Глиноземистый (алюминатный) цемент
Глиноземистый
цемент - быстротвердеющее
гидравлическое вяжущее. Получают его
путем высокотемпературного обжига
(1600 С) смеси известняка СаСО3
и боксита
.
Глиноземистый
цемент состоит, в основном, из алюминатов
кальция. Главной составной частью
является однокальциевый алюминат
(СА). Наряду с однокальциевым алюминатом
(СА) образуются
–C5A2
и
–
CА2.
Также
в небольшом количестве образуются
силикаты.
При взаимодействии с водой (твердении) клинкера глиноземистого цемента, в основном, происходит гидратация СА:
Двухкальциевый гидроалюминат – главная составная часть затворенного цемента. Схватывание начинается примерно через час после затворения и длится не более двенадцати часов. Твердение происходит в течение одного - трех дней. Глиноземистый цемент устойчив к воздействию кислот, но разрушается даже слабым раствором щелочей.
Основные стадии твердения вяжущих строительных материалов
По теории А. Байкова твердение вяжущих веществ идет в три стадии:
1) стадия затворения или насыщения соответствует замешиванию порошкообразного вяжущего с водой. Здесь идут процессы растворения вяжущего и образование насыщенного раствора, процессы гидролиза и гидратации. Для затворения берут ограниченное количество воды, необходимое для образования пластичной массы. Прочности пока нет.
2) стадия схватывания или коллоидации соответствует потере пластичности тестом, характеризуется выделением малорастворимых веществ из насыщенных растворов в коллоидном состоянии в виде гелей. Конец схватывания характеризуется полной потерей эластичности, появлением некоторой прочности.
3) стадия твердения или кристаллизации соответствует нарастанию механической прочности и образованию камневидного тела, что происходит за счет кристаллизации коллоидных частиц из очень мелких в более крупные кристаллы, которые срастаются между собой, образуя твердый материал.
Коррозия бетона
Коррозия бетона – это процесс приводящий к понижению прочности, повреждению и разрушению бетона под влиянием окружающей среды. Различают физическую и химическую коррозию бетона.
Физическая коррозия – растворение и вымывание из цемента Са(ОН)2 под действием проточной воды, при этом цементный камень становится пористым и непрочным.
Химическая коррозия происходит под действием кислот и других веществ, реагирующих с гидроксидом кальция или трехкальциевым гидроалюминатом. В результате образуются соединения, которые легко растворимы в воде, кристаллизуются, увеличиваясь в объеме, и разрывают цементный камень, прочность бетона теряется. Химическая коррозия бетона, в свою очередь, подразделяется на три основных вида: углекислотную, сульфатную и магнезиальную коррозии.
а) углекислотная коррозия
Природная вода содержит углекислоту и ее соли. Соли углекислоты не опасны для цемента, а свободная (агрессивная) углекислота в количестве 15-20 мг/л его разрушает.
Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О
СаСО3 + Н2О + СО2 = Са(НСО3)2 - хорошо растворим в воде.
б) сульфатная коррозия
Из растворимых в воде солей наиболее опасны сульфаты. В основе лежит способность трехкальциевого алюмината образовывать с сульфатом кальция комплексные соединения (чаще всего в морской воде).
Образующийся гидросульфоалюминат кальция носит название «цементная бацилла», образование ее кристаллов сопровождается большим увеличением объема (31Н2О), что приводит к образованию трещин и разрушению цемента.
в) Магнезиальная коррозия
Магнезиальная коррозия происходит в морской воде, т.к. содержание в ней ионов магния выше, чем ионов кальция.
Наиболее опасным процессом является взаимодействие солей магния с двухкальцивым силикатом:
