ГлавнаяСтатьи

Химические свойства заполнителя

Растворимость

Немногие горные породы и минералы, применяемые в качестве заполнителей для бетона, растворимы в такой степени, чтобы оказывать вредное влияние на качество бетона. Растворение составных частей заполнителя для бетона, как, например, гипса, если они содержатся в значительных количествах, может привести к увеличению пористости и водопроницаемости и уменьшению прочности бетона.

Окисление, гидратация и карбонизация

Неустойчивые минералы, подвергающиеся воздействию атмосферных агентов, окисляются, гидратируются или карбонизируются. В результате этих воздействий ухудшается внешний вид бетона из портландцемента и даже может произойти его разрушение. Окисление и гидратация минералов пирита и марказита происходят с образованием серной кислоты и гидроокиси железа, и сопровождаются увеличением объема. Этот процесс является частой причиной образования пузырей и поверхностной коррозии бетона, особенно в теплых и влажных районах; в холодных или сухих районах его действие незначительно. Непрерывное окисление и гидратация окисей двух- и трехвалентного железа в глинистых бурых железняках вызывают расширение породы, которое может привести к образованию трещин и положить начало разрушению бетона. Гидратация и карбонизация окиси магния и извести в отдельных осколках, загрязняющих заполнитель, привели к появлению каверн в бетонном канале, проложенном в Калифорнии, вследствие образования вторичных гидроокисей и карбонатов.

Химическое взаимодействие с портландцементом

Действие сульфатов, содержащихся в заполнителях, на портландцемент может вызвать расширение и разрушение бетона вследствие превращения алюминатов и силикатов цемента в сульфоалюминаты кальция, гипс и другие соединения. Количество гипса, добавленного в бетон с заполнителем (в котором он встречается в виде пленок на гальке), из-за его потенциального вредного действия, должно составлять менее 0,25 вес. % от крупного заполнителя. При испытании заполнителя в лабораторных растворах минерал алунит [К2А16(ОН),2 (S04)]4 вызывает быстрое разрушение в результате расширения образцов как с высоким, так и с низким содержанием щелочей.

Действие обмена оснований некоторых минералов, например.

цеолитов, может оказать влияние на бетоны. В результате поглощения некоторых катионов из растворов и одновременного освобождения других катионов из цеолитов, состав раствора, проникающего в цементное тесто, может быть изменен. Например, заполнитель гранодиорит, содержащий цеолит, по-видимому, способствовал образованию выцветов углекислых щелочей, осевших на поверхности нижнего бьефа плотины в Южной Калифорнии. Выделение щелочей из цементов или из глин в заполнителе может увеличить количество щелочей в бетоне. Процессы обмена оснований могли усилить вредное действие лаумонтита (или лео-нардита) в заполнителе, вызывая разрушение бетона и цементного раствора, как это имело место в Южной Калифорнии.

Взаимодействие органических веществ заполнителя с портландцементом приводит к образованию необычных продуктов гидратации, которые могут уменьшить прочность и долговечность бетона. Эти вещества встречаются в виде органических частиц, пленок на поверхности зерен заполнителя, нефтяных или восковых материалов, рассеянных в породах.

Химическое взаимодействие заполнителей со щелочами может вызвать разрушение бетона, изготовленного из цемента с высоким содержанием щелочей, в результате образования щелочных силикагелей, которые в дальнейшем осмотически абсорбируют воду из цементного теста и развивают гидростатические давления, превышающие прочность бетона при растяжении. Минералы опал, халцедон, тридимит, кристобалит и гейландит, стекловидные и криптокристаллические риолиты, дациты и андезиты (и их туфы), опаловидные и халцедоновые кремнистые сланцы, а также филлиты обладают способностью к вредному химическому взаимодействию со щелочами цемента. В штатах Калифорния, Орегон, Вашингтон, Айдахо, Вайоминг, Колорадо, Небраска, Канзас, Аризона, Виргиния, Нью-Йорк, Джорджия и Алабама были выявлены сооружения, пострадавшие от реакции между щелочами и заполнителем. Химически активные пески и гравий встречаются по руслам некоторых больших рек.



Читать далее:
Обработка шлака и легких заполнителей
Однородность заполнителей для бетона
Установка для обработки породы
Разработка месторождений заполнителей
Испытание отобранных проб заполнителей
Отбор проб
Разведка заполнителей
Поисковые работы
Легкие заполнители
Реакция между щелочами и заполнителями в бетоне



Ваш отзыв