Файл: Волженский А.В. Гипсовые вяжущие и изделия (технология, свойства, применение).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 147
Скачиваний: 2
торой в первую очередь зависит степень коррозии ста ли. В щелочной среде сталь покрывается пассивирую щей пленкой, предохраняющей металл от коррозии. По этому в цементных бетонах, в которых среда характери зуется значительной щелочностью (pH более 12) кор розия арматуры отсутствует.
Несколько уменьшается коррозия стали в гипсе при введении в него доменного гранулированного шлака и извести (при этом щелочность среды увеличивается до pH = 10-)-11). Однако этот способ является недостаточ но эффективным.
Ниже приведены результаты исследования коррозии арматуры в ГЦП и ГШЦП бетонах по методике НИИЖБ при различных условиях их твердения [132]. Составы ГЦП и ГШЦП вяжущих, из которых изготов ляли бетоны (растворы) при проведении исследования, указаны в табл. IV. 27.
Т а б л и ц а IV.27. Составы исследованных вяжущих в % |
|
||||
|
Ги'пС |
Молотый |
Молотый |
|
|
Номер состава |
|
|
|
||
строитель |
высоко |
низкоалго- |
aoveHfibsa |
Трепел |
|
вяжущего |
минатный |
кислый |
|||
|
ный |
прочный |
клинкер |
шлак |
|
1 |
50 |
50 |
30 |
|
20 |
1а |
— |
30 |
— |
20 |
|
2 |
-- . |
60 |
8 |
32 |
— |
3 |
— |
60 |
20 |
— |
20 |
4 |
— |
70 |
15 |
— |
15 |
5 |
— |
60 |
8 |
2 2 |
10 |
6 |
— |
100 |
— |
— |
— |
7 |
100 ■ |
|
|
|
|
В исследованиях использовались прямые методы при определении площади, глубины поражения и скорости коррозии и электрохимические для измерения стацио нарных потенциалов стальных электродов в электроли тах и бетонах, снятия поляризационных кривых. Уста новлено, что, хотя жидкая фаза ГЦП и ГШЦП бетонов и является агрессивной средой по отношению к сталь ной арматуре, замеренные потенциалы и поляризаци онные кривые дают основание полагать, что сталь тер
167
модинамически более устойчива в бетонах на смешан ных вяжущих, нежели в гипсобетонах (табл. IV. 28). Несколько большая агрессивность ГШЦП вяжущего по сравнению с ГЦП вяжущим объясняется, вероятно, на личием в шлаке стимулирующих коррозию веществ (прежде всего, сернистых). Использование строительно го или высокопрочного гипса существенно не изменяет свойств бетона как коррозионной среды.
Т а б л и ц а |
IV. |
28. |
Значения |
pH жидкой среды |
|
|
|
|
и потенциалов стали в бе |
||
|
|
|
тонах на исследуемых вя |
||
|
|
|
жущих * |
|
|
Номер состава вяжущего |
рн |
Величина |
|||
потенциала |
|||||
|
|
|
|
|
в мв |
1 |
|
|
|
10,5 |
—200 |
1а |
|
|
|
10,2 |
— |
2 |
|
|
|
10,3 |
—245 |
6 |
|
|
|
8,5 |
—320 |
7 |
|
|
|
8,2 |
—350 |
■На портландцементе |
|
12,4 |
|
||
■Красноярского |
завода |
+ 100 |
|||
* Составы |
вяжущих |
приведены |
в табл. |
IV. 27. |
|
Результаты прямых коррозионных |
.испытаний стали |
в ГЦП « ГШЦП бетонах показывают, что общая ско рость коррозии стальной арматуры при использовании смешанных вяжущих в несколько раз меньше по .срав нению с бетоном на гипсе (табл. IV. 29). В ГЦП и ГШЦП бетонах, так же как и в цементных бетонах, при увлажнении и доступе воздуха происходит активизация коррозионных процессов. Наиболее неблагоприятным ус ловием в этом случае является переменное увлажнение и высушивание. Процесс коррозии значительно интенси фицируется при повышении температуры окружающей среды. Например, в условиях 100%-ной относительной влажности воздуха скорость коррозии при повышении температуры на 20°С возрастала примерно в 2 раза.
Показано, что, хотя в бетонах на основе ГЦП и ГШЦП вяжущих общая скорость коррозии по сравне нию с бетонами на гипсе уменьшается в несколько раз, бетон -на этих вяжущих является агрессивной средой по
168
отношению к .стальной арматуре п требует ее защиты, особенно .в случае работы конструкций в условиях жи вотноводческих помещений.
Защита от коррозии может быть достигнута введе нием в бетон различных ингибиторов (NaNC>2, К2СГ2О7, К2 С Ю 4 , C6H12N4 и ВаСг207), а также нанесением на по верхность арматуры эффективных покрытий (цементнополистирольного, цементно-битумного, цементно-эпок- сидно-кузбасслакового, цементно-этинольбитумного и
др.).
Наиболее эффективным ингибитором является нит рит натрия при оптимальном его количестве в бетоне в пределах 1—2% массы воды затворения. Однако при его применении необходимо учитывать, что часть инги битора связывается с гидроалюминатом кальция и вы водится из раствора. Поэтому для надежной защиты стали следует увеличивать его количество до 2—3%.
Надежную защиту стали в гипсовых бетонах можно обеспечить с помощью покрытий, к которым предъявля ются следующие требования:
а) жизнеспособность, позволяющая использовать при готовленную порцию смеси без снижения свойств полу чаемого покрытия;
б) способность смеси сохранять однородность без расслаивания;
в) способность образовывать достаточно толстую (0,4—0,6 мм), сплошную и однородную пленку на по верхности арматуры за 1—2 приема нанесения;
г) длительно и надежно защищать поверхность арма
туры от коррозии; |
|
|
|
|
д) |
сохранять |
необходимое |
сцепление между |
бето |
ном и арматурой; |
|
|
|
|
е) деформироваться без разрушения вместе с арма |
||||
турой; |
|
|
|
|
ж) |
сохранять |
свою сплошность при раскрытии |
тре |
|
щин в бетоне. |
|
|
|
|
Важно также, |
чтобы не |
требовалось специальной |
подготовки поверхности арматуры и нанесенная пленка по возможности быстро высыхала, а материалы для приготовления защитного состава были недефицитны и недороги.
С учетом результатов исследований целесообразно применять следующие покрытия:
169
Т а б л и ц а IV. |
29. |
Результаты |
определения |
коррозии |
стальной |
||||||
составаНомер вяжущего |
|
|
|
|
Степень |
повреждения |
Балльная оценка |
||||
|
|
|
|
поверхности образца |
состояния арматуры |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
Условия испытаний |
|
|
Время испытания в |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
3 |
6 |
12 |
3 |
6 |
12 |
1 |
Естественные |
высушива- |
А |
А |
А |
2* |
3* |
3* |
|||
|
Увлажнение, |
|
|
|
3* |
4* |
4* |
||||
|
йие |
W=85% |
А |
А |
Б |
||||||
|
При |
|
А |
А |
А |
2* |
2* |
2* |
|||
2 |
Естественные |
|
|
|
|
|
2* |
3* |
3* |
||
|
Увлажнение, высушива- |
|
|
--, |
4* |
4* |
|
||||
|
1ние |
|
|
|
|
— |
— |
■--- |
|||
|
При W=85% |
|
|
Б |
С |
А |
3* |
3* |
3* |
||
б |
Естественные |
|
А |
А |
А |
2* |
3* |
4* |
|||
|
Увлажнение, |
высушива- |
|
|
|
3* |
4* |
|
|||
|
(ние |
|
|
|
|
Б |
С |
— |
— |
||
|
При 1Г=85°/о |
|
|
А |
А |
А |
2* |
2* |
2* |
||
7 |
Естественные |
высушива- |
А |
А |
|
|
|
|
|||
|
Увлажнение, |
|
|
|
4* |
4* |
4* |
||||
|
вне |
|
|
|
|
— |
— |
— |
|||
|
При W= 85% |
|
|
'-- |
— |
— |
— |
— |
— |
||
|
П р и м е ч а н и я : |
|
1. Перед чертой — максимальная |
глубина язв: за чер- |
|||||||
верхности |
бетона; |
Б — наблюдается |
значительное |
оголение крупного |
зНполните- |
||||||
2. 2* — плотный |
слой |
продуктов |
коррозии с отдельными |
язвами |
глубиной |
||||||
вающиеся |
продукты |
коррозии, большое количество |
язв. |
|
|
|
цементно-полистирольное толщиной 0,4—0,6 мм, при готовляемое и наносимое в соответствии с приложени ем к «Инструкции по технологии изготовления изделий из автоклавного ячеистого бетона» (GH 277-64)— для защиты арматуры при незначительной относительной влажности воздуха (до 60%) и влажности бетона;
цементно-битумное толщиной 0,3—0,4 мм, приготов ляемое и наносимое в соответствии с указанной инструк цией — для защиты арматуры в условиях повышенной влажности; в этих же условиях может быть использова но и цементно-латексное-покрытие;
арматуры |
в бетонах на различных вяжущих |
|
|
|
|||||||
Площадь коррозии |
Глубина коррозии |
Скорость коррозии |
в г ;М --ч |
||||||||
|
арматуры в % |
|
в м к |
|
|
||||||
мес. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
6 |
12 |
3 |
6 |
|
12 |
|
3 |
6 |
|
12 |
40 |
90 |
100 |
140/50 |
170/100 |
120/80 |
0,0051 |
0,0096 |
|
0,0109 |
||
50 |
60 |
100 |
210/130 |
510/200 |
3 7 0 / 2 0 0 |
0,0171 |
0,0093 |
|
0,0087 |
||
100 |
100 |
100 |
100/60 |
150/80 |
100/40 |
0,0054 |
0,003 |
|
0 , 0 0 2 2 |
||
80 |
100 |
100 |
|
— |
|
— |
0,0195 |
0,0047 |
|
0,0322 |
|
90 |
90 |
100 |
_ |
__ |
|
_ |
0,222 |
0,451 |
|
__ |
|
100 |
100 |
100 |
100/50 |
100/60 |
100/55 |
0,0145 |
0,0131 |
|
0,0055 |
||
100 |
100 |
100 |
30/40 |
90/50 |
120/70 |
0,0123 |
0,0123 |
|
0,0324 |
||
100 |
100 |
.— . |
90/60 |
220/140 |
|
_ |
0,1004 |
0,1222 |
|
_ |
|
70 |
80 |
100 |
70/30 |
60/30 |
|
50/30 |
0,0062 |
0,0148 |
|
0,0023 |
|
100 |
100 |
400 |
100/80 |
- - |
|
— |
|
— |
— |
|
— |
— |
— |
— |
— |
“— |
|
— |
|
— |
— |
|
— |
|
— |
— |
— |
|
--- ’ |
|
— |
— |
|
— |
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
той — средняя глубина |
язв; А — визуально |
не обнаруживаются повреждения по |
|||||||||
ля; С — крупный |
заполнитель значительно |
оголяется, |
отделяясь |
от |
бетона; |
||||||
10—100 |
мк\ 3* — то же, |
с отдельными язвами |
глубиной |
100—230 мк\ 4* — отслаи- |
|||||||
|
цементно-эпокоидно-каменноугольное — при |
высокой |
влажности и агрессивности среды, например, при воздействии сульфатов и хлоридов.
Данных о старении применяемых покрытий более чем за пятилетий период испытаний нет. Можно пола гать, что их защитные свойства в первые 10—15 лет не должны существенно изменяться.
По экономическим соображениям наиболее эффек тивным является нанесение на арматуру цементно-би тумного покрытия или введение в бетон ингибиторов (например, нитрита натрия). Дополнительные затраты
170 |
171 |
по материалам при этом составляют около 30 коп. на
1м3, например, при изготовлении плит покрытия.
Сучетом проведенных исследований в настоящее вре мя разработаны «Рекомендации по проектированию, из готовлению и применению конструкций из бетона на гипсоцементнопуццолановых вяжущих».
Гл а в а V. ПРОИЗВОДСТВО ИЗДЕЛИЙ
НА ОСНОВЕ ГИПСОВЫХ
ИГИПСОЦЕМЕНТНОПУЦЦОЛАНОВЫХ
вя ж у щ и х
V.I. ПРОИЗВОДСТВО СУХОЙ ГИПСОВОЙ ш т у к а т у р к и
Сухой гипсовой штукатуркой называют отделочные листы, -состоящие из затвердевшей смеси -строительного гипса с минеральными или органическими до-ба.вками, заключенной -в прочно соединенную с гипсовым сердеч ником -картонную оболочку, которая сообщает листам необходимую прочность.
Размеры листов: длина от 2700 до 3300 мм, ширина 1200 мм и толщина в и 10 мм (за рубежом толщина листов от 6 до 16 мм). Влажность листов не более 2%. Прочность сцепления картона с гипсовым сердечником должна быть выше, чем прочность картона при растя жении. Прочность листов при изгибе должна характе ризоваться следующими показателями: образцы разме ром 450X150 мм, уложенные на две опоры, отстоящие друг от друга на расстоянии 350 мм, должны выдержи вать сосредоточенную нагрузку не менее 20 кгс -при толщине листа 8 мм и не менее 25 кгс при толщине лис та 10 мм.
Сухая штукатурка относится к группе трудносгорае мых материалов и является хорошим огнезащитным ма териалом; обладает теплозащитными свойствами. Коэф фициент теплопроводности в 3,5 раза ниже, чем у кир пичной кладки, и составляет 0,2 ккал/м-ч-град. Листы
толщиной 10 мм |
обеспечивают |
звукоизоляцию 42 дб, |
что соответствует |
звукоизоляции |
стены в пол-кирпича. |
Они имеют высокую гибкость, мало деформируются при изменениях температуры и влажности .воздуха.
Сухая штукатурка применяется для внутренней от делки помещений, заменяя мокрую штукатурку стен и потолков, а также для устройства перегородок в поме щениях с относительной влажностью воздуха не более 70%. Иногда листы склеивают в 2—3 слоя и в таком виде используют в качестве основания под рулонную кровлю в промышленных и других зданиях.
Основными материалами для производства листов су хой гипсовой штукатурки являются строительный гипс и картон^ Кроме того, используют ускорители и замед лители срока схватывания строительного гипса (моло тый двуводный гипс, поваренную соль, сульфитно-спир товую барду, дрожжевую бражку и др.), порообразующие материалы (казеин, канифоль и каустическую со ду), добавки для улучшения сцепления картона с гип совой массой (декстриновый или казеиновый клей, жид кое растворимое стекло и т. д.).
Т а б л и ц а |
V.4. Расход |
материалов на производство 1000 ж2 сухой |
||||
|
|
|
гипсовой штукатурки |
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество при толщине |
|
|
|
|
|
гост |
|
листцв |
Материал |
|
10 мм |
8 мм |
|||
|
|
|
|
|
||
Гипс |
строительный |
|
|
|
||
в т |
|
облицовоч |
ГОСТ 125—70 |
7,5 |
6,5 |
|
Картон |
|
|
|
|
||
ный в кг |
|
ГОСТ 8740—58 |
750' |
750 |
||
Декстрин |
кислотный |
ГОСТ 6034—51 |
30—40 |
30—40 |
||
в кг |
|
|
|
|
|
|
Концентраты ССБ в кг |
ГОСТ 6003—51 |
80-100 |
80—100 |
|||
Жидкое |
стекло |
(си |
|
|
|
|
ликат натрия) |
в кг |
ГОСТ 962—41* |
9 |
9 |
||
Казеин |
технический |
|
|
|
||
в кг |
|
|
|
ГОСТ 1211—41 |
2,5 |
2 |
Канифоль сосновая в кг |
ГОСТ 797—41 |
0,8 |
0,64 |
|||
Каустическая сода в кг |
ГОСТ 2263—43 |
0,2 |
0,16 |
|||
Ускорители: |
|
|
|
|
||
гипс |
|
двуводный |
|
|
|
|
в кг |
|
|
соль |
|
35—170 |
28-135 |
поваренная |
|
14-42 |
11—34 |
|||
в кг |
|
|
|
_ |
||
|
|
|
|
|
|
|
* Силикатный |
модуль |
3,1—3,2; плотность |
1,46—1,5 г/с,и3. |
173