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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

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

 

 

 

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