ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Согласно классической теории, цементный камень состоит из гелевых и кристаллических продуктов гидратации цемента, а также многочисленных включений в виде негидратированных зерен клинкера. При взаимодействии цемента с водой основная масса новообразований представлена гелем, состоящим из субмикрокристаллических частичек гидросиликатов кальция, пронизанных относительно крупными кристаллами Са(ОН)з. Такое своеобразное строение предопределяет поведение цементного камня в агрессивных средах. Его коррозия происходит в результате воздействия агрессивных газов и жидкостей на составные части затвердевшего портландцемента, главным образом на Са(ОН) ₂ (гидрат окиси кальция) и ЗСаОАl₂О ₃6Н ₂О (гидроалюминат кальция).

Несмотря на разнообразие агрессивных веществ, основные причины коррозии можно разделить на 3 вида:

- разложение составляющих цементного камня, растворение и вымывание Са(ОН) ₂;

- образование легкорастворимых солей в результате взаимодействия Са(ОН) ₂ и других составных частей цементного камня с агрессивными веществами, а также последующее вымывание получившихся солей;

- образование и накопление новообразований в виде солей в порах цементного камня, занимающих объем, заметно превышающий объем исходных продуктов реакции, что приводит к внутренним напряжениям и растрескиванию материа­ла.

В воздухе особенно опасны ионы Сl^-и so ₃^2-, так как в условиях повышенной влажности газы хорошо растворяются в поровой жидкости цементного камня с образованием кислот различной концентрации. Если в воде содержится даже небольшое количество хлорида или нитрата натрия, то она приобретает "ионную силу" и растворимость Са(ОН) ₂ в цементном камне значительно увеличивается.

Для определения последствий коррозии нами были изготовлены и испытаны по стандартной методике образцы - кубы из цементно-песчаного раствора. Вяжущее - цемент ОАО "Мальцовский портландцемент" ПЦ-400-Д20. Заполни­тель - рудомоечные пески Брянского фосфоритного завода с М _к = 1,51, представляющие собой кварцевые пески с содержанием 90,2 % sio ₂ 2,16% Р ₂О ₅ и незначительного количества включений глауконитов и слюды. Для получения агрессивных сред были использованы хлорид натрия, серноватисто-кислый натрий и сернокислый натрий. Образцы хранились в течение 90 сут. в 10 %-ных растворах вышеуказанных солей.

Анализ полученных результатов позволил сделать следующие основные выводы:

- в начальные сроки воздействия агрессивных сред (до 60 сут.) во всех случаях происходит увеличение массы образцов до 10 %, что свидетельствует о накоплении новообразований в открытых порах материала;

- наличие даже незначительного количества Р ₂О ₅ в рудомоечных песках приводит к более .быстрому раскислению среды, так как водородный показатель среды снижает до 8,95 по сравнению с водородным показателем кон­трольных образцов, равным 9,19-9,48.

-действие сульфат-ионов проявляется в более поздние сроки, чем хлор-ионов. Следовательно, процессы разрушения при сульфатной коррозии более длительны и опасны.

Таким образом, коррозионные процессы происходящие при воздействии агрессивных сред в цементно-песчаных растворах, изготовленных на основе фосфоритных отходов, значительно снижают стойкость цементного материала и разрушение его идет тем быстрее, чем больше срок его эксплуатации, что необходимо учитывать при изготовлении строительных материалов, проектировании и эксплуатации строительных конструкций, построенных с использованием подобных материалов, ограничивать их применение.