Об исследовании стойкости бетонов в кислых водах

Об исследовании стойкости бетонов в кислых водах

Бетоны в конструкциях промышленных предприятий могут соприкасаться со многими агрессивными воздействиями, в том числе с разными кислыми водами. В Эстонской ССР такие условия встречаются в суперфосфатной, азотно-туковой, целлюлозно-бумажной и молочной промышленности.

В промышленное строительство республики внедряются сборные детали из мелкозернистых бетонов автоклавного твердения. Стойкость таких бетонов в случае химической агрессии мало исследована. В частности, весьма мало имеется, данных о кислото-стойкости автоклавных бетонов.

Ряд существующих методов исследования стойкости бетонов основывается на определении химической стойкости цементного камня в бетоне. Такими методами являются фильтрование агрессивного раствора через измельченные цементный камень или бетон и критерием стойкости используются данные химических анализов растворов. На применении такого же критерия основан метод фильтрования раствора под давлением через бетонные образцы. Этим однако не учитывается влияние физической структуры бетона на его стойкость.

Правильным критерием для суждения о стойкости бетонов, как отмечает В. В. Кинд, является прочность образцов. Однако его метод основан на определении прочности на изгиб маленьких 1X1X3 см балочек и годен только для определения относительной стойкости цементов нормального твердения. Для исследования коррозионной стойкости бетонов подходят методы, при которых образцы изготовляются по заводской технологии и критерием являются изменения прочностных показателей.

Принятая нами комплексная методика охватывает определения изменений динамического модуля упругости, прочности на изгиб и на сжатие, химико-минералогического состава бетона, веса образцов, измерение размеров пор и капилляров, глубины коррозионных процессов и освидетельствование внешнего вида образцов.

Динамический модуль упругости и прочность на изгиб весьма чувствительно отражают изменения в структуре бетона в агрессивной среде. К тому же применение электронно-акустических методов (резонансного метода) позволяет проводить повторные определения на одних и тех же образцах.

При этом целесообразно пользоваться не абсолютными величинами прочностных показателей, а коэффициентами стойкости, например: среднее соотношение соответствующего показателя, бетона в агрессивном растворе в данный момент к показателю до начала испытания; КСВ-соотношение показателя бетона в агрессивном растворе к показателю бетона контрольных образцов в воде. При этом КС0 показывает стойкость бетонов в данной среде и КСВ- агрессивное влияние среды по сравнению с водой.

Причины и характер коррозии выясняются по результатам химических и термографических анализов бетонов. На поперечном сечении образцов призм можно определять глубину коррозионных процессов.

Для определения размеров пор и их распределения, по величине применяются методы определения равновесной влажности по высоте при капиллярном водопоглощении, вдавливания ртути в поры бетона и адсорбции — десорбции водяного пара.

Образцы изготовляются, по заводской технологии индустриальных деталей (такие же исходные материалы, перемешивание  и уплотнение бетонных смесей, режим запаривания). Размеры образцов стандартные (4X4X16 см), позволяющие определять динамический модуль упругости, прочность на изгиб и на сжатие.

Вышеупомянутая методика применима не только для исследования стойкости бетона в кислых водах, но и в случае других видов химической агрессии.

В НИИ строительства Госстроя Эстонской ССР проводится, . исследование коррозионной стойкости в первую очередь автоклавных бетонов на базе местных вяжущих (сланцевая зола и известь). Для сравнения испытывается мелкозернистый портландцементный бетон нормального твердения. Кислотостойкость бетонов исследовалась в растворах соляной (0,3 и 1% растворы), уксусной (3-4%) и смеси молочной и уксусной (0,5; 1,2 и 5%) кислот.

При изучении развития, и характера обще-кислотной коррозии выяснилось, что она развивается на поверхности бетона, проникая постепенно вглубь бетона. При этом образцы сохраняют прочность, соответствующую размерам средней части бетона, не охваченной коррозией. Скорость развития коррозии зависит от вида кислоты и концентрации раствора, плотности бетона и содержания окиси кальция в нем. Между содержанием общего количества окиси кальция в автоклавных бетонах и их кислотостойкостью существует прямая зависимость, с увеличением первого повышается кислотостойкость бетона.

Применение в качестве критерия оценки стойкости результатов, только химических определений (степень нейтрализации раствора кислоты вблизи бетонной поверхности) в проведенных А. С. Кононенко опытах привело к заключению, что наиболее стойкими против кислотной агрессии являются бетоны с малым содержанием вяжущего. Однако он не учел, что с повышением содержания вяжущего (СаО) в бетоне при прочих равных условиях глубина коррозии уменьшается и первоначальная прочность бетона сохраняется в большей степени. Об этом свидетельствуют результаты определения коэффициентов стойкости как по изменению динамического модуля упругости, так и по прочности на изгиб и на сжатие.

Результаты наших исследований показывают, что при общекислотной агрессивности воды автоклавные бетоны могут быть применены наравне с цементным бетоном нормального твердения при условии одинаковой плотности бетонов и содержания окиси кальция в них.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.