Березень-квітень 2015 р. XXIII. рік 3-4. пісня
Ева Сеген Кертеш: Бетон з підвищеною стійкістю до кислотної корозії
Вступ
Різні агресивні рідини, пари або гази спричиняють корозію бетону. Бетон зазнає перетворень, які негативно впливають на його властивості, що призводить до скорочення терміну служби конструкції.
Найчастіше бетонні та залізобетонні конструкції в сульфатвмісних грунтових водах та ґрунтах можуть піддаватися агресивній дії. Тому в попередній будівельній практиці ми зосередилися лише на бетоні, який зазнав агресивного впливу сульфату, і бетонний склад був підготовлений, як зазначено в таблицях F1 та NAD N1 стандарту MSZ 4798-1: 2004 (відкликано). У випадку іншої корозії бетонні та залізобетонні конструкції були забезпечені вторинним захистом. В останні роки будується все більше очисних споруд, сховищ кормів та інших сільськогосподарських об'єктів, де бетонна та залізобетонна конструкція в основному піддається кислотній корозії. Це хімічно абсолютно інший процес. Тут бетон не розбухає (тобто утворюється новий матеріал), а розчиняється, тобто закінчується. Існує потреба зробити бетонну конструкцію, здатну тривалий час протистояти кислотній корозії без вторинного захисту.
Бетон сховища корму
План зберігання кормів, складений у 2010 році, включав такий конкретний знак: C30/37-XA2-XV2-16-F3.
Цей бетон був би непоганим, якби режим корозії був сульфатним набуханням. Однак під час бродіння в сховищі корму утворюється сильно агресивне кисле середовище. Якщо врахувати лише розлив бетону і конструкцію зробити з відповідного бетону, він вийде з ладу протягом одного циклу розпаду. Це видно на малюнках 1 і 2.
Агресивні ефекти протистоять бетону, серед іншого, коли вміст його капілярних пір низький.
Якщо ми працюємо з бетоном з більш високою міцністю, термін служби можна дещо збільшити за рахунок нижчого коефіцієнта v/c, тобто більш компактної бетонної структури, нижчого вмісту капілярних пір. Більш компактну бетонну структуру завжди можна досягти з більш м’якою консистенцією, тобто за допомогою флюсу або пластифікатора. Для поліпшення технологічності та підвищення компактності навіть необхідно додати спеціальну добавку.
Склад бетону, який можна використовувати для первинного захисту від корозії, може бути лише розробленим або замовленим бетоном.
Дослідницька програма
Betontechnológia Centrum Kft. Разом з CEMKUT Kft. Підвищена стійкість.
Експерименти проводились у компанії Cemkut Kft щодо того, як зразки целюлози, виготовлені з різних цементів, протистоять кислому середовищу. Різні зразки зберігали в кислому середовищі з рН 3,5 ± 0,5 і вимірювали втрату ваги - тобто втрату ваги. З досліджень було зрозуміло, що зі збільшенням вмісту добавки (а в даному випадку це шлак) стійкість до дії кислоти зростала, а втрата ваги зменшувалась. Це показано на малюнку 1. Цементи, що використовувались для експериментів, надходили з фабрики Ваці DDC Kft.
Ми знаємо, що компактність бетону можна збільшити, додавши певні домішки. Тому різні добавки з високим вмістом діоксиду кремнію додавали до цементів, включених в експеримент. Потім проводили кислотні експерименти на зразках целюлози, приготовлених з добавками, доданими до різних цементів, і було встановлено, що стійкість до дії кислоти може бути збільшена за допомогою обох матеріалів, що беруть участь в експерименті. Однак між двома матеріалами не існує суттєвої різниці, незалежно від того, який цемент доданий (рис. 2).
Оскільки кінцевою метою було виготовлення кислотостійкого корозійно-стійкого бетону, використовуючи результати досліджень цементу, BTC Kft. Розробив і підготував бетони одного складу, але що складаються з різних цементів та додаткових матеріалів.
Як зазначалося вище, помилково вважається, що чим вища міцність бетону, тим більша його стійкість до дії кислоти. Бетон з міцністю C30/37, коефіцієнтом змінного струму 0,45 або менше та спеціальною домішкою із вмістом повітря майже 0% може бути використаний для того, щоб зробити бетон набагато більш стійким, ніж бетон з міцністю 40/50. На основі цих знань було підготовлено та випробувано 20 видів сумішей.
Були завершені стандартні бетони, які містили цемент, фракціонований піщаний гравій, припливну добавку та воду. Потім готували бетони, до яких додавали різні домішки. Для отримання свіжого бетону із вмістом повітря майже 0% необхідно використовувати проточну домішку, крім того, дуже важливо вивчити сумісність проточної домішки та домішки. В експериментах використовували три добавки: Centrilit NC, HM 20-044, HDT.
Чому потрібно міняти рішення? Коли зразки поміщають у кисле середовище, починаються хімічні процеси. Са (OH) 2 (портландит) поміщають у розчин, який нейтралізує оцтову кислоту, таким чином збільшуючи рН розчину для зберігання, тобто знижуючи кислотність. Вимірювання підтвердили, що через 24 години розчин оцтової кислоти при рН 3,5 був майже нейтральним на безпосередній поверхні зразка, а потім поступово досягав рН 3,5. Без зміни розчину тест не мав би сенсу, оскільки через 1-1,5 дня зразок буде оточений нейтральним середовищем (тобто водою), процес корозії зупиниться. Це може трапитися в контейнері, але що, якщо він знаходиться в русі в контейнері або контейнер постійно спорожняється або наповнюється. Тому ми вирішили продовжувати обмін.
З рисунка 3 видно, що високошлаковий цементний бетон CEM III/B споживає майже "вдвічі швидше", ніж портландцементний бетон CEM I.
Цю втрату ваги можна зменшити, додаючи до стандартного бетону добавки з високим вмістом діоксиду кремнію. А 4-6. Обробляли сукупні зниження ваги зразків бетону, виготовлених із стандартних бетонів, та додавання різних домішок.
Резюме
Також на зразках бетону було доведено, що кислотостійкість бетону залежить від типу цементу (рис. 3). Кислотостійкість бетону можна збільшити, додавши спеціальні добавки (рис. 4-6).
Всі три добавки можна використовувати для підвищення кислотостійкості бетону. З доповнюючих матеріалів використання HDT в даний час є найбільш оптимальним. Тут можна використати потік флюсування добавки, так що під час змішування не потрібно окремого флюсуючого агента. У наступній статті ми повідомляємо про завершений проект.