатостойкости бетона указывают на необходимость введения в состав бетонной смеси комплексной добавки содержащую 1,2% СН, в других [56] - в количестве от 0,3 до 2,6 % от массы цемента. По мнению Питерского A.M., Воробьевой Г.И. и др. [55] введение СН в количестве от 0,5 до 1,2 % способствует повышению морозостойкости бетона с 200 циклов до 300-350.

В рекомендациях по применению химических добавок [57] оптимальная дозировка СН определена в пределах 0,5-1,0 %, в то же время в технических условиях [58] рекомендуемая дозировка составляет 0,5-2,0 %. Мамаевский В.Н. и др. [59] указывают, что СН следует вводить в бетонную смесь в количестве 0,1-2,0%.

Весьма противоречивы данные, касающиеся вопросов изменения прочности цементного камня в позднем возрасте в присутствии СН [30, 38].В частности, Пащенко А.А., Чистяков В.В. [56] отмечают, что введение СН снижает прочность бетона в возрасте 28 суток, при этом интенсивность снижения тем выше, чем выше содержания алюминатных фаз в цементе.

Проведенный анализ показывает, что СН способствует не только повышению ранней распалубочной прочности бетона, но и улучшает его эксплуата 20 ционные характеристики, такие как морозостойкость и сульфатостойкость, а также защищает арматуру от коррозии. Однако нет единого мнения об оптимальном содержании этой добавки в составе цементных композиций и но разным источникам оно колеблется от 0,1 до 2,6 %. Неоднозначно мнение и о влиянии СН на изменение прочности бетона в позднем возрасте.

Широкое распространение как расширяющая добавка в бетон получил сульфат алюминия [131]. Основными компонентами добавок алюминатно-сульфатной группы являются алюминийсодержашие фазы и фазы с сульфат ионами, которые взаимодействуют с клинкерными составляющими и образуют эттрингит. В США и Японии эти добавки выпускаются в промышленном масштабе с 1963 года [112].

Батраковым В.Г. [38] приводятся данные по использованию в цементно-песчаных растворах тиосульфата натрия. Показана эффективность введения этой добавки в количестве до 1 % для повышения прочности на сжатие в 28 суточном возрасте. Однако в раннем возрасте наибольший эффект от введения тиосульфата натрия достигается при ее содержании до 4 %. При этом прочность в возрасте 1 суток увеличивается в два раза по сравнению с контрольным составом без добавки.

Росскопф П.А., Линтон Ф.Ж., Риппер Р.Б., Грофф Т.Т. и др. [60, 61] изучали влияние тиосульфатов натрия на свойства цементных бетонов. Исследователи также отмечают увеличение прочности бетона в раннем возрасте. Однако оптимальное содержание добавки колеблется в пределах от 0,5 до 1 %, при этом авторы наблюдали некоторое снижение прочности бетона в проектном возрасте.

Влияние компонентов добавки на коррозионную стойкость цементного камня и арматуры

Одной из важных проблем применения добавок электролитов является их влияние на коррозионное состояние стальной арматуры в бетоне. Если вещест 31 во добавки не связывается продуктами гидратации цемента в нерастворимые соединения, а присутствует в свободном состоянии в жидкости, заполняющей поры цементного камня, то её анионы способны вызывать коррозию металла.

Сталь теряет пассивность и начинает корродировать в бетоне при частичной нейтрализации, когда значение рН поровой жидкости падает до 11 единиц. Нейтрализация щелочной влаги в бетоне происходит при действии таких жидкостей, как хлор- и сульфатсодержащие, то есть на защитное действие влияет ионный состав, который зависит от вида вяжущего, заполнителей и добавок. Характерно депассивирующеее действие ионов хлора, способных разрушать пассивную пленку Fe(OH)2 на поверхности арматуры в бетоне [100]. Подобное, хотя и более слабое, действие свойственно сульфат - ионам, имеющимся в составе компонентов отхода тиокола.

В качестве катодных ингибиторов обычно применяют основания (NaOH, Na2CC 3, Na3P04 и т.п.) [30, 37], которые увеличивают значение рН среды, что способствует пассивации металла [112]. Однако в среде цементного камня они малоэффективны. При взаимодействии ионов Са из состава цементного с анионами СОз ", РО " образуются малорастворимые соединения и щелочь NaOH, которая в начальный период увеличивает пассивирующее действие цементного камня, затем вымывается из бетона.

Одним из параметров, определяющих скорость протекания коррозионного процесса в цементном камне, является наличие едких щелочей в поровой жидкости бетона. Едкие щелочи могут накапливаться в бетоне вследствие гидратации и гидролиза щелочесодержащих фаз цемента, в результате обменных реакций между гидратом окиси кальция с солями натрия и хлора, вводимыми в бетон в качестве компонентов добавок или в виде агрессивных растворов.

В начальный период взаимодействия среды и бетона содержание щелочи, как правило, высокое. Это приводит к подавлению процесса растворения гид-роксида кальция - продукта гидратации цемента и невозможности его участия в химическом взаимодействии. Кроме того, при высокой щелочности среды не 32 возможно образование ГСЛК. Поэтому, одно из условий протекания коррозионного процесса - удаление из бетона за счет диффузии во внешнюю среду едких щелочей. При снижении рН среды повышается растворимость гидроксида кальция и возрастает скорость образования гипса. Наконец, при достижении некоторого определенного значения рН начинается образование ГСЛК. Образующиеся гипс и ГСЛК выпадают в осадок в поровом пространстве бетона [36]. Этот процесс коррозии цементного камня был назван В.В. Яковлевым первичным [111].

Продолжительность процесса образования гипса и ГСАК определяется временем снижения рН поровой жидкости до определенного значения, когда ГСАК уже не может существовать. Если объем новообразований превышает объем пор, в которых они могут откладываться, то в результате давления растущих кристаллов на стенки пор возникают внутренние напряжения в структуре, в конечном итоге приводящие к её" разрушению. В случае, когда количество новой фазы на данном этапе недостаточно для заполнения всех доступных пор, процесс приостанавливается. Наступает период стабилизации, при котором прочность структуры либо остается постоянной, либо незначительно возрастает из-за продолжающейся гидратации вяжущего.

Вторичный процесс сульфатной коррозии начинается при достижении рН поровой жидкости определенного предела, когда выполняются условия для гидролиза сначала высокоосновных, а затем и низкоосновных гидросиликатов кальция.

Продолжительность первичного процесса зависит от вида катиона сульфатной соли. Если в результате химического взаимодействия сульфата натрия с портландитом в зоне химической реакции образуются едкие щелочи, что приводит к повышению показателя рН, то коррозионный процесс резко замедляется и снижается возможность образования ГСАК. Скорость процесса не восстановится, пока образовавшаяся едкая щелочь не будет удалена из бетона за счет диффузии. Исследования, проводимые группой ученных под руководством Федосова СВ., показали, что при воздействии сульфатных сред на цементные системы наряду с образованием эттрингита в норовом пространстве, возможно также протекание процессов в сульфокарбоксиликатной фазе, связанные с образованием таумасита (2[Ca3Si(OH)6CO3S04 12H20]) [146]. Авторы отмечают [141], что характер коррозионных процессов при кристаллизации продуктов системы «эттрингит-таумасит» во многом зависит от величины рН поровой жидкости бетона, которая в свою очередь, определяется температурными условиями твердения и эксплуатации бетона, химического состава агрессивных сред, а также интенсивностью процессов выщелачивания.

Существенное влияние:на свойства цементных систем оказывают щелочи при взаимодействии с заполнителями, образуя в реальных условиях щелочесо-держащие гели, варьируемые от кальциево-щелочных с повышенным содержанием кальция, не склонных к расширению, до щелочно-кремнеземельных, подвергающихся сильным деформациям расширения. В ряде случаев в эти процессы оказывается вовлеченной только часть заполнителя. Некоторые из них сохраняют свою микрокристаллическую природу при взаимодействии со щелочами, вызывают расширение, остальные образуют устойчивые гели [101, 102].

Изменение нормальной густоты цементного теста в зависимости от содержания СПД

Для объяснения процессов, происходящих в цементном камне при введении СПД, а также подтверждения ранее полученных результатов проведены петрографические исследования, рентгенофазовый и дифференциально-термический анализы.

Петрографические исследования исходных образцов показали, что в порах цементного камня происходят процессы заполнения пустот гипсом (рис. 3.17а). Увеличение одной из пор (рис. 3.176) показывает наличие пересекающихся друг с другом призматических кристаллов двуводного гипса, прорастающих в свободное пространство. Внешние продукты гидратации состоят из сетки иголок, заполненной материалом с менее оформленной структурой.

Далее представлена сложная структура цементирующего вещества (рис. 3.18). В основной гелеподобной массе новообразований наблюдаются крупные кристаллы гипса и иглообразные кристаллы эттрингита, заполняющие свободные полости. Новообразования эттрингита образуются в свободных объемах. В правой части сформировавшихся масс видны микротрещины, образовавшиеся в результате взаимодействия цементного камня с компонентами СПД.

На электронных микрофотографиях образцов цементного камнях 5% СПД наблюдается заполнение пор, как гипсом, так и гидросульфоалюМинатом кальция (рис. 3.18а, 3.186). Причем с увеличением добавки до 15 % количество гид-росульфоалюмината становится преобладающим (рис. 3.19). По мере увеличения концентрации СПД увеличивается концентрация белых частиц полимера-тиокола в дефектных областях пространственного скелета, что приводит к упрочнению материала.

Особенностью этих реакций является то, что и гипс, и гидросульфоальми-нат кальция кристаллизуются в присутствии большого количества воды с увеличением объема, что приводит к уплотнению и упрочнению структуры порт-ландцементных составов на начальных этапах. В последующем они приводят к образованию внутренних напряжений с характерным трещинообразованием и отслаиванием поверхностных слоев.

В составе сульфополимерной добавки совместно с ионами магния присутствуют анионы хлора, которые повышают растворимость извести, понижают её" концентрацию и создают возможность существования высокоосновных гидро-хлоралюминатов в опасной форме. Увеличение концентрации растворимых сульфатов приводит к образованию пересыщенного раствора гипса, из которого кристаллизуется двуводный гипс.

Совместное введение хлористых соединений и сернокислого натрия приводит к образованию коллоидного гипса, который, в сравнении с обычным, обладает значительно большей способностью вступать в реакцию и более интенсивно образует гидросульфоалюминат кальция (рис. 3J96). Степень агрессивности, а также и скорость разрушения цементного камня при этом возрастают. Кроме этого, присутствие сульфатных анионов и особенно хлорионов усиливает коррозию арматуры.

Из образцов цементно-песчаного состава были приготовлены микрошлифы, которые исследовались в проходящем и отраженном свете под микроскопом. Зерна мелкого заполнителя в основном представлены кварцем круг-лоовальной формы с ровными краями, реже встречаются зерна полевого шпата и плагиоклаза. К этим основным минералам примешиваются единичные зерна известняка, глауконита (силикат железа и магния) и окислов железа. Наиболее хорошее сцепление наблюдается у кварцевых зерен, края которых корродируются гидратом окиси кальция, выделяющимся при гидролизе алита. Этому способствует взаимодействие сернокислого натрия с гидратом окиси кальция, образующие наряду с гипсом, щелочь. Она также активизирует поверхностные пленки песка и ускоряет гидролиз трехкальциевого силиката. В этом случае происходит химическое взаимодействие с образованием гидросиликатов кальция. Более слабая связь имеется у зерен полевого шпата, где сцепление происходит только за счет шероховатой поверхности зерен.

С помощью рештенофазового анализа произведена оценка влияния СПД на состав продуктов гидратации цемента в возрасте 28 суток. Дифрактограммы образцов представлены (рис. 3.20а-д).

Влияние добавки СПД на подвижность бетонной смеси и прочность бетона

Анализ результатов позволил установить, что использование СПД приводит к увеличению прочности, плотности и коэффициента химической стойкости цементного раствора, выдержанного в агрессивных средах. Интенсивный рост этих показателей наблюдается при содержании добавки до 5-10 % от массы вяжущего. Дальнейшее повышение содержания СПД в составе цементного раствора до 15 % замедляет рост прочности, плотности и коэффициента химической стойкости.

Повышение прочности образцов, выдержанных в растворе СПД, можно объяснить развитием новообразований в поровом пространстве цементного камня в виде ГСАК и гипса. Известно [130], что на начальных этапах это приводит к уплотнению и упрочнению структуры цементных композиций, но в дальнейшем может привести к росту кристаллизационного давления, растрескиванию и разупрочнению цементной системы, связанных с развитием коррозионных процессов Ш вида. Однако результаты исследований свидетельствуют об адаптации цементных составов к действию агрессивной среды.

Анализ литературного обзора показал [111], что при высоких значениях рН среды невозможно образование ГСАК. Присутствие в составе СПД сульфатов, сульфидов и тиосульфатов натрия способствует насыщению поровой жидкости NaOH, что приводит к повышению показателя рН и резкому замедлению коррозионных процессов, связанных с образованием ГСАК в уже сформировавшейся структуре цементного камня. Поскольку процессы образования и удаления щелочи протекают параллельно, видимо наступает некоторое условное равновесие, и в этих условиях скорость коррозии бетона должна быть относительно постоянной и значительно меньшей, чем при воздействии на бетон сульфатных солей, не образующих при реакции едких щелочей.

Согласно полученным результатам растворы соляной и серной кислот незначительно повышают прочность, плотность и коэффициент химической стойкости цементного раствора во всех образцах, включая контрольные.

Отрицательное влияние соляной кислоты объясняется тем, что в системе, содержащей хлориды, повышается растворимость гидроксида кальция, с образованием хлористого кальция, выносом его из структуры материала и ускорением развития процесса коррозии 1 вида [36]. По-видимому, для снижения этого действия на цементные составы необходимо в дальнейшем стремиться к повышению плотности, применению более стойкого вяжущего и увеличению марки бетона. Таким образом, использование в цементных системах СПД в количестве 15 % позволяет улучшить их химическую стойкость в воде и растворах СПД в среднем на 10 % по сравнению с контрольными составами. В состав предлагаемой добавки входят соединения, являющиеся ингибиторами коррозии арматуры, такие как сульфат и гидрооксид натрия. Однако содержатся и хлориды, которые, как известно, интенсифицируют процессы ее коррозии в бетоне. Поэтому несомненный интерес вызывает влияние СПД в составе бетона на коррозионную стойкость арматуры. 4.7. Исследование влияния СПД на коррозию арматуры в бетоне Наличие сульфатных компонентов, а также хлоридов в составе СПД может вызвать коррозию арматуры в железобетонных элементах и конструкциях. Для проверки этого фактора и установления оптимального процентного содержания добавки нами были проведены специальные исследования: гравиметрические по состоянию арматуры в бетоне; гравиметрические по состоянию арматуры в среде СПД; потенциостатические по состоянию арматуры в среде СПД. Исследование проводилось по методике, изложенной во II главе. По первому типу исследования - удельная величина потери массы металла в цементно-песчаных растворах без добавки составила 3,12 г/м", а в растворах с добавкой - 2,94 г/м , то есть, практически, не увеличились коррозионные потери, а небольшое снижение можно отнести за счет незначительной пассивации арматуры при сохранении большей величины рН. По второму типу исследования - образцы из стали Ст1 размерами 100x10x0,5 мм после подготовки помещались в СПД с концентрацией 3, 5, 10 и 15 %. Через 30 суток образцы извлекали из раствора, высушивали и взвешивали. По изменению массы образцов измерялась скорость коррозии. По результатам гравиметрических испытаний существенных отличий в скорости коррозии стали Сті в исследуемых растворах не обнаружено. После 60 суток испытания средняя скорость коррозии составляла 0,075 г/м .час или 0,086 мм/год. В соответствии с ГОСТ 13819-68 указанная сталь в данной среде является стойкой. Во всех концентрациях образцы потемнели, а в растворах наблюдались мелкие хлопья продуктов коррозии, количество которых уменьшалось по мере возрастания концентрации раствора до 15 %, По третьему типу исследования (потенциостатическому) - образцы выдерживались в аналогичных концентрациях в течение 30 суток, после чего они подвергались исследованию на определение рН и тока коррозии с использованием потенциостата П-5827М. Потенциалы были приведены к хлорсеребрян-ному электроду, Результаты испытаний и график поляризационных кривых, где показаны значения тока коррозии при потенциале +300 mB k, ткА/см2 (Ест -стационарное значение потенциала) приведены в табл. 4.7 (рис. 4.7).

Похожие диссертации на Комплексная сульфополимерная добавка цементных композиций