Durabilitatea pietrei de ciment - capacitatea de o piatră de ciment pentru a menține nivelul necesar de construcție și proprietăți tehnice de exploatare poi pe termen lung. Bazat pe stabilitatea termodinamică a produsului de ciment intarit, ar putea face o presupunere cu privire la mare (sute și mii de ani), rezistenta pietrei de ciment, dar dovezi directe ale unor astfel de stabilitate a pietrei de ciment nu este la fel de ciment Portland a fost inventat abia în 1824 ca o previziune de laborator durabilitate este nesigură. În plus, există un număr mare de trudnouchityvaemyh factori care contribuie la distrugerea pietrei de ciment în timpul funcționării continue, datorită, mai ales, natura sa alcalina (pH> 12) și o structură poroasă, permeabilitatea pentru gaze, apă și soluții, adică Piatra de ciment este predispusă la interacțiunea chimică cu mediul.
Este posibil să se identifice factorii de risc intern și extern pentru distrugerea (longevitatea limitată) a pietrei de ciment.
Factorii interni, împreună cu natura alcalină a pietrei de ciment, include posibilitatea existenței pietrei de ciment „schimbare de volum neuniformitate“ tulpina înaltă contracție în timpul uscării și deformarea tumefiere după umezire și formarea de dense suficient (permeat) structura poroasă.
Factorii externi sunt determinate de fragilitatea condițiilor concrete de funcționare (serviciu) din piatră de ciment. Acești factori pot provoca fracturi ale pietrei de ciment de la congelare sale repetate și decongelare într-o stare saturată cu apă, precum și un (kraft, acid carbonic, alcaline) coroziune și biochimice (influența bacterii, ciuperci, mușchi și altele similare) chimic. Factorii de risc includ, de asemenea, încălzirea multiplă (în special peste 200 ° C) și răcirea pietrei de ciment, precum și udarea acestuia alternativă și uscare, precipitarea vysoloobrazovanie.
Proiectarea modelelor durabile de ciment Portland se bazează pe necesitatea de a obține o piatră durabilă cu o permeabilitate scăzută și o suprafață protejată de influențele agresive. Durata de viață garantată a acestor materiale, în funcție de condițiile de funcționare, poate fi de 50-100 ani sau mai mult.
Rezistența la îngheț - capacitatea pietrei de ciment de a rezista la congelarea și dezghețarea repetată în stare de apă saturată.
Matricea Criteriul înghețul de ciment este de a le menține după un anumit număr de cicluri de îngheț-dezgheț (25, 50, 500 sau mai mult) din rezistența inițială: pierderea rezistenței la compresiune nu trebuie să depășească 5%, și pierderea în greutate - 3% (standard de teste de bază concrete privind GOST 10060.1). Pentru a determina înghețul cu excepția congelare directe la (-15+ -20) ° C și decongelare în apă la (+ 15-i-20) „C, se utilizează ca metode rapide bazate pe utilizarea apei în loc de soluție Na2SO4 și NaCI și congelare la o temperatură de -50 ° C (standard 10060.2, 10060.4 GOST). factorul de bază în stabilitatea la congelare este structura spațiului porilor. atunci când apa pătrunde în porii și scade temperatura la punctul de congelare al gheții formate în volumul este crescut cu aproximativ 9%, ceea ce duce la apariție într-o structură de material Expunerea la solicitări mecanice extreme și deformări corespunzătoare. Dacă porii din material sunt umplute cu apă, distrugerea ar trebui să apară după primul ciclu de congelare. Rezistența mărită la îngheț se poate datora formării unui anumit volum al structurii porilor nu sunt umplute cu apă, în care este presat apa în timpul înghețării. În particular, pasta de ciment întărire are loc atunci sistemul umplut cu amestecul de abur-aer, așa-numitele „back-pori“, a căror prezență determină TSE îngheț entnogo piatră. Distrugerea materialului se produce atunci cand cantitatea de „pori de rezervă“ în care apa poate fi stoarsă, este mică în comparație cu volumul de gheață produs, sau ca urmare a unor cicluri repetate de înghețare toți porii vor fi umplute treptat cu apă. Cu cât cantitatea relativă de „pori de rezervă“ în comparație cu volumul total al porilor umplut cu apă, mai mare mortar îngheț, beton. Principalele surse ale acestor pori de așteptare sunt pori C-S-H gel și contracția porii formați în timpul hidratării cimentului și întărire. Dacă mărimea acestor pori nu este suficientă pentru a atinge rezistența la îngheț dorită de beton și mortar, în compoziția lor administrată aditivi speciali-antrenând de aer pentru a oferi porii suplimentari de rezervă.
structuri din piatră Modelul de ciment poate fi reprezentat în mod simplist ca fiind format din trei componente: particule poliminerale apă nereacționați clincher minerale din ciment produse de hidratare - gel de ciment (CSH-gel) și pori de diferite dimensiuni: gel lung și porii capilari, precum și contracția apoi formate din -acesta reducerea volumului total al sistemului de ciment-apă setabile. Structura de piatra de ciment include pori de aer (goluri) formate din pasta de ciment cu agitare.
porii capilari variază în dimensiune și formă, pentru a forma în stadii incipiente de hidratare a sistemului interconectat, distribuite pe volumul de piatră de ciment. porii capilari - este acea parte din volumul total al sistemului de ciment, apa, care nu este umplut cu produse de hidratare. Capillary porozitate depinde de apă-ciment raportul W / C) a amestecului inițial și gradul de hidratare a cimentului. Deoarece cantitatea absolută a produsului de hidratare este de 1,5-2 ori volumul intrare faze nehidratate ocupă aceste produse din spațiul porilor inițial, și ca hidratarea cimentului capilare scade volumul porilor. După atingerea unui anumit grad de hidratare a gelului de ciment a bloca porii capilari sunt formate în structura, deoarece dimensiunea medie microporos ciment gel 1,5-2,0 nm) câteva ordine de mărime mai mici decât porii capilari. pori Gel ocupă aproximativ 28% din volumul total al gelului de ciment. Razmep pori capilari este într-o gamă largă - de la zeci de nanometri până la 100 microni sau mai mult, iar volumul capilar al porilor poate ajunge la 40% sau mai mult în funcție de W / C, caracteristici de ciment (compoziția de fază, dispersibility), gradul de minerale ciment hidratare, condițiile de întărire etc.
Capillary pasta de ciment porozitate este mai mare, cu atât mai mare valoarea inițială a W / C și mai puțin decât gradul de hidratare a componentelor active ale fazei de ciment. În toate cazurile, în timpul hidratării cimentului valoarea din totalul scade porozitatea și ciment capilar pastă, iar porii capilari și micropori gel înlocuit porii formate datorită contracției chimice (contracție).
Contracția - aceasta este proprietățile naturale ale pietrei de ciment, care se exprimă în reducerea volumului și a masei sale. In pierderea primara a probei de ciment umiditate contracție ireversibilă deformare constituie 30-50% din contracția totală. La umectarea alternantă ulterioare și uscare sunt observate reversibil gonflabila alternantă contracție de deformare. Contracția de până la 0,2-0,6% din piatra de ciment nu sunt fisuri vizibile la deformări mari observate fisuri caracteristice de contracție care arată o explozie, dar instabilitatea pietrei de ciment.
Contracția pietrei de ciment asociate cu următoarele fenomene: când umiditatea relativă 45-90% predomină provocând o contracție accentuează datorită evaporării apei din capilar de o anumită dimensiune la o umiditate relativă mai mică de 20% și apă îndepărtarea adsorbită compresie efect predominant al suprafeței fazei solide. O altă componentă a contracției la uscare a pastei de ciment este dereglarea interacțiunilor ion-dipol cu moleculele de apă ca eliminarea din spațiul dintre particule și pierderea apei C-S strat intermediar-H gel.
Principalii factori care afectează cantitatea de contracție a materialelor care conțin ciment în timpul uscării sunt următoarele:
- cantitate crescută de ciment în soluții și betoane;
- contracția este mai pronunțată atunci când se întăresc și se servesc produsele în condiții de temperaturi ridicate și umiditate relativă scăzută;
- Tartratul de ciment (S> 500 m2 / kg) prezintă o tendință mare de contracție;
- o creștere a valorii B / C, alte lucruri fiind egale, conduce la o creștere a deformațiilor de contracție;
- compoziția mineralogică a clincherului influențează ușor deformările de contracție, deși există tendința de a crește deformările în timpul trecerii la cimenturile cu aluminat ridicat și, în special, la cimentul compoziției albicioase;
- au fost observate deformări crescute ale mortarului (betonului) cu un conținut crescut de umpluturi fin dispersate (cenușă, zgură, umpluturi minerale) în compoziția lor.
Contracția la uscare poate fi un dezavantaj semnificativ și necesită reglarea și controlul pentru mai multe tipuri de mortar uscat: chituri, mortar, amestecuri pentru podele.
Trimiteți-le prietenilor: