Сульфатостойкие сваи – Сульфатостойкий цемент: что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента |

описание, виды, состав и использование

Сульфатостойкий цемент — материал, значительно расширяющий возможности использования бетонных растворов при строительстве для агрессивных условий. Потребность в нем диктуется объективными обстоятельствами, когда обычные бетоны разрушаются при эксплуатации. Требования к материалу нормируются государственными и международными стандартами.

Что представляет из себя материал

Сульфатостойкий цемент представляет собой коррозионностойкий материал, в состав которого вводятся специальные добавки (алюминаты и силикаты) для повышения стойкости к агрессивным воздействиям. Имеет специфическую область применения, когда присутствуют воды с большим содержанием сульфатов и отмечается циклическое воздействие воды в больших количествах.

Высокая концентрация сульфатов во влажной среде провоцирует сульфатную коррозию. При этом процессе в химическую реакцию вступают бетонные компоненты, что ведет к образованию цементного камня внутри и к выпадению солевых кристаллов на стенках. Структура бетона нарушается и он разрушается. Разрушительное воздействие оказывает на бетон и циклическая влага — постоянные циклы высушивания и обильного увлажнения, замораживания и оттаивания. Именно поэтому был разработан цемент, стойкий к сульфатной коррозии.

Виды материала

1. Пуццолановый цемент. Его основу составляет доменный шлак и вулканические породы (пуццоланы). Среди последних компонентов выделяются туф, пемза, вулканический пепел. Это активные минеральные добавки, обеспечивающие сульфатостойкость. Данный материал не предназначен для условий с циклической влажностью.
2. Портландцемент с повышенной стойкостью к сульфатам. Изготавливается с добавлением в марку М400 минеральных добавок. Материал медленно затвердевает с постепенным набором прочности и пониженным выделением тепла при схватывании. Применять его можно в любых эксплуатационных условиях.
3. Портландцемент с повышенным содержанием сульфатостойких минеральных веществ. Содержание добавок составляет 6-10%. Выпускается материал марок М400 и М500. Отличается он повышенной морозостойкостью и устойчивостью к циклической влажности.
4. Сульфатостойкий шлакопортландцемент. Это смесь доменных шлаков с клинкером из портландцемента с добавлением алюминатов. Важное требование — шлак не должен состоять более чем из 10% оксида алюминия. Выпускается материал марок М300 и М400. Имеет высокую сульфатостойкость, но боится морозов.

Помимо подразделения по составу, рассматриваемый цемент имеет градацию по прочности на сжатие. Данный показатель вводится в маркировку — от М200 до М500.

Состав

По технологии производства стойкий к сульфатам цемент не отличается от изготовления обычного. По сути, оба материала являются тонкодисперсным порошком с вяжущими способностями. Структура обеспечивается особым режимом сушки и тщательным помолом в бункерах специальных мельниц. Различие обеспечивается нужным составом смеси.

Основу минеральных добавок составляют доменные шлаки электротермофосфорного или гранулированного типа. Обычно их содержание колеблется в интервале 10-22%, а для стойкого к сульфатам шлакопортландцемента — 42-55%. Активные составляющие — добавки из горных пород осадочного типа. Они вводятся в количестве 6-12%.

Для обеспечения повышенной стойкости к агрессивным воздействиям особые требования выдвигаются к составу используемого клинкера. Содержание в нем трехкальциевого силиката не должно превышать 52%, трехкальциевого алюмината — не более 6%, а C3A+C4AF — не более 23%. В состав входят оксиды алюминия и магния, но не более 4-5%. Глиноземный модуль клинкера превышает 0,7. В глинистый компонент портландцемента рекомендуется вводить опоку и трепел.

Основу клинкера составляют алит или белит. В первом случае обеспечивается ускоренное затвердение и быстрый набор прочности. Белит характеризуется длительным схватыванием, но конечная прочность превышает алит.

Активные добавки применяются с большой осторожностью. Чрезмерное их содержание способно ухудшить технические характеристики цемента. По ГОСТу повышение стойкости к сульфатам достигается введением поверхностно-активных веществ. Так гидрофобные, пластифицированные материалы имеют добавки в виде мылонафта или спиртово-сульфитной барды.

Использование в строительстве

Сульфатостойкая сухая смесь имеет высокую стоимость, поэтому используется обычно там, где без нее трудно обойтись. К таким сооружениям относятся бетонные и железобетонные элементы гидротехнического назначения, конструкции, эксплуатирующиеся под водой, особенно в повышенной солености (морская или океаническая вода).

Указанный материал в основном используют в сооружениях, подверженных периодическому воздействию воды. Среди них особо выделяются речные и морские молы, мостовые элементы, укрепление набережных, дамбы и плотины. С учетом малого тепловыделения при затвердении, такой цемент используют для наружного покрытия большой толщины и массы.

Набор прочности материала происходит слишком медленно. Данный недостаток устраняют, используя готовые ЖБИ на его основе. Наибольшее распространение находят сваи, мостовые опоры, гидротехнические элементы, облицовочные плиты и перекрытия. Большое внимание уделяется использованию свай. Они забиваются на значительную глубину, проходя через грунтовые воды, плывуны, пласты разного состава, часть из которых содержит агрессивные компоненты. Можно выделить болотистую почву, насыщенную сероводородом.

Помимо указанных особых условий, сульфатостойкие цементы используются и в частном строительстве. Их применяют в смеси с обычным цементом при подготовке бетонного раствора. Это увеличивает износостойкость, влагостойкость и морозоустойчивость сооружений.

Сульфатостойкий относится к специфическим материалам, которые с учетом стоимости используются по конкретному назначению. Его нет смысла применять при строительстве обычного частного дома на стабильном грунте. Однако при возведении сооружений для эксплуатации в агрессивных условиях, такой стройматериал становится необходимым.

Популярное

что это такое, цинк-сульфатный материал, состав клинкера и применение цемента для изготовления бетона и бетонных свай

В прочности и долговечности железобетонных конструкций мало кто сомневается, но все же стоит отметить, что под воздействием внешних факторов среды материал имеет свойство довольно быстро разрушаться. Основными причинами разрушения бетона являются ветер, грунтовые воды, солнечные лучи, частые дожди и морозы. Именно поэтому применение новых технологий в производстве строительных смесей так важно.

На помощь в борьбе с разрушением бетонных конструкций приходит специализированный сульфатостойкий бетон.

Особенности

Сульфатостойкий цемент производится на основе крошки портландцементного клинкера тонкого помола в смеси с гипсом, частный случай обычного портландцемента с особенностью в виде повышенной устойчивости к воздействию сульфатов.

Особые требования выдвигаются к качеству клинкера, используемого в изготовлении сульфатостойкого цемента. Так, его химический состав строго нормируется:

• концентрация трехкальциевого силиката не более 50%;
• концентрация алюмината – не более 5%;
• глиноземный модуль – должен быть более 0,7%;
• совместное содержание C3A+C4AF – менее 22%.

Такие ограничения вводятся, чтобы обезопасить полученную конструкцию от сульфатной коррозии.

Использование

Использование сульфатостойких цементов обосновано для строительства сооружений, подверженных агрессивным воздействиям окружающей среды.

А именно:

• сильные морозы и перепады температур;
• частые атмосферные осадки и перепады влажности, затопления, приливы и отливы, паводок, грунтовые воды;
• движение грунта, его просаживание или, наоборот, вспучивание;
• воздействие агрессивных химических жидкостей, например, грунтовые воды с нестабильным составом;
• сейсмическая активность.

Поэтому чаще всего сфера применения сульфатостойких цементов – это:

• цинк-сульфатные мостовые сваи;
• гидротехнические сооружения, работающие с морской или океанической водой;
• подводные и подземные массивы;
• морские и речные молы;
• железобетонные сооружения;
• конструкции с повышенной напряженностью.

Разновидности сульфатостойкого цемента

Рассмотрим основные виды сульфатостойкого цемента в зависимости от состава:

• Портландцемент без добавок. Введение минеральных и инертных добавок в этот вид цемента недопустимо. Является универсальным материалом, стоек к перепадам температуры и влажности.
• Шлакопортландцемент. Основной добавкой является гранулированный доменный шлак, он перемалывается вместе с клинкером и составляет 40—60% от общего объема смеси. Шлак, используемый в качестве добавки, должен соответствовать норме на присутствие в нем оксида алюминия – не более 10-12%. Слабое место шлакопортландцемента – неустойчивость к замораживанию.
• Портландцемент с добавлением минеральных добавок. В качестве минеральных добавок может быть использован шлак в количестве 15-20% от общего объема, пуццолан, комбинация пуццолана или микрокремнезема со шлаком. Минеральные добавки обычно составляют 5-10%. Этот вид сульфатостойкого цемента обладает отличной стойкостью к замораживанию и перепадам влажности.
• Пуццолановый портландцемент. Содержит в своем составе смесь из доменного шлака и пуццоланов. Пуццоланами называются активные минеральные добавки вулканического происхождения, такие как, например, пепел или пемза. В отличие от портландцемента более стоек к сульфатной коррозии, но при этом хуже переносит резкие перепады температур и перепады влажности.

Маркировки сульфатостойкого цемента

Приобретая сульфатостойкий цемент, стоит уделить внимание маркировке на упаковке. Она означает максимальную прочность при сжатии. Основные распространенные марки – М300, М400, М500. Соответственно, прочность этих цементов будет составлять от 300 до 500 кг/см² (или от 30 до 50 МПа).

Необходимо помнить, что при длительном хранении прочность состава может снижаться, так, за 3 месяца она может снизиться на значение до 10%.

Своей максимальной прочности на сжатие цемент достигает на 28 сутки после заливки.

• Сульфатостойкий шлакопортландцемент бывает всех доступных маркировок – М300, М400 и М500.
• Портландцемент с добавлением минеральных добавок маркируется – М400 и М500.
• Портландцемент без добавок имеет маркировку – М400.
• Пуццолановый маркируется – М300 и М400.

Свойства сульфатостойких цементов

Сульфатостойкие цементы являются быстросохнущими.

• Сроки схватывания – от 45 мин до 10 часов.
• Водопотребность 22-28%. Это важная характеристика, которая используется для правильного разведения исходной смеси с водой, чтобы получить раствор нужной консистенции.
• Тонкость помола. Для цементов с содержанием минеральных добавок осадочного происхождения остаток на сите с ячейками 80 мкм – не более 15%

Цветной и белый портландцемент

Агрессивные условия окружающей среды не повод забыть об эстетическом виде сооружения. Особое распространение имеют белые портландцементы, механизм изготовления которых очень схож с обычным цементом, за исключением использования белого клинкера.

Важным моментом в производстве белого клинкера является применение карбонатных пород и глины с очень низкой концентрацией оксидов железа и марганца. Для усиления белизны клинкера его выбеливают с помощью химического восстановления карбида железа 3 до оксида железа Fe3O4.

В белом портландцементе особо ценится его показатели белизны, так, выделяют 3 степени белизны цемента, которые между собой отличаются степенью отражения света.

На этой основе производится и цветной портландцемент. Его несложно сделать из белого клинкера в смеси с красящими веществами. Чаще всего для окраски используется железная гематитовая руда (для получения красного и коричневого оттенков), фталоцианиновые пигменты (для получения зеленого и голубого), железоокисный пигмент (желтый) и сажа для получения серых и черных оттенков.

Рекомендации

Стоит отметить, что сульфатостойкие цементы являются важной частью в постройке конструкций, подвергающихся суровым испытаниям климатическими условиями, такими как переменчивая влажность и скачки температур.

Необходимо с должной ответственностью относиться к выбору материалов, ведь для разных условий сульфатостойкие цементы подбираются индивидуально.

В большинстве случаев важным критерием выбора является тип почвы, ее кислотность и плотность. Но также стоит при выборе обращать внимание на то, чтобы приобретаемая продукция соответствовала государственным стандартам качества (ГОСТ).



О том, как выбрать цемент, смотрите в следующем видео.

Сульфатостойкий цемент в кислотных средах

При воздействии сред, агрессивных по содержанию сульфатов

Согласно ГОСТ 22266-2013 цементы сульфатостойкие предназначены «для изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций, обладающих повышенной коррозионной стойкостью при воздействии сред, агрессивных по содержанию сульфатов».

В таблице В.1 СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии» (актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85) установлена «Степень агрессивного воздействия сульфатов в грунтах на бетоны марок по водонепроницаемости W4 — W20»:

Цемент	Показатель агрессивности грунта с содержанием сульфатов в пересчете на ионы SO4 2-, мг/кг					Степень агрессивного воздействия грунта на бетон
	W4	W6	W8	W10 — W14	W16 — W20
Портландцемент по ГОСТ 10178, ГОСТ 31108	500 — 1000	Св. 1000 — 1500	Св. 1500 — 2000	Св. 2000 — 3000	Св. 3000 — 4000	Слабоагрессивная
	1000 — 1500	Св. 1500 — 2000	Св. 2000 — 3000	Св. 3000 — 4000	Св. 4000 — 5000	Среднеагрессивная
	Св. 1500	Св. 2000	Св. 3000	Св. 4000	Св. 5000	Сильноагрессивная
Сульфатостойкие цементы по ГОСТ 22266	6000 — 8000	Св. 8000 — 10000	Св. 10000 — 12000	Св. 12000 — 15000	Св. 15000 — 20000	Слабоагрессивная
	8000 — 10000	Св. 10000 — 12000	Св. 12000 — 15000	Св. 15000 — 20000	Св. 20000 — 24000	Среднеагрессивная
	Св. 10000	Св. 12000	Св. 15000	Св. 20000	Св. 24000	Сильноагрессивная

Соотвественно, при воздействии сульфатов на бетон требуется либо обеспечить такому бетону крайне высокую водонепроницаемость, либо для изготовления бетона использовать сульфатостойкий цемент. Причем, если содержание сульфатов в пересчете на ионы SO₄ ^2- превышает:

• 5 000 мг/кг, то без сульфатостойкого цемента пратически не обойтись;
• 15 000 мг/кг, то не обойтись без сульфатостойкого цемента и без получения из него водонепроницаемого бетона.   

В природе, встречаются и более минерализованные грунты и воды, например, на Мормышанском озере в Алтайском крае минерализация воды достигает 355 г на литр (плотность более 1200 г/л), то есть около 300 000 мг/кг, основную часть из которых составляют сульфаты и хлориды натрия. Однако, не смотря на сверхвысокую насыщенность солями и запредельно сильную агрессивность для бетона, такие воды широко используются для отдыха и купания туристами:

Другое дело, если среда агрессивна не столько по воздействию сульфатов, как, например, серная кислота

Безусловно, в серной кислоте также имеется сульфат-ион и много, но вот «искупаться» в серной кислоте никому и в голову не придёт. В кислотах лимитирующим показателем агрессивности является не столько образующий их анион (сульфат-ион, нитрат-ион…), как водородный показатель (рН) кислотных растворов. По этой причине бессмысленно применение сульфатостойкого цемента как самостоятельной и самодостаточной защиты от кислотных растворов, включая растворы серной кислоты.

В таблице В.3 СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии» (актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85) установлена «Степень агрессивного воздействия жидких неорганических сред на бетон» при воздействии кислотных сред в зависимости от рН раствора:

Показатель агрессивности	Показатель агрессивности жидкой среды1) для сооружений, расположенных в грунтах с Kf свыше 0,1 м/сут, в открытом водоеме и для напорных сооружений при марке бетона по водонепроницаемости				Степень агрессивного воздействия жидкой неорганической среды на бетон
	W4	W6	W8	W10 — W12
Водородный показатель pH4)	Св. 5,0 до 6,5	Св. 4,0 до 5,0	Св. 3,5 до 4,0	Св. 3,0 до 3,5	Слабоагрессивная
	Св. 4,0 до 5,0	Св. 3,5 до 4,0	Св. 3,0 до 3,5	Св. 2,5 до 3,0	Среднеагрессивная
	Св. 0 до 4,0	Св. 0 до 3,5	Св. 0 до 3,0	Св. 0 до 2,0	Сильноагрессивная

Соотвественно, при воздействии кислотных растворов на бетон речь о применении или не применении сульфатостойкого бетона уже не идет

В большей мере лимитирует водонепроницаемость бетона. Более того, ГОСТ 22266-2013 не предусматривает использование сульфатостойких цементов в средах, агрессивных по кислотности.

При подготовке решения по защите от коррозии бетона следует также принимать во внимание, что некоторые соли за счёт электролитической диссоциации при контакте с водой, также образуют кислотные растворы. Это, в частности, практически все соли аммония, особенно нитрат аммония и сульфат аммония — широко известные минеральные удобрения. Например, нитрат аммония (аммоний азотнокислый) диссоциирует в воде с образованием азотной кислоты:

H₂O + NH₄NO₃  ↔  (NH₄OН) + HNO₃

В случае аммонийных солей имеет место комбинированная агрессивная среда, включающая такие показатели агрессивности как водородный показатель (рН) и наличие иона аммония (NH₄):

Показатель агрессивности согласно СП 28.13330.2017 (актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85)	Величина показателя	Степень агрессивного воздействия на бетон согласно СП 28.13330.2017 (актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85)
Водородный показатель (рН)	0-3/4	Сильноагрессивная
Содержание аммонийных солей, мг/л, в пересчете на ион NH4	Свыше 800 (т.е. раствор нитрата аммония с концентрацией свыше 0,3%)	Сильноагрессивная

Резюме:

Согласно таблице В3 СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии» (актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85) и ГОСТ 22266-2013 сульфатостойкий цемент неприемлемо использовать в кислотной среде как самостоятельный и самодостаточный защитный или кислотостойкий материал для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, обладающих коррозионной стойкостью. Бетон на основе сульфатостойкого цемента необходимо защищать от разрушающего воздействия кислотных сред.

Решение есть!

Для защиты бетонных конструкций от коррозии в кислотных средах применяется первичная и вторичная защита согласно СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии»:

 

Первичная защита

Как первичная защита в кислотных средах используются добавки:

• Бетоноправ люкс марки 2 — позволяет изготавливать бетонную смесь для коррозионностойких конструкций. С этой же целью в отдельных случаях может использоваться Дегидрол люкс марки 10-2, основная задача которого — обеспечение водонепроницаемости бетона.
• На участках бетонных конструкций, подвергающихся особо сильному коррозионному воздействию, например, при наличии галогенводородных кислот, в особенности, когда возможности по устройству целостной вторичной защиты ограничены, целесообрахно использовать бетонные смеси с добавкой Дегидрола люкс марки 20.

Расход материалов

 

Вторичная защита

Как вторичная защита при опасности кислотной коррозии на участках переменного увлажнения вызываемого воздействием брызг или конденсата кислотных водных сред используются:

• Контацид марки 1 — при эпизодическим контакте жидких кислотных сред с рН=0-5, а также при постоянном воздействии твердофазных и газовых кислотных сред;
• Контацид марки 3 — для гидроизоляции и защиты участков, где требуется дополнительно увеличить коррозионную стойкость подложек (в том числе к воздействию кислотных сред), но не допускается или нецелесообразно нанесение отдельного защитного слоя.

Расход материалов

 

 

 

Что такое сульфатостойкий цемент?

Сульфатостойкий цемент представляет собой «вяжущий» строительный материал на основе клинкера, силиката и трехкальциевого алюмината. При изготовлении цемента данного вида, особое внимание уделяется точной дозировке компонентов.

В готовом продукте содержание алюмината не должно быть больше 5%, а силиката 50%. Подобное соотношение получено методом проб и ошибок. Как известно в природной среде находится большое количество сульфатных соединений, которые вступая в реакцию с трехкальциевым гидроалюминатом вызывают сульфатную коррозию и разрушение конструкции.

В связи с этим исходное сырье для производства сульфатостойкого цемента должно содержать минимальное количество железа. Кроме того сульфатостойкий цемент обладает пониженной скоростью затвердевания, пониженным тепловыделением  и повышенной плотностью в твердом состоянии (положительные факторы).

Область применения

Благодаря компонентам входящим в состав сульфатостойкого цемента, конструкции, изготовленные на его основе, характеризуются как «весьма устойчивые к неблагоприятным природным и вредным химическим факторам» – сооружения не разрушаются от переменчивой влаги и перепадов температуры. В связи с этим сульфатостойкие цементы экономически целесообразно примять для производства и возведения:

• Ответственных бетонных и железобетонных конструкций;
• Предварительно напряженных конструкций;
• Гидротехнических сооружений работающих в условиях сульфатной коррозии при переменном уровне воды;
• Производства свай;
• Строительства опор мостовых переходов и опор молов подвергающихся воздействию минерализованных вод.

Другими словами, данный строительный материал получил широкую популярность в странах, где климатические условия и состояние грунтов диктуют свои законы строителям.

Виды сульфатостойкого цемента

В зависимости от состава и назначения сульфатостойкий цемент подразделяется на ряд видов. Важно! При покупке того или иного вида сульфатостойкого «связующего». Следует предварительно ознакомиться с составом и назначением, так как для определенного вида грунта и подземных вод необходим «свой» вид цемента.

В зависимости от состава компонентов сульфатостойкий цемент делят на:

• Сульфатостойкий портландцемент;
• Сульфатостойкий портландцемент с минеральными присадками;
• Сульфатостойкий шлакопортландцемент;
• Пуццолановый портландцемент.

В соответствии с показателями прочности различают три марки цемента: 400, 500 и 600.

область применения, нормы расхода, приготовление



Существует одно заблуждение, что бетонные и железобетонные конструкции самые надёжные. Но, это не так. Они подвергаются повреждениям и разрушениям при определённых условиях эксплуатации.

На это влияют грунтовые воды, дожди, морозы, деформация грунта, воздействие химических веществ. Спасением в подобных ситуациях является сульфатостойкий цемент.

Этот стройматериал обрел популярность в странах, где погода диктует свои законы строителям. Сульфатостойкий цемент, что это такое?

Приготовление сульфатостойкого цемента

Этот вид цемента получают из дробленого клинкера, к которому добавляют смесь трехкальциевых алюмината и силиката. Особое внимание уделяют дозировке. Так, алюминат не должен превышать 5%, а силикат 50 %. Такое соотношение составляющих не случайно. В природе много сульфатов, которые при взаимодействии с трёхкальцевым гидроалюминатом, приводят к сульфатной коррозии. Поэтому исходное сырье содержит минимальное количество железа.

Название цемента	Минералогический состав клинкера, %
	C2S	C2S	C2A	C4AF
Сульфатостойкий портландцемент	58	27	4	15

Рекомендуем ознакомится с информацией о марках цемента М800 и цемента М900.

Область применения сульфатостойкого цемента

Этот вид цемента используют при бетонировании подводных и подземных массивов. Благодаря своим свойствам, этот материал более устойчив к внешним природным и химическим факторам.

Технические характеристики цемента, марки М600 и марки М550 узнайте, перейдя по ссылкам.

Особенности сульфатостойкого портландцемента



Бетонирование под водой.

Цемент, который имеет «иммунитет» к химически агрессивным веществам, незаменим в строительстве. Там, где обычные строительные материалы не создадут крепкое сооружение, поможет этот цемент.

Он имеет малую степень затвердевания, что отличает этот стройматериал от обычного цемента.

Плотность этого вида портландцемента является основным фактором, который определяет стойкость выполненной работы.

Виды сульфатостойкого портландцемента

В зависимости от состава, этот портландцемент распределяют на:

• сульфатостойкий портландцемент;
• сульфатостойкий шлакопортландцемент;
• сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками;
• пуццолановый портландцемент.


Сульфатостойкий портландцемент.

Важно! Из этого следует, что этот строительный материал устойчив к факторам природного и химического происхождения. Благодаря компонентам, которые входят в его состав, постройка не подвергается разрушению из-за переменчивой влаги и температуры.

Стоит помнить, что при выборе нужно в первую очередь ознакомиться с составом, так как для определенной почвы нужен отдельный вид портландцемента. Характеристики цемента марки М250 читайте в этой статье.

Сульфатостойкий цемент (портландцемент) – это строительный материал на основе клинкера, трехкальциевых алюмината и силиката. Широко используется в постройке гидротехнических сооружений. Распределяется на несколько видов, каждый из которых, с учетом многих факторов, применяется на определенной территории.

Сульфатостойкий портландцемент и бетон, ГОСТ, применение и свойства



На конструкции и изделия из бетона и железобетона при эксплуатации происходит постоянное воздействие множества внешних факторов, способных привести к повреждению и даже разрушению. Одним из средств защиты по праву считается использование для приготовления бетонной смеси сульфатостойкого портландцемента.

Естественные природные и искусственные факторы воздействия на бетоны

Воздействие на открытые части бетона несколько отличается от факторов, влияющих на долговечность подземной части бетонных конструкций, — отсюда очень условное разделение на две основные группы воздействия.

Надземная часть

Виды воздействия на открытые элементы железобетонных изделий:

1. Атмосферные явления и естественные природные процессы в виде осадков, изменений температуры воздуха, количества циклов замораживания и оттаивания, явлений приливов, отливов, паводков, затоплений;
2. Деформационные явления температурного характера — вспучивание грунтов от мороза, естественная либо технологическая деформация грунтов от нагрузок; действие агрессивных жидкостей и газов нефтепродуктов, кислот.

Подземная часть

Заглубленные в землю части бетонных конструкций подвергаются многочисленным разовым и систематическим воздействиям разрушающего характера:

• морозное пучение грунтов;
• сейсмические природные явления;
• давление и неравномерность уровня грунтовых вод;
• нестабильный и нерегулируемый химический состав подземных вод.

Специальный цемент и модифицирующие добавки

Содержание в воде разнообразных химических составляющих довольно непредсказуемо для конкретного места и даже времени, зависит от большого количества внешних факторов.

Наличие в воде солей и сульфатов, способных привести к разрушению бетона, заставило производителей цемента искать пути защиты материала.

Для повышения влагонепроницаемости изделий и конструкций из железобетона возможно применение более высоких марок бетона либо специальных добавок.

Против воздействия агрессивных химических составляющих воды разработаны специальные виды бетонов и изделий из них. Одним из наиболее распространённых видов считается сульфатостойкий бетон — он может быть приготовлен из обычных марок цемента с применением модифицирующих добавок.

Но более надёжным и практичным вариантом является использование в качестве связующего для стойких к агрессивным средам бетонов портландцемента специального назначения — сульфатостойкого.

Клинкерные минералы и разрушение бетона

Все типы цементов значительно различаются по минералогическому и химическому составу, так как различны источники сырья и соотношение сырьевых материалов.

Четыре вида минералов

Учеными разных стран предпринимались попытки контролирования свойств цементов для точной классификации по видам назначения и исключения процедуры постоянных физических испытаний. Но попытка установления предельных соотношений и количеств, взятых за основу четырёх клинкерных материалов оказалась неудачной. Причина неудачи в том, что минералогический состав сырья не может быть достаточно точным, не учитывает потребные свойства цемента, а значит контрольные физические испытания цемента необходимы.

Основные клинкерные минералы

• C2S — двухкальциевый и C3S — трёхкальциевый силикаты;
• C4AF четырехкальциевый алюмоферит;
• С3А -трехкальциевый алюминат.

Механизм разрушения бетона

Взаимодействуя с содержащей сульфаты водой алюминат С3А.  образуется гидросульфоалюминат кальция с дальнейшей кристаллизацией в структуре бетона. Это приводит к расширению объёма с последующим разрушением бетона.

Подобная кристаллизация чаще всего наблюдается при большом количестве циклов затопления бетона с последующим высушиванием. В первую очередь это относится к гидротехническим сооружениям — мостовым опорам, заглубленным сваям, подтопленным фундаментам.

Даже кристаллы высолов на кирпичной стене способны привести к ее разрушению. Арматура железобетона тоже подвержена аналогичным процессам, для защиты от них применяются антикоррозионные добавки.

Сульфатостойкий цемент: состав и нормы

Технологическое решение для изготовления сульфатостойкого цемента: ограничение количества клинкерного минерала С3А в общем объеме цемента до 5 %.

В сульфатостойком цементе с минеральными добавками не допускается более 8% С3А. Такое же ограничение ГОСТ 22266-94 предусматривает для сульфатостойкого пуццоланового и шлакопортландцемента.

Трехкальциевого силиката C3S в сульфатостойком цементе без минеральных добавок должно быть не более 50%, на остальные виды сульфатостойких цементов эта норма стандарта не распространяется.

Выгодное предложение

Группа BESTO — опытный профессиональный поставщик практически всех видов цемента, в том числе фасованного в мешки сульфатостойкого цемента.

Свойства этого специального цемента не хуже других марок в обычном строительстве, но при возникновении непредусмотренных обстоятельств у застройщика появляется дополнительная уверенность в качестве и долговечности возводимого с применением сульфатостойкого цемента строения.

Наша цена на цемент с защитными свойствами аналогична цене на другие марки, а это означает приобретение материала с бесплатными дополнительными улучшенными свойствами.