Применение сульфатостойкого бетона

Морские и подземные воды, а в некоторых случаях и осадки содержат большое количество сульфатов. Соли разрушающе действуют на бетон, сокращают сроки службы бетонных конструкций. Чтобы этого избежать, в подземных и подводных сооружениях часто используется сульфатостойкий бетон.
О том, что это за материал и какие у него есть особенности, вы узнаете, прочитав эту статью. Мы подробно расскажем, как и где применяется сульфатостойкий бетон, в каких сферах и работах он востребован. Также мы коротко скажем о плюсах и минусах этого материала.
Что такое сульфатостойкий бетон и сульфатная коррозия
Для лучшего понимания особенностей сульфатостойкого бетона и способов его применения нужно знать, что такое сульфатная коррозия. Она относится к коррозии третьего типа и связана с разрушением искусственного камня солями серной кислоты.
Процесс коррозии происходит следующим образом:
1. Гидроалюминаты кальция взаимодействуют с гипсом, который добавляется в бетон либо синтезируется после взаимодействия солей серной кислоты с гашеной известью.
2. Вследствие этого образуется гидросульфоалюминат кальция – Ca₆Al₂(SO₄)₃(OH)₁₂·26H₂O. (он же эттринит или цементная бацилла). Эта нерастворимая соль связывает около 30 молекул воды, что ведет к увеличению объема кристаллов в 1,5-2,3 раза.
3. Если реакция происходит до затвердения раствора, она не ведет к разрушению. В готовом же бетоне образование нерастворимых солей, связывание воды и увеличение объема кристаллов ведет к нарушению целостности конструкции. Материал трескается, его прочность резко падает, и из-за малейших внешних воздействий он полностью разрушается.
Кристаллы сульфатов имеют продолговатую игольчатую форму. Именно поэтому их часто называют цементной бациллой.
Проблему сульфатной коррозии решают несколькими способами:
- Уменьшают количество трехкальциевого алюмината (в обычном цементе его содержание 8-12%, в сульфатостойком – от 3,5% до 7%)
- Уменьшают количество оксидов алюминия и магния до 5%
- Вводят активные минеральные добавки (пуццоланы, шлак, микрокремнезем, золу уноса) – эти вещества превращают гидроксид кальция в труднорастворимые соединения, и он уже не может вступать в реакцию с солями серной кислоты
- Используют шлакопортландцемент, содержащий не более 7% трехкальциевого алюмината и до 2-3% оксида серы
- Используют пуццолановый цемент (с добавление вулканического пепла, туфа или пемзы), способный связывать гидроксид кальция
В большинстве случаев для изготовления этого вида бетона берут сульфатостойкий цемент. Его состав регулируется ГОСТ 22266-2013. Иногда применяют обычный портландцемент, а в раствор вводят добавки (сульфат кальция, электротермофосфорные шлаки, пуццоланы).
Продолжение читайте на нашем сайте: