Сульфатостойкости: Бетон Сульфатостойкий: Технические Характеристики, Применение

состав, изготовление и области применения

Бетон / Виды бетона / Другие виды бетона /

Содержание

• 1 Что такое сульфатостойкий бетон?
• 2 Свойства
• 3 Разновидности
• 4 Способы получения
• 5 Как изготовить?
• 6 Области применения
• 7 Вывод

Конструкции из бетона и железобетона являются прочными и надежными строительными элементами, однако они поддаются разрушениям и повреждениям в процессе эксплуатации. Деформации бетона или железобетона возникают под влиянием грунтовых вод, дождей, морозов, под воздействием химических веществ и подвижности грунта. Улучшить свойства смеси сможет сульфатостойкий цемент. При использовании сульфатостойкого цемента обеспечивается надежная защита зданий и сооружений от воздействий атмосферных осадков, в состав которых входят сульфаты. Применение такого цемента обеспечивает конструкцию устойчивостью к морозам, износостойкостью.

Сульфатостойкий бетон увеличивает надежность строительства.

Что такое сульфатостойкий бетон?

Цемент сульфатостойкий или как его еще называют портландцемент, представляет собой строительный материал, в состав которого входит клинкер, силикат и трехкальцевый алюминат. Использование сульфатостойких цементов актуально в строительстве гидротехнических построек, так как они способны противостоять агрессивному воздействию атмосферных осадков с содержанием сульфатов.

Вернуться к оглавлению

Свойства

В сульфатостойком бетоне находятся клинкер, гипс и трехкальцевый алюминат, могут быть добавлены минеральные добавки. Трехкальцевый алюминат добавляют в бетонную смесь в количестве не более пяти процентов от общей массы, избыток материала провоцирует сульфатную коррозию. Отличительным свойством при работе сульфатосктойким бетоном является быстрое затвердевание цементно-песчаной смеси, что отрицательно сказывается на прочности готового изделия.

Вернуться к оглавлению

Разновидности

Сульфатостойкая цементно-песчаная смесь подразделяется на следующие виды:

• сульфатостойкий цемент с добавками;
• пуццолановое гидравлическое вяжущее вещество;
• шлакопортландцемент;
• сульфатостойкий портландцемент.

Портландцемент увеличивает сопротивляемость бетонных смесей к замораживанию и оттаиванию, если в них входят сульфаты, уменьшает воздействие агрессивных факторов в бетонном растворе, где содержится количество сульфатов, превышающих норму. Для улучшения качества портландцемента в цементно-песчаное месиво добавляют минеральные добавки и выбирают подходящий метод приготовления цемента для определенных условий строительства зданий и сооружений.

Вернуться к оглавлению

Способы получения

Гидравлическое вяжущее вещество получают двумя способами. Первый способ – изготовление цементного раствора с добавлением специальных минеральных добавок. Второй способ – использование сульфатостойких цементо-песчанных примесей, из-за которых обеспечивается надежность и защита конструкций на протяжении срока эксплуатации.

Раствор со стойкими сульфатами достигает своей окончательной прочности на протяжении двадцати восьми дней. Для получения портландцемента используют смесь шлака в количестве двадцати процентов. Для шлакопортладцемента допускается замена шлака на золу в количестве не превышающем десяти процентов массы раствора. Применение добавок, в объеме превышающих норму, уменьшает прочность раствора и увеличивает хрупкость сооружений, что приводит к разрушениям. Изготовление такого раствора должно соответствовать нормам государственного стандарта.

Вернуться к оглавлению

Как изготовить?

Приготовление сульфатостойкого бетона мало чем отличается от производства обычного бетонного раствора. Для изготовления смеси понадобится песок, цемент в пропорциях один к трем. Перед добавлением минеральных добавок важно проверить их влияние на строительный материал. Все технологические компоненты должны быть подтверждены испытаниями.

Испытание проводится на схватывание раствора, для чего в процессе кипячения обеспечивается равномерность изменений количества смеси и проверяется ее схватывание, которое происходит не раньше сорока пяти минут от процесса твердения.

Также при изготовлении бетона используют гипсовый камень, воду, клинкер или другие материалы с содержанием сульфата кальция. Применение такого цемента по карману не каждому, поэтому используется он не так часто, как обычный бетон, но и характеристики его несравнимы с простой бетонной смесью.

Вернуться к оглавлению

Области применения

Применение портландцемента актуально при возведении подводных или подземных конструкций, для строительства зданий и сооружений, которые поддаются воздействию большого количества атмосферных осадков с содержанием сульфатов. Свойства устойчивого сульфатного бетона обеспечивают защиту конструкций от внешних природных и химических факторов.

Вернуться к оглавлению

Вывод

Портландцемент является неотъемлемым материалом в строительстве зданий и сооружений, которые находятся в местности с переменчивой влагой и температурным режимом.

Однако стоит помнить, что выбирая материал, первым делом обращают внимание на его состав, ведь для разных почв потребуются соответствующие портландцементы.

Сульфатостойкий цемент и его применение

Технологии бетонов Цемент

Ирина ИЛЬИНА, директор по качеству;
Георгий ГОРГОДЗЕ, руководитель группы технической поддержки продаж

В 2020 году на предприятии ООО «Горнозаводск­цемент» освоен серийный выпуск сульфатостойкого портландцемента ЦЕМ I 42,5Н СС ГОСТ 22266-2013. Это довольно специфичный продукт, ориентированный на выполнение специальных задач при подземном, шахтном строительстве, строительстве и возведении бетонных конструкций в условиях возможной сульфатной коррозии. Кроме того, его применение при производстве железобетонных изделий (таких, как сваи) гарантирует эффективность их эксплуатации в условиях агрессивных сред, а также обеспечивает их долговечность.

В Пермском крае, известном обширными запасами природных ископаемых, широко развита добыча и связанное с ним шахт­ное строительство. До недавнего времени существенная потребность в сульфатостойких цементах удовлетворялась поставками из соседних регионов. Для отрасли краевого значения зависимость от сторонних поставок является ослабляющим фактором. Экономика Пермского края нуждалась в аналогичном продукте местного производителя, и специалисты ООО «Горнозаводскцемент» после продолжительных лабораторных и производственных испытаний предложили рынку сульфатостойкий цемент, не уступающий по качеству аналогичным цементам из других регионов.

Особенность сульфатостойких цементов – это обширный перечень требований к клинкеру и к готовому цементу по сравнению с общестроительными цементами. Все требования изложены в ГОСТ 22266-2013 «Цементы сульфатостойкие. Технические условия», в разделе 5. Основное требование – это сульфатостойкий клинкер для производства которого требуется специальное сырье и который характеризуется крайне низким содержанием трехкальциевого алюмината С3А (до 3,5% по массе для цемента ЦЕМ I). Такое требование нормативного документа обусловлено многолетними накопленными научными данными по влиянию С3А на долговечность бетона и бетонных конструкций, в частности стойкости к сульфатной коррозии бетона. Принято считать, что снижение содержания С3А в клинкере благоприятно воздействует на сульфатостойкость бетона за счет снижения количества продуктов гидратации трехкальциевого алюмината – гидроалюминатов кальция, и, соответственно, образования меньшего количества гидросульфоалюминатов кальция, обусловленных взаимодействием бетона с агрессивной средой. По ГОСТ 31384-2017 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования» сульфатостойкие цементы относятся к группе III по сульфатостойкости и рекомендуются к использованию в средах с высокими и очень высокими концентрациями сульфат-ионов SO^2-₄.

Сульфатная коррозия бетона – это один из двух видов коррозии, для которой на территории Российской Федерации есть действующий нормативный документ – ГОСТ Р 56687-2015 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Метод определения сульфатостойкости бетона». Суть метода – в определении относительной деформации бетонных образцов в условиях действия агрессивной среды и на основании величины этой деформации – отнесение цемента к одной из трех групп по сульфатостойкости. Следует иметь в виду, что получение бетона с высокой степенью сульфатостойкости автоматически не делает цемент, из которого он изготовлен, сульфатостойким. К сожалению, такое заблуждение периодически встречается при согласовании проектов, предусматривающих условия эксплуатации конструкций в агрессивной среде. На наш взгляд, самый верный и надежный способ получить высокосульфатостокий и долговечный бетон – это использовать специальный, сульфатостойкий цемент по ГОСТ 22266-2013. В этом случае завод-изготовитель цемента гарантирует его высокое качество, стабильность, и соответствие высоким требованиям клиента.

AKKERMANN бетон
Тел.: 8(800) 550-56-02
[email protected]

Сульфатная атака

Что такое сульфатная атака?

Сульфатная атака — распространенная форма
разрушение бетона. Это происходит, когда
бетон контактирует с водой
содержащие сульфаты ( SO
₄ ). Сульфаты могут
можно найти в некоторых почвах (особенно когда
существуют засушливые условия), в морской воде и в
очистные сооружения сточных вод.

Водорастворимые сульфаты реагируют с гидратацией
продукты из трехкальциевого алюмината
(С
₃ А) фаза портландцемента и с
гидроксид кальция (Ca(OH)
₂ ) для формирования
экспансивный кристаллический продукт, называемый
эттрингит. Расширение за счет эттрингита
образование вызывает развитие растягивающих напряжений
в бетоне. Когда эти стрессы
стать больше, чем растяжение бетона
емкости бетон начинает трескаться.
Эти трещины позволяют легко проникнуть
сульфаты в бетон и ухудшение
ускоряется. Сульфаты также вызывают
химическое разрушение некоторых
продукты гидратации цемента.

Основные факторы, влияющие на скорость и
Тяжесть сульфатной атаки:

1. Проницаемость бетона.
2. Концентрация сульфатов в
   раствор на водной основе.
3. C ₃ Содержание А.
4. Ca(OH) ₂ содержание.

Смягчение сульфатной атаки

Один из наиболее распространенных способов защиты
против сульфатной атаки заключается в снижении
содержание оксида алюминия за счет ограничения C
₃ А
в портландцементе. Исторически тип II
портландцемент (с C3A между 5 и
8 процентов) и портландцемент типа V
(с C3A менее 5 процентов) были
указан для умеренных и тяжелых сульфатов
среды соответственно. Использование
шлакоцемент также является чрезвычайно эффективным
способ снижения потенциала для сульфата
атака
¹ .

Как шлакоцемент смягчает воздействие сульфатов?

Использование шлакового цемента снижает вероятность сульфатного воздействия тремя способами:

1. Шлаковый цемент не содержит С ₃ А, т. е.
   его добавление в бетон разбавляет
   общее количество С
   ₃ А в системе.
2. Шлакоцемент снижает проницаемость бетона,
   затрудняет проникновение сульфатов
   проникать в бетон.
3. Шлакоцемент реагирует с избытком
   Са (ОН)
   ₂ для образования дополнительного силиката кальция
   гидратный гель («клей», который
   обеспечивает прочность и удерживает бетон
   вместе). Это уменьшает общее
   количество Ca(OH)
   ₂ в системе.

Используется в соответствующих пропорциях, шлак
цемент может дать цементу Типа I сульфат
сопротивление свойства типа II
цемент (обычно от 25 до 50 процентов шлака
замена цемента на портланд), и это
может придать цементу Типа I или Типа II
сульфатостойкие свойства типа V
цемент (обычно от 50 до 65 процентов шлака
замена цемента портландцемента).
Сульфатостойкость I, II и V типов
портландцемента по сравнению с портландцементом.
шлакоцементные смеси, испытанные в
в соответствии с ASTM C1012, показано
на рисунке 2. Для этой комбинации
материалы, шлакоцемент 15 и 25 процентов
замена достигла умеренной сульфатности
сопротивления, а также 35 и 50 процентов
достигнута высокая сульфатостойкость, основанная на
АСТМ С989 шестимесячных лимитов расширения.

Ссылки

1. ACI 201.2R-92, Руководство по прочному бетону ; Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган,
   1992.
2. ASTM C1012-95a, Стандартный метод испытаний на изменение длины гидравлических цементных растворов под воздействием
   Сульфатный раствор, Американское общество испытаний и материалов
   , Западный Коншохокен, Пенсильвания, 2001 г.
3. ASTM C989-99, Стандартные технические условия на измельченный гранулированный доменный шлак для использования в бетоне
   и минометы
   , Американское общество испытаний и материалов, Западный Коншохокен, Пенсильвания, 2001 г.

«Как и все бетонные
смеси, пробные партии должны быть выполнены для проверки бетона
характеристики. Результаты могут отличаться в зависимости от различных обстоятельств, в том числе
температуры и компонентов смеси, среди прочего. Вам следует
обратитесь за помощью к специалисту по шлаковому цементу. Ничего не содержится
в настоящем документе должны рассматриваться или истолковываться как гарантия или гарантия, либо
явные или подразумеваемые, включая любые гарантии пригодности для конкретного
цель.»

Рисунок 1: Водоочистная станция Hap Cremeans в г.
Колумбус, штат Огайо, использовал 30% шлаковый цемент с портландцемента типа II.
цемент для достижения сульфатостойкости.

Сульфатостойкий цемент — состав, свойства, применение и преимущества.

🕑 Время чтения: 1 минута

Сульфаторезистентный цемент — это тип портландцемента, в котором количество алюмината трикальция (C3A) ограничено до уровня ниже 5%, а (2C 3A + C4AF) — ниже 25%, что снижает образование сульфатных солей. Уменьшение сульфатных солей снижает вероятность воздействия сульфатов на бетон.
В этой статье мы изучаем состав, свойства, характеристики, использование, преимущества и недостатки сульфатостойкого цемента.

Содержание:

• Состав сульфатного цемента
• Свойства сульфата, сопротивляющегося цементу
• Характеристики сульфата, сопротивляющиеся цементу
• Использование сульфат, сопротивляющихся цементом
• , устойчивые к сульфату
• . Дис

  00100019

  00100100010010.Semempors

  .GENTS

0019. Дис

00100010. Состав сульфатостойкого цемента

Из-за очень низкого содержания алюмината трикальция в сульфатостойком цементе при гидратации образуется очень небольшое количество алюмината кальция. При использовании сульфатостойкого цемента значительно снижается образование сульфоалюминатов кальция, образующихся в результате реакции сульфоалюминатов кальция, образующихся в результате реакции сульфоалюмината кальция и сульфатных солей. Сульфат-алюминаты очень расширяющиеся по своей природе и наносят максимальный ущерб бетону.

Свойства сульфатостойкого цемента

Свойства сульфатостойкого цемента:

Таблица 1: Свойства сульфатостойкого цемента

Свойство	Значения
Тонкость	280+ или -10 кв.м/кг
Время схватывания
Начальный	80 мин
Окончательный	240 мин
Прочность
Лешателье (мм)	2 (макс.)
Автоклав	0,25 (макс.)
Прочность на сжатие
3 дня	30 + или — 3
7 дней	45 + или — 3
28 дней	65 + или — 3
Триалюминат кальция	0,035
Магнезия	0,02
Потери при прокаливании	0,02

Характеристики сульфатостойкого цемента

1. Этот цемент обеспечивает максимальную устойчивость к ионам хлорида, сводя к минимуму риск коррозии армированной стали.
2. Он также обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики бетона и структурную целостность в высокоагрессивных сульфатных и кислотных средах.
3.  Также имеет повышенную удобоукладываемость и прокачиваемость.
4. Этот цемент значительно улучшил прочность бетона в более позднем возрасте.

Использование сульфатостойкого цемента

Сульфаторезистентный цемент рекомендуется для следующих типов конструкций:

1. Фундаменты.
2. Свайные работы.
3. Строительство, контактирующее с почвой или грунтовыми водами, содержащими более 0,2% или 0,3% г/л сульфатных солей соответственно.
4. Бетонные поверхности, подвергающиеся поочередному увлажнению и высыханию, такие как опоры мостов, бетонные поверхности в приливной зоне, перроны и т. д.
5. Планы очистки сточных вод.
6. Дымоход, градирни.
7. Береговые защитные сооружения, такие как дамбы, волнорезы, тетраподы и т. д.
8. Здание у моря.
9. Химическая промышленность, хранение воды, отстойники, дренажные работы.
10. Подходит для подземных работ, где в почве и воде присутствует сульфат.

Рис. 1: Использование сульфатостойкого цемента при строительстве свай

Преимущества сульфатостойкого цемента

1. Использование сульфатостойкого цемента обеспечивает превосходную защиту от образования сульфоалюминатов и, как следствие, устойчивость бетона к сульфатному воздействию.
2. Очень высокая прочность на сжатие благодаря экономичному составу бетонной смеси.
3. Очень низкая теплота гидратации помогает избежать усадочных трещин.
4. Повышает срок службы и долговечность конструкций в агрессивных средах.
5. Повышает коррозионную стойкость стали, предотвращая воздействие сульфатов.

Недостатки сульфатостойкого цемента

1. Сульфатостойкий цемент не подходит там, где существует опасность воздействия хлоридов.