51. Чем отличается высокопрочный гипс от строительного?

Строительный гипс получают путем термической обработки дробленого или размолтого гипсового камня при температуре 140-190С при нормальном давлении, при этом получают бетта-модификацию. Высокопрочный гипс получают путем обработки гипсового камня насыщенным паром под давлением более 1,3 атм в автоклавах, при этом гипс состоит из альфа-полугидрата.

Сроки схватывания высокопрочного гипса мало отличаются от тех же сроков строительного гипса. Предел прочности при зжатии у высокопрочного гипса сотавляет 150-400кгс/см2, у строительного гипса – 20-250кгс/см2.

52. Дорожный бетон.

В бетонных покрытиях дорог и аэродромов основным расчетным напряжением является напряжение от изгиба, т.к. покрытие работает на изгиб как плита на упругом основании.

ДБ должен обеспечивать требуемую прочность на растяжение при изгибе, а также достаточную прочность при сжатии и морозостойкость. Для обеспечения требуемой морозостойкости следует применять В/Ц:

- для верхних слоев >=0.5

- для нижних слоев >=0.6.

Для изготовления ДБ следует применять ПЦ марки не меньшей М400 с содержанием алита менее 10%.

Желательно использовать пластифицирование или гидрофобные цементы.

Для бетона однослойнойного и верхнего слоя двухслойного покрытия применяют щебень только после промывки с содержанием примесей не более 1,5%

Для повышения морозостойкости в б/с вводят пластивицирующие добавки совестно с воздухововлекающими.

53. Стойкость пц в агрессивных средах.

Бетон в инженерных сооружениях в процессе эксплуатации может быть подвержен агрессивному воздействию внешней среды: пресных и минерализованных во, совместному действию воды и мороза, попеременному увлажнению и высушиванию. Среди компонентов бетона цементный камень наиболее подвержен развитию коррозионных процессов. Для того чтобы бетон стойко сопротивлялся агрессивному воздействию внешней среды, цементный камень должен быть корозие-, морозо- и атмосферостойкими.

Коррозия цементного камня в водных условиях по ряду ведущих признаков может быть разделена три вида:

1 вид коррозии – разрушение цементного камня в результате растворения и вымывания некоторых его составных частей. Наиболее растворимой является гидроксид кальция, образующийся при гидролизе трехкальциевого силиката. Из цементного команя в бетоне под воздействием проточных мягких вод количество растворенного и вымытого Са(ОН)2 непрерывно растет, цементный камень становится пористым и теряет прочность. Гидроксид кальция хорошо растворяется в водах, которые содержат в незначительном количестве катионы кальция и магния в виде бикарбонатов Са(НСО3)2 и Мg(НСО3)2, придающих воде временную жесткость.

Несколько предохраняет от данного вида коррозии защитная корка из углекислого кальция, образующаяся на поверхности бетона в результате реакции между гироксидом кальция и углекислотой воздуха (Са(ОН)2+СО2=СаСО3+Н2О). Однако существенное повышение стойкости цементного камня в пресных водах достигается введением в цемент гидравлических добавок, которые связывают СаОН2 в малорастворимое соединние – гидросиликат кальция СаО*SiO2*nH2O.

Следующей мерой защиты бетона от 1 вида коррозии является применение цемента, выдеояющего при своем твердении минимальное количество свободной СаОН2. Таким цементом является белитовый, содержащий небольшое количество трехкальциевого силиката.

2 вид коррозии – разрушение цементного камня водой, содержащей соли, способные вступать в обменные реакции с составляющими цементного камня. При этом образуются продукты, которые либо легкорастворимы и уносятся фильтрующей через бетон водой, либо выделяются в воде аморфной массы, не обладающей связующими свойствами. В результате таких преобразований увеличивается пористость цементного камня и снижается его прочность.

Наиболее характерн среди упомянутых обменных реакций те, которые протекают под действием хлористых и сернокислых солей. Сернокислый магний, взаимодействуя с СаОН2 цементного камня, образует гипс и гидросид магния – аморфное вещество, не обладающее связностью и егко вымывающееся из бетона: СаОН2+MgSO4+2H2O=CaSO4*2H2O+Mg(OH)2.

Между MgCl2 и CaOH2 протекает реакция: СаОН2+MgCl2=CaCl2+MgOH2/

Образовавшийся хлористый кальций хорошо растворяется в воде и уосится фильтрующей водой.

Коррозия цементного камня водами, содержащими свободные углекислоту и ее соли, происходит в такой последовательности. Вначале растворенная углекислота взаимодействует с СаОН2 (СаОН2+СО2=СаСО3+Н2О) и образуется труднорастворимый углекислый кальций, что положительно сказывается на сохранности бетона. Однако при высоком содержании в воде СО2 углекислота действует разрушающе на цементный камень вследствии образования легкорастворимого бикарбоната кальция: СаСО3+СО2+Н2О=Са(НСО3)2.

Приведенные реакции, схематически характеризующие разрушение цементного камня под действием воды, содержащей растворенные соли, показывают, что основной причиной этого разрушения является содержание в цементном камне (бетоне) свободного гидроксида кальция СаОН2. Если же ее связать в другое труднорастворимое соединение, сопротивление бетона коррозии 2 вида должно возрасти. Это имеет место при использовании активных минеральных добавок.

К 3 виду коррозии относятся процессы, возникающие под действием сульфатов. В порпх цементного камня происходит отложение малорастворимых веществ, содержащихся в воде, или продуктов взаимодействия их с составляющими цементног камня. Их накопление и кристаллизация в порах вызывают значительные растягивающие напряжения в стенках пор и приводят к разрушению цементного камня.

Характерным видом сульфатной коррозии цементного камня является взаимодействие растворенного в воде гипса с трехкальциевым гидроалюминатом: 3Са*Al2O3*6H2O+3CaSO4+25H2O=3CaO*Al2O3*3CaSO4*31H2O.

При этом образуется труднорастворимый гидросульфоалюминат кальция, который, кристаллизуясь, поглащает большое количество воды и значительно увеличивается в обьеме (примерно в 2,5 раза), что оказывает сильное разрушающее действие на цементный камень.

В результате реакции образуются кристаллы в виде длинных тонких игл, напоминающих под микроскопом некоторые бациллы. Имея такое внешнее сходство и разрушающее действие на цементный камень, гидросульфоалюминат кальция получил название «цементная бацила». Цемент с низким содержанием трехкальциевого алюмината должен обладать повышенной сульфатостойкостью.

Исключить или ослабить влияние коррозионных процессов при действии различных вод можно конструктивными мерами, путем улучшения технологии приготовления бетона и применения цементов определенного минералогического состава и необходимого содержания активных минеральных добавок.

Используя конструктивные меры, предотвратить действие воды на бетонную конструкцию возможно путем устройства гидроизоляции, водоотводов и дренажей. Повышение водостойкости бетона технологическими средствами достигается интенсивным уплотнением бетонных смесей с минимальным водоцементным отношением, с тщательно подобранным зерновым составом заполнителей.