Карбонизация бетона что это такое

что это такое и как влияет на конструкцию

Прочностные характеристики бетона позволяют использовать его при строительстве несущих конструкций, которые подвержены высоким нагрузкам. Он прочен, долговечен и устойчив к перепадам температур, но, несмотря на это, бетон имеет один важный недостаток — карбонизацию.

Что такое карбонизация бетона

Это одна из самых распространенных причин разрушения бетонных и железобетонных сооружений. Этот процесс приводит к деформации поверхности и создает условия для возникновения коррозии металлической арматуры, используемой при строительстве.

Карбонизация — это процесс нейтрализации бетона под воздействием углекислого газа и влаги, поглощенных из окружающей среды. В течение этого процесса происходит постепенное изменение изначальных свойств материала — понижение щелочного баланса и образование карбоната кальция.

Общие сведения

Бетон — пористый материал, из-за чего он с легкостью впитываетСО2, который при взаимодействии с цементным камнем и клинкерными добавками, снижает щелочность жидкой фазы материала, что приводит к негативным последствиям.

Конструкции, имеющие в основании металлическую арматуру,в ходе карбонизации начинают корродировать, в результате чего появляется ржавчина, которая в свою очередь, приводит к нарушению целостности сооружения и снижению несущей способности.

Химические процессы

Процесс карбонизации начинается с момента изготовления материала и длится в течение всей эксплуатации. Происходит он следующим образом — в бетоне при контакте с воздушной средой, а именно кислотообразующими газами (углекислый газ), происходит сложная химическая реакция по превращению гидроксида кальция в карбонат кальция.

Углекислый газ проникает в поры бетонного основания и при воздействии влаги нейтрализует щелочную среду. В процессе реакции показатели рН снижаются с 12-12,5 до 9, в результате чего защитные свойства материала ослабляются, и появляется комфортная среда для развития коррозии.

Основные этапы образования ржавчины:

• Диффузия СO2 через поры бетона.
• Реакция и растворение СO2 в щелочной поровой жидкости.
• Нейтрализация Ca(OH)2 полученной кислотой.

Насколько активным будет процесс карбонизации зависит от качества бетона и характеристик окружающей среды. Особое значение имеют следующие показатели:

• Влажность воздуха.
• Концентрация углекислого газа.
• Пористость и проницаемость бетона.
• Давление.
• Температура окружающего пространства.

В результате реакции остаются продукты гидратного образования с побочными веществами — глинозем, гидратированный кремнезем, оксид железа.

Даже малый процент углекислого газа в воздухе запускает реакцию нейтрализации бетона.

Интенсивность течения

Скорость течения процесса напрямую зависит от показателей влажности воздуха:

• В пределах 25% и около 100% — минимальная скорость;
• от 50% до 60% — максимальные значения.

Недостаток влаги или ее избыток практически нейтрализуют процесс карбонизации. При минимальных значениях влаги не достаточно для начала запуска реакции, а при максимальных — снижается способность диффузной проницаемости.

Глубина карбонизации бетона

При проведении оценки надежности бетонной конструкции проводится определение глубины карбонизации. Подданным определением понимается расстояние от поверхности конструкции до границы перехода рН с кислого на щелочной.

При нормальных условиях коррозия может продвигаться вглубь на4-5 мм ежегодно или оставаться в пассивном состоянии. При наличии разрушенных участков или оголенной арматуры процесс ускоряется и может достигать 20 — 30 мм в год.

Как определить степень карбонизации бетона

Степень и глубина может определяться разными методами, например:

• Рентгенодифрактометрией.
• Инфракрасной спектроскопией.
• Микроскопией.
• Дифференциально-термическим анализом.
• Химическим анализом.
• Электрохимическим методом.
• Определение с помощью индикаторов.

Чаще всего применяют тесты индикаторного типа в сочетании с карбометрическими физико-химическими способами.

Для выявления поврежденного участка вычисляется степень перехода бетона в форму карбоната, а для определения глубины процесса проводятся обследования объекта, в ходе которых используют колориметрический метод — нанесение 0,1% спиртового раствора фенолфталеина.

Средства для оценки

Лабораторные исследования по измерению степени карбонизации проводят в несколько этапов:

• Образцы бетона покрывают изолирующими материалами, например, эпоксидной или акриловой смолой, затем помещают в эксикаторы под раствор хлорида натрия.
• Спустя два дня образцы вынимают и измеряют диаметр, результаты заносятся в специальный журнал, где отмечают площадь каждого образца.
• Далее образцы раскалывают и проводят оценку глубины проникновения раствора, именно она показывает способность конкретного материала подвергаться карбонизации.

Применение фенолфталеина

Раствор фенолфталеина используется в качестве индикаторного теста для выявления поврежденных участков и глубины проникновения коррозии.

Поверхность смачивается бесцветным 0,1% раствором фенолфталеина и по изменению его оттенка измеряется степень проникновения. Пробы снимаются только на свежем сколе.

При наличии щелочной среды (рН>8,3) бесцветный раствор меняет цвет на малиновый,в кислотной среде (рН

Способы восстановления бетона

Есть два основных способа защиты и восстановления бетонной поверхности — это снижение способности бетона к окислению и влагопоглощению и укрепление конструкции путем физико-химической обработки.

Замедлить процесс можно при применении специальных защитных покрытий, которые имеют хорошие показатели водопроницаемости и отличаются высокими коэффициентами сопротивления к диффузии углекислого газа — полиуретановые, акриловые и эпоксидные смолы, силиконы, силоксаны и т.п.

Для замедления процесса используется подщелачивание бетона, выполняется оно двумя способами:

• Электрохимическое воздействие при помощи проводников с катодами. Позволяет восстановить щелочной баланс материала и обеспечить пассивное состояние металлической арматуры.
• Восстановление щелочности в процессе ионной диффузии. На бетонное основание наносится высокощелочной раствор, который стимулирует оптимальный химический баланс для поддержания прочности материала.

Эти методы замедления процесса карбонизации являются профилактическими. В качестве же капитальной меры производится полное удаление и замена дефектной части — поврежденные слои снимаются, тщательно зачищаются, затем поверхность обрабатывается изолирующим покрытием.

Прогнозирование карбонизации

Для предупреждения возникновения разрушения будущей постройки проводится комплексное обследование конструкции.

Первоначальное прогнозирование происходит на этапе проектирования.

Прогнозирование опирается на следующие данные:

• Условия внешней среды — температура, влажность, давление, концентрация кислотных газов.
• Изначальные свойства материала— показатели прочности, влагостойкости и паропроницаемости.
• Степень гидратации цемента.
• Динамика изменений свойств материала— измеряется в ходе эксплуатации.

На основе полученных данных проводится обследование конструкции и последующее прогнозирование, которое позволяет определить текущее состояние бетона и его антикоррозийные свойства.

Преимущества карбонизации

Процесс приводит к изменению изначальных свойств бетона, и несмотря на то, что он создает условия для коррозии арматурных конструкций, у него есть несколько преимуществ:

• Повышение плотности бетона за счет образования карбоната кальция.
• Увеличение водостойкости и газонепроницаемости за счет снижения объема пор.
• Повышение прочности материала на 20 — 50%(в зависимости от марки бетона).

Карбонизация не влияет на прочность и долговечность бетонных сооружений, она оказывает пагубное влияние только на арматуру.

Карбонизация — частая причина разрушения построек из бетона, она снижает технические свойства материала, приводит к деформации поверхности, а самое главное — создает условия для возникновения коррозии стальных элементов конструкции.

Важно проводить прогнозирование и своевременную диагностику поверхности, чтобы в случае возникновения опасности принять меры по укреплению сооружения и замедлению процесса окисления бетона.

Популярное

Карбонизация бетона - что это такое?

Бетон является одним из самых распространенных материалов, используемых в строительстве. Благодаря технико-физическим характеристикам его можно применять в сооружении ответственных несущих конструкций с достаточными эксплуатационными свойствами. Но и бетон не лишен слабых мест, среди которых негативные процессы карбонизации. Что это такое? Бетон, находящийся в естественной воздушной среде с углекислым газом (CO2), неизбежно контактирует с химическими кислотными элементами. Возникающие на этом фоне реакции могут отрицательно отразиться на структуре конструкции, что обуславливает потребность в контроле уровня нейтрализации материала.

Общие сведения о карбонизации

Резкое снижение надежности бетонных конструкций может быть связано с разными факторами, большинство из которых связано с неблагожелательными окружающими условиями. Карбонизация является одной из ключевых причин, по которым происходит не только разрушение внешних защитных слоев бетонных конструкций, но и глубинные процессы деформации. К наиболее опасным последствиям можно отнести растрескивание и отслоения, а также создание условий для развития коррозии. Последнее касается железобетонных конструкций, имеющих в структуре не стеклопластиковую, а традиционную стальную арматуру.

В зависимости от характеристик воздушной среды процессы разрушения могут проявляться уже в первые месяцы эксплуатации. Поэтому так важно своевременное принятие мер по защите конструкций. Данную сферу исследования регулирует ГОСТ. Карбонизации бетона уделено внимание в документе 31384-2008, посвященном защите строительных конструкций от коррозии. В частности, приводится описание двух связанных между собой характеристик – долговечности и допустимой глубине повреждения конструкции. При этом существуют проблемы диагностики, обусловленные трудностями точного прогнозирования параметров агрессивной среды. Сложности возникают при анализе температурно-влажностного режима и степени концентрации CO2.

Химические процессы карбонизации

Эксплуатация бетонных и железобетонных конструкций в воздушной среде сопровождается влиянием кислых газов на материал. Так как углекислый газ обычно имеет более высокую концентрацию по сравнению с другими соединениями, его влияние особенно выражено. Итак, что называют карбонизацией бетона? Это процесс нейтрализации пористого материала, при котором происходит поглощение углекислого газа, кислорода и влаги, которая содержится в воздухе. Насколько активным будет процесс карбонизации, зависит и от самого бетона, и от характеристик агрессивной среды. Ключевое значение имеет концентрация CO2, которая варьируется в среднем от 500 до 6000 мг/м3. Конструкции с наличием металлической арматуры в ходе карбонизации и на фоне плотного контакта с кислотной средой начинают корродировать, в результате чего прогрессирует и ржавчина.

В чистом виде бетон также подвергается негативным процессам карбонизации. Углекислый газ взаимодействует с клинкерными минералами и цементным камнем. Даже небольшой процент содержания CO2 в воздухе запускает реакции нейтрализации бетона. Карбонизация, происходящая в процессе взаимодействия кислоты с гидрооксидом кальция, зависит от влажности воздуха, пористости и проницаемости материала, давления и температуры. В конечном итоге подобные процессы оставляют продукты гидратного новообразования с широким спектром побочных веществ в виде глинозема, гидратированного кремнезема и оксида железа, если речь идет о металлоконструкциях.

Интенсивность течения карбонизации

Наибольшие показатели скорости карбонизации регистрируются при коэффициенте влажности воздушной среды на уровне 50-60%. Пленочная влага, наполняющая поры поверхности бетонной конструкции, по мере увеличения создает условия для негативных реакций. В то же время микрокапиллярные поры материала к этому моменту не должны быть заполнены.

И напротив, относительная влажность порядка 25% практически исключает процесс карбонизации по причине недостатка влаги. Верхний же предел, близкий к 100%, тоже неблагоприятен к данной химической реакции. Связано это с тем, что в микропорах идут процессы капиллярной конденсации пара, снижающие возможность диффузной проницаемости.

Есть ли особенности протекания реакции внутри помещений? В данном случае можно говорить о быстрой карбонизации бетона, определение которой полностью исключает фактор периодического увлажнения материала осадками. Другое дело, что и в помещении могут иметь место факторы замедления карбонизации. Во-первых, если речь идет о местах с нормально высоким уровнем влажности (кухня, ванная). Во-вторых, плотный фактурный слой на поверхности бетонной конструкции физически препятствует интенсивному прохождению карбонизации. В условиях уличной эксплуатации такой бетон часто называют некарбонизируемым.

Понятие глубины карбонизации

Степень поглощения газов и влаги является определяющей величиной с точки зрения оценки карбонизации. На воздухе, как уже отмечалось, проникающие реакции происходят медленнее из-за регулярного насыщения бетона влагой. Например, конструкция, в которой доля цемента составляет порядка 250 гр/м3, имеет водоцементное отношение 0/60, что позволяет карбонизации за первый год эксплуатации продвигаться на 5 – 6 мм. В разрушенных конструкциях с оголенными армирующими стержнями глубина может достигать и 30 мм. В этой части стоит привести и понятие локальной карбонизации бетона, определение которой связано с учетом параметров фракции заполнителя строительного раствора. Так, локальная карбонизация превышает средние показатели поглощения поверхности конструкции на величину диаметра крупного зерна использованного цементного наполнителя. Неравномерность и само присутствие зон с повышенной поглощающей способностью объясняется нарушениями технологии приготовления цементной смеси и ее укладки. Иными словами, раствор на одних участках был заложен плотнее, чем на других.

Определение глубины карбонизации бетона

Применяются разные методы и средства для определения поврежденного слоя на поверхности бетонной конструкции. Обычно используют индикаторные тесты вкупе с карбометрическими физико-химическими способами. Количественным показателем выступит степень перехода цементного камня в форму карбоната. Эта характеристика не связана напрямую с глубиной проникновения карбонизации, однако является более точной в плане выявления поврежденного и ненадежного слоя. В строительной сфере глубина карбонизации бетона фиксируется в результате натурных обследований целевых объектов. Подобный анализ является одной из профилактических операций в общем комплексе мероприятий по техобслуживанию. В техническом задании по анализу повреждения бетонных конструкций также могут стоять смежные задачи, направленные на определение степень воздействия окружающей среды, обнаружение пустот, трещин и воздушных внутренних карманов.

Средства для оценки карбонизации бетона

Для проведений испытаний на карбонизацию используют сосуды наподобие эксикаторов. Что касается заготовок, то в лабораторных условиях практикуется применение двух цилиндрических бетонных образцов толщиной 5 см. Материал покрывается эпоксидной смолой для полной изоляции, а затем выдерживается в эксикаторе под раствором хлорида натрия двое суток. Далее при помощи штангенциркуля повторно снимаются показатели диаметров цилиндрических заготовок. Результаты заносят в журнал с обозначением площади поверхности. На следующем этапе образцы устанавливаются в сосуды для определения кинетической зависимости при карбонизации. Бетон после проведенных испытаний легко подвергается разрушающим воздействиям. Расколов образец, можно оценить глубину проникновения раствора. Она и будет свидетельствовать о способности конкретной бетонной смеси подвергаться процессам карбонизации. Фактически таким способом выводятся значения объема СО2, который теоретически может быть поглощен конкретной маркой бетона в тех или иных условиях.

Применение фенолфталеина для оценки карбонизации

При обследовании бетонных конструкций на предмет выявления поврежденных участков часто используются маркирующие средства, наиболее популярным среди которых является раствор фенолфталеина. В кислотной среде он обретает структуру лактона и утрачивает цвет, однако при переходе в щелочную хромофорную группу появляется ярко выраженный красный или фиолетовый окрас. Как происходит определение карбонизации бетона фенолфталеином? Стандартный тестовый набор включает в себя раствор фенолфталеина объемом 1000 мл, две промывалки по 250 гр и глубиномер. Поверхность образца необходимо опрыскать приготовленной смесью и в результате снижения щелочности, которая будет вызвана процессами карбонизации, определить глубину поврежденного слоя. В комплексе с замером защитных слоев конструкции данный метод позволяет анализировать и готовность материала к противодействию процессам коррозии.

При организации обследования будет не лишним изначально продумать тактику анализа. Возможно, потребуется использование сравнительного анализа с применением неокрашенного образца. В случае серийных испытаний бетона на карбонизацию фенолфталеиновые пробы снимаются на свежем изломе. То есть необходимо подготавливать и средства для оперативного физического разрушения структуры бетонного образца. К тому же проведение разрушающего контроля дает возможность всесторонней оценки конструкции на предмет других важных технико-эксплуатационных качеств уже измерительными инструментами иного спектра.

Методы восстановления бетона после карбонизации

Ремонт локальных участков, подверженных процессам карбонизации, может носить характер профилактической меры или выполняться в качестве капитальной реконструкции с полной заменой проблемной части сооружения. В обоих случаях придерживаются принципа восстановления и сохранения пассивного состояния бетона при карбонизации. Определение методов защиты и восстановления материала можно представить так: способы и средства, направленные на снижение способности бетона к влагопоглощению и окислению, а также техническое укрепление целевой структуры за счет физико-химической обработки. Среди основных методов выделяются следующие:

• Наращивание толщины защитного слоя путем применения специальных грунтующих растворов.
• Замена карбонизированного слоя с механическим удалением признаков проникания хлорид-ионов. После зачистки поверхности также применяется защитное изолирующее покрытие.
• Восстановление щелочности бетона. Используют электрохимическое воздействие с помощью проводников с катодами. Правильно подобранные электролиты позволяют также обеспечить пассивное состояние металлической арматуры в бетоне.
• Восстановление щелочности за счет ионной диффузии. Производится укладка высокощелочного раствора на поверхность, что позволяет стимулировать необходимый химический баланс для устойчивости материала.

Прогнозирование карбонизации

Потребность в обследовании конструкций на предмет их защищенности от карбонизации обусловлена стремлением к предупреждению негативных процессов разрушения. Комплексное прогнозирование обычно выполняется применительно к инженерным железобетонным конструкциям, испытывающим большие нагрузки. В частности, это могут быть колонны, мосты, перекрытия и т.д. Стойкость и надежность конструкции определяется как внутренними, так и внешними факторами. Часть исходных данных, которые в последующем используются в прогнозировании, закладываются еще на этапе проектирования сооружения, когда остается возможность подбора наиболее благоприятных параметров при создании строительного раствора. Уже в ходе эксплуатации прогнозирование карбонизации бетона опирается на динамику изменения свойств материала, степень гидрации цемента и внешние условия. Например, методами неразрушающего контроля можно выяснить текущее состояние цементного камня, определив его антикоррозийную способность.

Заключение

Наряду с древесиной бетон является одним из самых нестабильных материалов с точки зрения чувствительности к различным факторам физического и химического воздействия. Причем это касается не только отрицательных явлений. По умолчанию в естественных условиях эксплуатации цементная структура набирает прочность в течение многих лет. Противоположное значение будет иметь карбонизация бетона. Что это такое с точки зрения влияния на эксплуатационные качества конструкции? Карбонизация приводит к деградации поверхностной структуры бетона, снижая его технические качества. Но главная опасность заключается в создании условий для развития ржавчины. Поражение армирующего каркаса в системе с динамическими нагрузками может в первые же годы эксплуатации привести к полной утрате необходимых технических свойств объекта. Именно поэтому так важно своевременно производить диагностику бетона, также предпринимая меры по его защите и укреплению.

Карбонизация бетона - что это такое и как определить глубину?

Ухудшение эксплуатационных свойств конструкций из бетона может объясняться массой факторов. В большинстве случаев они связаны с негативным воздействием окружающей среды, из-за которых происходит карбонизация бетона. Подобный процесс способствует деформации защитных поверхностей объекта и запускает его глубинное разрушение.

Общие сведения о карбонизации

Характер разрушительных явлений и время их появления зависят от внешних условий. Так, иногда следы деформации видны уже через пару недель с момента заливки бетонной смеси. Чтобы избежать их, нужно вовремя задействовать все меры по защите объекта.

Подобная сфера регламентируется стандартом ГОСТ в документе 31384-2008, где указаны все особенности антикоррозийной защиты.

Однако есть ряд факторов, усложняющих диагностику. Среди них:

1. Проведения оценки режима температуры и влажности.
2. Расчет концентрации CO2 в воздухе.

Химические процессы

Любые конструкции из бетона или железобетона подвергаются воздействию кислых газов. При этом углекислая среда характеризуется большей концентрацией, поэтому она приводит к более разрушительным последствиям.

Под карбонизацией бетона рассматривается нейтрализация пористой структуры путем поглощения следующих веществ:

1. Кислород.
2. Влага.
3. Углекислый газ.

При наличии армированных элементов в конструкции они подвергаются коррозийным процессам и образованию ржавчины. Чистая бетонная смесь тоже карбонизируется, поскольку воздействие углекислого газа распространяется на цементный песок и клинкерные добавки.

При минимальном содержании CO2 в атмосфере происходят процессы нейтрализации, а их степень определяется влажностью воздуха, давлением и температурой.

Интенсивность течения

Самая высокая степень карбонизации замечается при повышении влажности воздуха до 50-60%. В порах бетонных конструкций содержится пленочный конденсат, который способствует протеканию негативных процессов. При этом, если влажностной режим держится на уровне 25%, вероятность развития карбонизации становится минимальной.

Понятие глубины карбонизации

Глубина карбонизации считается главным показателем, описывающим характер протекания этого процесса.

Под воздействием воздуха подобная реакция замедляется, т.к. бетон меньше подвергается насыщению влагой. Так, если содержание цемента в конструкции достигает 250 г/м³, а концентрация воды с цементной смесью равна 0/60, то за 1 год использования процесс будет продвигаться на 5-6 мм.

В поврежденных изделиях с армированными стержнями показатель возрастает до 30 мм/год.

Еще существует явление локальной карбонизации, которая связана с величиной зерен наполнителя. Если она неравномерная из-за отклонений от технологии производства, разрушительные процессы будут протекать быстрее.

Определение глубины

Существует ряд технологий и методов оценки глубины карбонизации бетона. В большинстве случаев строители задействуют специальные индикаторы. Роль единицы измерения выполняет интенсивность обретения камнем цемента карбонатной формы. Подобное явление не зависит от глубины карбонизации, но позволяет составить точную характеристику процесса.

Для получения значений глубины потребуется провести ряд натурных анализов конструкции, которые входят в комплекс диагностических мероприятий.

Средства для оценки

Чтобы определить, что такое карбонизация, как ее измерить, потребуется подготовить специальные емкости, напоминающие эксикаторы. В качестве заготовок применяются бетонные образцы в форме цилиндра с толщиной 5 см. Поверхность конструкции обрабатывают эпоксидной смолой для получения изоляционного слоя, а потом помещают в эксикатор, где она выдерживается под воздействием хлорида натрия в течение 2 суток.

Дальше с помощью штангенциркуля выполняется повторное снятие показателей, а результаты измерений вносятся в журнал с указанием площади обрабатываемой поверхности.

Потом образец погружается в сосуд для оценки кинетического влияния при процессе карбонизации. Испытанный бетонный материал быстрее деформируется, поэтому, если расколоть его, можно получить точные сведения о глубине проникновения смеси. Подобными методами выполняется определение значений CO2.

Применение фенолфталеина

Если нужно оценить изделие из бетона на предмет наличия дефектов, понадобится задействовать маркирующие приспособления. В большинстве случаев применяется фенолфталеиновый раствор. Оказываясь под воздействием кислотной среды, материал получает лактоновую структуру и лишается оттенка.

Однако после перехода в щелочную группу происходит появление контрастного фиолетового или красного цвета. Карбонизация фенолфталеином происходит после опрыскивания образца смесью из 1000 мл рабочего вещества и 2 промывалок по 250 г.

Выполняя обследование, необходимо составить подробный план анализа. Если производится серийное испытание на карбонизацию, пробы фенолфталеина нужно снять на свежих изгибах.

Методы восстановления бетона

Для восстановления деформированных под воздействием карбонизации конструкций потребуется выполнить комплексную профилактику или капитальную реконструкцию с заменой поврежденных элементов. Независимо от выбранной технологии, важно руководствоваться принципом восстановления и сохранения пассивного состояния материала.

Все технологии защиты направлены на сокращение влагопоглощения и окисления бетона для дальнейшего укрепления его целевой структуры.

Существует несколько методов, которые дают положительные результаты в сжатые сроки:

1. Наращивание толщины слоя защиты с помощью особых составов грунтовки.
2. Удаление слоя карбонизации путем механической обработки.
3. Работа со щелочностью бетона с помощью электрохимического воздействия.

Прогнозирование

Своевременное определение карбонизации позволит избежать разрушительных процессов и защитить бетонную конструкцию от деформации. В большинстве случаев прогнозирование назначается для инженерных сооружений из железобетона, которые подвергаются интенсивным нагрузкам извне.

В их числе:

1. Опоры и колонны.
2. Гидротехнические сооружения.
3. Элементы перекрытий.

Надежность перечисленных конструкций зависит от массы внутренних и наружных факторов. Процесс оценки материала заключается в проверке гидратации цемента и динамики изменений свойств материала.

Так, если задействовать технологию неразрушающего контроля, можно ознакомиться с состоянием цементного камня и его антикоррозийными свойствами.

Несмотря на повышенные показатели прочности, бетон является достаточно нестабильным строительным материалом, который остается уязвимым к негативным воздействиям окружающей среды. Чтобы избежать карбонизации, способствующей деформации бетонной структуры, важно правильно замешивать смесь из исходного сырья и вовремя обслуживать конструкцию при появлении первых признаков негативного процесса.

Карбонизация бетона

Влияние карбонизации бетона на долговечность строительных конструкций

теплоты населению и производству в зонах неустойчивого теплоснабжения; высокий рост цен на топливо и снижение вредных выбросов в окружающую среду от работы энергетических установок. В настоящее время потребляется в мире примерно 30 тысяч миллиардов киловатт-часов. Уровень материальной, а в конечном счете и духовной культуры людей находится в прямой зависимости от количества энергии, имеющейся в их распоряжении.

Актуальным становится применение установок на базе солнечных коллекторов с совместной работой тепловых насосов для условий города Владивостока и Приморского края. В этом регионе наблюдается большое количество солнечных дней и использование их, значительно сократит потребление энергоносителей, и выбросов в окружающую среду вредных веществ. В условиях постоянно растущих цен на энергоносители и электроэнергию, экономическая эффективность этих решений должна стать предпосылкой для массового внедрения во все отрасли народного хозяйства установок при совместной работе солнечных коллекторов и теплового насоса.

В строительном институте установлена и введена, частично, в работу научно-исследовательская установка при совместной работе солнечных коллекторов и теплового насоса. Каждый день, в любую погоду, производятся снятия показаний теплоносителя и температуры в баке аккумуляторе независимо от погоды.

Для научно-исследовательской установки было выделено помещение в подвале Строительного института ДВГТУ, для расположения всего оборудования кроме солнечных коллекторов. На крыше ночного клуба В8В были установлены на специальном металлическом каркасе солнечные коллектора, направленные на южную сторону. Всего четыре солнечных коллектора с максимальной мощностью каждого 2,5 кВт.

Научно-исследовательская установка была достаточно проработана и на её основе можно проводить исследования как работы одельно тепловых насосов, так и солнечных коллекторов, а также их совместную работу, изучать как качественные так и количественные характеристики.

В Приморском крае постепенно проектируют и вводят в эксплуатацию такие установоки, но пока для небольших объектов - это дома коттеджного типа. Основной задачей для правильной и эффективной работы солнечных коллекторов является грамотный расчёт и монтаж. На данный момент все установки таких типов работают и каких-то неполадок пока не наблюдалось, но также надо учитывать то, что прошло ещё мало времени, чтобы делать более точную оценку работы установок. Хотя на западе данные виды установок себя показали с наилучшей стороны.

В.И. Лесная, В.Т. Гуляев

ВЛИЯНИЕ КАРБОНИЗАЦИИ БЕТОНА НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Все железобетонные конструкции, эксплуатирующиеся в воздушной среде, подвержены влиянию кислых газов. Поскольку концентрация углекислого газа в воздухе в 10 - Ю4 раз выше концентрации других кислых газов, основным процессом нейтрализации бетона является карбонизация. Количество углекислого г аза в атмосфере сельской местности составляет обычно 0,03% по объему или 600 мг/мЗ, в атмосфере городов и промышленных районов его концентрация может быть значительно более высокой и достигать 0,3% или 6000 мг/мЗ, а в воздухе цехов - до 1%. Будучи пористым, бетон хорошо поглощает углекислый газ, кислород и влагу, присутствующие в атмосфере. Способность бетона поглощать оказывает пагубное воздействие на арматуру, которая при повреждении бетона попадает в кислотную среду и начинает корродировать. Ржавчина, формирующаяся при окислении арматуры, увеличивает ее объем, повышает внутреннее напряжение и приводит к разломам бетона и оголению корродирующей арматуры. Оголенная арматура разрушается еще стремительнее, что приводит к быстрому изнашиванию железобетонной конструкции.

Углекислый газ С02, имеющийся в атмосфере, в присутствии влаги вступает во взаимодействие как с продуктами гидратации клинкерных минералов, так и с минералами цементного камня. Эго*взаимодействие происходит даже при малых концентрациях СО2 в атмосфере,

где парциальное давление С02 около Зх10~5МПа, в непроветриваемом помещении парциальное давление может составлять до 12х10°МПа.

В присутствии С02 карбонизуется Са(ОН)2 (гидрооксид кальция) бетона до СаСОз (карбонат кальция), в такие же реакции вступают и некоторые другие продукты гидратации цемента. Эти реакции могут протекать при низких концентрациях С02 в атмосфере, однако глубина карбонизации незначительна и медленно увеличивается во времени. Степень карбонизации увеличивается с увеличением концентрации С02 в воздухе. Карбонизация бетона и цементного камня зависит от множества внешних и внутренних факторов: относительная влажность атмосферного воздуха, проницаемость и пористость материала, температура, давление, условия гидратации и влажность цементного камня.

Взаимодействие гидрооксида кальция с углекислым газом описывается следующей реакцией: Са(ОН)2 + С02 = СаСОз + Н20

Гидратные новообразования цементного камня также могут подвергаться карбонизации, причем конечными продуктами реакции является целый спектр различных веществ: карбонат кальция, гидратированный кремнезем, глинозем, оксид железа. Полная реакция карбонизации ! С3$2Н3(тоберморита) выглядит следующим образом:

( ЗСаО- 2ВЮ2- ЗН20 + ЗС02-ЗСаС03+28Ю2+ЗН20

! Следует отметить, что карбонизация бетона положительно влияет на его прочность, так как

растворимость СаС03 почти в 100 раз ниже, чем Са(ОН)2. Процесс выщелачивания в таком бетоне протекает значительно медленнее. Карбонат кальция плохо растворяется в воде и, образуясь, стремится герметически закрыть поры на поверхности бетона. Карбонизация играет положительную роль, пока не дошла до глубоких слоев бетона, контактирующих с поверхностью стальной арматуры. Отрицательные последств

Определение карбонизации бетона, определение толщины защитного слоя бетона, карбонизация бетона, потеря щелочных свойств бетоном, обследование фундаментов и гидротехнических сооружений

Специалисты ООО «А1 Эксперт» при обследовании зданий и сооружений производят работы по определению глубины карбонизации железобетонных конструкций.

Толщина карбонизируемого слоя является важным фактором для защиты арматуры от коррозии. Арматура в плотной, не подверженной разрушению конструкции, не подвергается коррозии из-за высокого уровня кислотности бетона pH (щелочный баланс).

рис. 1. Малиновый окрас бетона свидетельствует об отсутствии карбонизации (керн отобраниз опоры гидротехнического сооружения) 

Химические вещества, содержащиеся в атмосфере (CO2), проникая в поверхность бетонной конструкции постепенно снижают уровень кислотности. Этот процесс называется карбонизацией.

Рис. 2. Отсутствие окраса на поверхности бетона свидетельствует о потере щелочных свойств

Понижение уровня кислотности в материале является причиной  коррозии арматуры и, как следствие, за счет увеличения поперечного сечения ржавеющей арматуры, он отслаивается и разрушается.

Для оценки надежности защитного слоя определяется глубина карбонизации. Измерение производится воздействием раствора фенолфталеина на поверхность в шпуре сразу же после его образования. При наличии щелочной среды бецветный раствор фенолфталеина изменяет цвет материала на малиновый (розовый), отсутствие окраса указывает на утрату им щелочных свойств.

рис. 3.Определение карбонизации на разрезе образца бетона, полученного в результате испытаний отрывом со скалыванием

Карбонизация в основном наблюдается на конструкциях из некачественного материала. Ее можно замедлить, повышая параметры по прочности и водопроницаемости.

Вы можете получить консультацию по интересующим Вас вопросам на сайте в разделе «Вопрос/Ответ», по электронной почте [email protected] и по телефону +7 (863) 295-89-22.

Статьи по теме

Карбонизация бетона - это... Что такое Карбонизация бетона?



Карбонизация бетона

22. Карбонизация бетона

Процесс взаимодействия цементного камня с углекислым газом, приводящий к снижению щелочности жидкой фазы бетона

3.7 карбонизация бетона: Процесс взаимодействия цементного камня с двуокисью углерода, приводящий к изменению структуры самого цементного камня и к снижению щелочности жидкой фазы бетона (уменьшению показателя pH раствора в порах бетона).

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

• карбонатный индекс
• карбонизированный бланк

Смотреть что такое "Карбонизация бетона" в других словарях:

• Карбонизация бетона — – процесс взаимодействия цементного камня с углекислым газом, приводящий к снижению щелочности жидкой фазы бетона. [СТ СЭВ 4419 83] Карбонизация бетона – процесс взаимодействия цементного камня с углекис­лым газом, снижение щелочности жидкой базы …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• карбонизация бетона — Процесс взаимодействия цементного камня с углекислым газом, приводящий к снижению щелочности жидкой фазы бетона. [СТ СЭВ 4419 83] Тематики защита от коррозии в строительстве Обобщающие термины виды коррозии …   Справочник технического переводчика

• карбонизация бетона — процесс взаимодействия цементного камня с углекислым газом, приводящий к снижению щелочности жидкой фазы бетона. (Смотри: СТ СЭВ 4419 83. Защита от коррозии в строительстве. Конструкции строительные. Термины и определения.) Источник: Дом:… …   Строительный словарь

• нейтрализация (карбонизация) бетона углекислым газом — 3.9 нейтрализация (карбонизация) бетона углекислым газом: Процесс взаимодействия бетона с углекислым газом, в результате которого происходит образование карбоната кальция со снижением рН жидкой фазы бетона и утратой бетоном пассивирующего… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Нейтрализация (карбонизация) бетона углекислым газом — – процесс взаимодействия бетона с углекислым газом, в результате которого происходит образование карбоната кальция со снижением рН жидкой фазы бетона и утратой бетоном пассивирующего действия на стальную арматуру. [ГОСТ Р 52804 2007]… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Нейтрализация (карбонизация) бетона — углекислым газом: процесс взаимодействия бетона с углекислым газом, в результате которого происходит образование карбоната кальция со снижением pH жидкой фазы бетона и утратой бетоном пассивирующего действия на стальную арматуру... Источник: ГОСТ …   Официальная терминология

• нейтрализация (карбонизация) бетона углекислым газом — Процесс взаимодействия бетона с углекислым газом, в результате которого происходит образование карбоната кальция со снижением рН жидкой фазы бетона и утратой бетоном пассивирующего действия на стальную арматуру. [ГОСТ Р 52804 2007] Тематики… …   Справочник технического переводчика

• Карбонизация — – химический процесс взаимодействия гидратных новообразований цементного камня, например Са(ОН)2, с углекислым газом в результате диффузии С02, приводящий к повышению плотности, прочности, а также к снижению pH поровой жидкости и, таким… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Защита бетона — Термины рубрики: Защита бетона Защитные покрытия Кальматрон Нейтрализация (карбонизация) бетона углекислым газом Пропитка бетона …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• нейтрализация — 3.26 нейтрализация (neutralisation): Приведение аэрозоля к распределению зарядов Больцмана (число положительно и отрицательно заряженных ионов в аэрозоле одинаково). Источник: ГОСТ Р ЕН 779 2007: Фильтры очистки воздуха общего назначения.… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Ремонт и защита от карбонизации железобетонных конструкций

Бетон, вне всякого сомнения, самый широко используемый строительный материал. Экономичность простота и быстрота нанесения, а также способность принимать любую форму, позволяет использовать бетон в наиболее сложных условиях. Армирование бетона стальной арматурой, увеличивает прочность и сопротивление конструкции к изгибам. Бетон всегда считался долговечным материалом, но воздействие агрессивных веществ, количество которых растет год от года, приводит к быстрому разрушению конструкций.

Европейский стандарт ENV 206, итальянский UNI 9858 и британский 8110 BS рекомендуют методы обеспечения долговечности бетона. Необходимое условие обеспечения качества бетона - это контроль качества составляющих бетон ингредиентов и соблюдение рецептуры и технологии при приготовлении бетона. К сожалению, эти требования выполняются не всегда, и строители получают некачественный бетон, быстроразрушающийся под действием нагрузок и атмосферных воздействий.

Повысить качество бетона можно непосредственно на стройплощадке путем введения модифицирующих добавок, а обеспечить долговечность конструкции, применив защитные покрытия. 

ПРИЧИНЫ РАЗРУШЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

К основным причинам разрушения бетонных конструкций следует отнести следующие факторы:

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ - начиная с 50-х годов непрерывно уменьшается толщина бетонных конструкций, в то время как качество бетона в ряде случаев оставляет желать лучшего, что выражается в высокой пористости и водопроницаемости.

ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ- ошибки в проектировании, конструкции, деталировке, приготовление смеси и применении.

АТМОСФЕРНО - ХИМИЧЕСКИЙ - воздействие агрессивных компонентов атмосферы (карбонаты, сульфаты, хлориды) и частые циклы мороз-оттепель.

В результате химических реакций внутри пор бетона образуются кристаллы, рост которых приводит к появлению трещин и разрушению бетона. Коррозия арматуры в свою очередь, особенно в условиях повышенной вибрации, приводит к выкрашиванию бетона. Пористый бетон впитывает влагу, которая при низких температурах замерзает, увеличиваясь в объеме приблизительно на 9 процентов, что приводит к образованию трещин. Частично, эта проблема решается аэрацией бетона (увеличение количества воздушных пузырьков в растворе) с помощью специальных добавок (AERFLUX).

  РАЗРУШЕНИЕ БЕТОНА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ АТМОСФЕРНО-ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Наиболее общая причина разрушения бетона - карбонизация. Будучи пористым, бетон хорошо впитывает углекислый газ (СО₂), кислород и влагу, присутствующее в атмосфере. Способность бетона впитывать не влияет на прочность самой бетонной структуры, но оказывает пагубное воздействие на арматуру, которая при повреждении бетона попадают в кислотную среду.

Известь, образующаяся при гидратации цемента, создает в бетоне щелочную среду, с высоким показателем Рh (12-14). Стальная арматура выпускается химически пассивной и защищенной от щелочей нереактивной пленкой (пассивационным слоем) оксидированного железа, что в некоторой степени защищает арматуру от окисления. В пассивационный слой, покрывающий стальную арматуру в бетоне, проникает углекислый газ. Известь нейтрализуется путем образования карбоната кальция, который снижает показатель Рh, что приводит к коррозии стали.

СО₂+Са(ОН)₂ ® СаСО₃+Н₂О

Ржавчина, формирующаяся при окислении стальной арматуры, увеличивает ее объем, повышает «внутреннее» давление и приводит к разломам бетона и оголению арматуры. Оголенные стальные прутья разрушаются еще стремительнее, что приводит к быстрому изнашиванию бетона.

Воздействие сульфатов

 Воздействие солей серной кислоты может также привести к разрушению бетонных конструкций.

Сульфаты вступают в реакцию с другими химическими компонентами, образующими мел, эттрингиды и таумаситы, в соответствии со следующими химическими реакциями:

 Са(ОН)₂+SО₄ = +2Н₂О®СаSО₄*2Н₂О+2OH

CaO*Al₂O₃*6H₂O + 3 (CaSO₄*2H₂O) + 26H₂O®3СаО*Al₂O₃*CaSO₄*32H₂O (эттрингиды)

CaO*SiO₂*H₂O + Ca(OH)₂ + CO₂ + 11H₂O + CaSO₄*2H₂O®

CаCO₃*CaSO₄*CaSiO₃*15H₂O (таумаситы)

 Образование этих продуктов внутри структуры бетона приводит к увеличению объема, что влечет за собой образование трещин в бетоне и последующего разлома конструкции. Конструкция становится нестабильной.

 Воздействие хлоридов

 Другой важной причиной разрушения бетона являются ионы хлоридов, которые соединяются с солями морской воды и солями, использующимися для борьбы с наледью на дорогах. Хлориды могут находиться и в самом бетоне, попадая туда с загрязненными материалами, которые использовались в создании конструкции.

Хлориды коррозируют на прутьях арматуры, разрушая пассивационный слой оксидированного железа, что приводит к дальнейшему окислению.

Поваренная соль приводит к вступлению щелочей в реакцию с аморфным кварцем с последующим образованием щелочного силиката, который увеличивается в объеме под воздействием атмосферной влаги, являясь причиной образования трещин, в которых будут заметны типичные белые подтеки.

Соль, разрушает как стальную арматуру, так и сам бетон, который содержит такие реактивные компоненты, как аморфный кварц. Разрушения, вызванные хлоридом кальция, способствуют ускорению коррозии арматуры. Соли, вступая в реакцию с гидратом кальция, находящимся в бетоне, образуют оксидированный гидрат кальция с последующим увеличением объема.

СаCl2 + Ca(OH)₂ + H₂O®СаО*CaCl₂*2Н₂О

 Циклы мороз-оттепель

 Вода является катализатором для всех агрессивных компонентов и описанных химических реакций. Поэтому очень важно понимать всю важность гидроизоляции бетона. Влага может стать причиной серьезных повреждений, проникая сквозь поры бетона. Изменения состояния молекул воды, происходящие во время оттепелей и заморозков с образованием льда способны увеличить объем приблизительно на 9%. Возникающее давление приводит к образованию трещин и разломов в бетоне. Эффективным способом помогающим контролировать процесс расширения (образование льда или оксидированного кальция) могут быть микроскопические пузырьки воздуха, которые обеспечат проветривание и уменьшают воздействие кристаллов льда на структуру бетона изнутри.        

 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ РЕМОНТА БЕТОНА

 Как правило, наибольшее внимание уделяется непосредственно поверхностному слою бетонной структуры, ее внешнему виду, не задумываясь насколько глубоки физико – химические процессы происходящие в самом бетоне. Помимо внешнего визуального осмотра, перед проведением любой реставрационной работы необходимо тщательно исследовать причины деградации, и степень разрушения бетона.

Ремонт отдельных участков поврежденного бетона создает необходимый эстетический эффект, но не останавливает процесс разрушения, а в некоторых случаях может стимулировать ускоренное разрушение бетона.

 Цель ремонта следующая:

 -         предотвращение распространения коррозии;

-         восстановление химически пассивных условий для арматуры;

-         устранение углублений на поверхности и поверхностной пористости бетона;

-         предотвращение проникновения влаги в бетон и создания антикарбонизационного барьера;

-         придание поверхности эстетического вида.

 Анализ повреждения включает определение глубины карбонизации, степень воздействия среды, толщину стальной арматуры, обнаружение внутренних трещин и воздушных карманов. Для определения толщины бетонного покрытия над стальным армированием, необходимо удалить небольшой участок бетона там, где еще нет очевидных следов повреждения.

Используя 1% раствор фенолфталеина, растворенного в этане (основной кислотный индикатор), можно обнаружить глубину карбонизации, наблюдая за изменениями цвета от бесцветного до фиолетового. Это происходит из-за изменений содержания кислоты от 8,5 – 9 (карбонизация бетона) до более низкой величины Рh.

Любые впадины и пористые места необходимо открыть, используя молоток или пескоструйный инструмент. Удалить поверхностный слой цементной штукатурки, скрывающий трещины и поры.

Все крошащиеся части удаляются механическим абразивом. Следы масла, жира, ржавчины и грязи удаляются жесткой щеткой или струей воды под большим давлением. Карбонизационный бетонный слой необходимо полностью удалить в тех участках, где находятся прутья арматуры. Окисленные прутья зачищаются до чистого металла. Необходимо удалить все следы ржавчины. Следующий этап обработки – это сделать прутья арматуры химически неактивными. Для этого их необходимо сразу же после зачистки обработать их пассиватором, чтобы избежать нового окисления под воздействием сырости и влаги. Прутья арматуры покрываются антикоррозийным праймером в два слоя. STRATO 4900 – раствор стирен-бутадиенового сополимера в воде, содержащий ингибиторы коррозии. Применяется для антикоррозионной защиты арматуры и повышения адгезии ремонтного состава к арматуре.Праймер представляет собой жидкий раствор, состоящий из равных частей STRATO 4900, цемента и наносится на арматуру кистью. После того, как праймер высохнет, поверхность бетона тщательно смачивается водой до насыщения, но без образования капель воды. Затем проводится восстановление структуры с использованием безусадочных растворов RESISTO. Материалы этого ряда легко наносятся, имеют высокую адгезию, наделены хорошим модулем эластичности и их коэффициент термического расширения такой же, как у бетона.

RESISTO TIXO – безусадочный тиксотропный раствор, армированный синтетической фиброй, рекомендуется для восстановления бетона без применения опалубки.

RESISTO UNIFIX – безусадочный раствор, с минимальным размером гранул 0,5 мм, рекомендуется для выравнивания поверхности бетона.

RESISTO FLUID – безусадочный раствор жидкой консистенции после затворения, армированный синтетической фиброй. Раствор не требует вибрирования и рекомендуется для восстановления бетона с применением опалубки.

Отремонтированную поверхность бетона выравнивают двухкомпонентной высокоадгезионной шпаклевкой - RESISTO BIFINISHING, непроницаемой для воды и агрессивных газов.

В завершение бетон должен быть защищен от карбонизации декоративной краской на акриловой основе – INDECOLOR, которая не пропускает воду и углекислый газ, но позволяющая поверхности «дышать».

 Последовательность выполнения ремонта бетона:

·    Удалить старую штукатурку до бетонного основания

·    Удалить осколки и слабо закрепленные частицы бетона механическим способом. Остатки раствора, грязь, масла и пыль удаляются пескоструйным методом

·    Оголенную арматуру очистить от ржавчины до чистого металла

 

·    Немедленно после зачистки обмазать арматуру раствором цемента с водой и жидкостью STRATO 4900 в два слоя

·    Восстановить бетонную поверхность безусадочным раствором RESISTO TIXO. Перед применением ремонтного раствора поверхность бетона увлажнить водой до насыщения

·    При необходимости нанесения очень толстого слоя ремонтного состава ( при сильном объемном разрушении следует подготовить опалубку и залить ремонтный раствор RESISTO FLUID )

·    Неровности поверхности выравниваются методом оштукатуривания ремонтным составом RESISTO UNIFIX

·    Восстановленные поверхности обрабатываются защитным покрытием RESISTO BIFINISHING, непроницаемым для воды и агрессивных газов

·   Окончательная отделка производится декоративным защитным покрытием INDECOLOR в два слоя

Карбонизация бетона - это... Что такое Карбонизация бетона?

Карбонизация бетона – процесс взаимодействия цементного камня с углекислым газом, приводящий к снижению щелочности жидкой фазы бетона.

[СТ СЭВ 4419-83]

Карбонизация бетона – процесс взаимодействия цементного камня с углекис­лым газом, снижение щелочности жидкой базы бетона.

[Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.]

Рубрика термина: Общие, коррозия

Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника, Автотранспорт, Акустические материалы, Акустические свойства, Арки, Арматура, Арматурное оборудование, Архитектура, Асбест, Аспирация, Асфальт, Балки, Без рубрики, Бетон, Бетонные и железобетонные, Блоки, Блоки оконные и дверные, Бревно, Брус, Ванты, Вентиляция, Весовое оборудование, Виброзащита, Вибротехника, Виды арматуры, Виды бетона, Виды вибрации, Виды испарений, Виды испытаний, Виды камней, Виды кирпича, Виды кладки, Виды контроля, Виды коррозии, Виды нагрузок на материалы, Виды полов, Виды стекла, Виды цемента, Водонапорное оборудование, Водоснабжение, вода, Вяжущие вещества, Герметики, Гидроизоляционное оборудование, Гидроизоляционные материалы, Гипс, Горное оборудование, Горные породы, Горючесть материалов, Гравий, Грузоподъемные механизмы, Грунтовки, ДВП, Деревообрабатывающее оборудование, Деревообработка, ДЕФЕКТЫ, Дефекты керамики, Дефекты краски, Дефекты стекла, Дефекты структуры бетона, Дефекты, деревообработка, Деформации материалов, Добавки, Добавки в бетон, Добавки к цементу, Дозаторы, Древесина, ДСП, ЖД транспорт, Заводы, Заводы, производства, цеха, Замазки, Заполнители для бетона, Защита бетона, Защита древесины, Защита от коррозии, Звукопоглащающий материал, Золы, Известь, Изделия деревянные, Изделия из стекла, Инструменты, Инструменты геодезия, Испытания бетона, Испытательное оборудование, Качество цемента, Качество, контроль, Керамика, Керамика и огнеупоры, Клеи, Клинкер, Колодцы, Колонны, Компрессорное оборудование, Конвеера, Конструкции ЖБИ, Конструкции металлические, Конструкции прочие, Коррозия материалов, Крановое оборудование, Краски, Лаки, Легкие бетоны, Легкие наполнители для бетона, Лестницы, Лотки, Мастики, Мельницы, Минералы, Монтажное оборудование, Мосты, Напыления, Обжиговое оборудование, Обои, Оборудование, Оборудование для производства бетона, Оборудование для производства вяжущие, Оборудование для производства керамики, Оборудование для производства стекла, Оборудование для производства цемента, Общие, Общие термины, Общие термины, бетон, Общие термины, деревообработка, Общие термины, оборудование, Общие, заводы, Общие, заполнители, Общие, качество, Общие, коррозия, Общие, краски, Общие, стекло, Огнезащита материалов, Огнеупоры, Опалубка, Освещение, Отделочные материалы, Отклонения при испытаниях, Отходы, Отходы производства, Панели, Паркет, Перемычки, Песок, Пигменты, Пиломатериал, Питатели, Пластификаторы для бетона, Пластифицирующие добавки, Плиты, Покрытия, Полимерное оборудование, Полимеры, Половое покрытие, Полы, Прессовое оборудование, Приборы, Приспособления, Прогоны, Проектирование, Производства, Противоморозные добавки, Противопожарное оборудование, Прочие, Прочие, бетон, Прочие, замазки, Прочие, краски, Прочие, оборудование, Разновидности древесины, Разрушения материалов, Раствор, Ригеля, Сваи, Сваизабивное оборудование, Сварка, Сварочное оборудование, Свойства, Свойства бетона, Свойства вяжущих веществ, Свойства горной породы, Свойства камней, Свойства материалов, Свойства цемента, Сейсмика, Склады, Скобяные изделия, Смеси сухие, Смолы, Стекло, Строительная химия, Строительные материалы, Суперпластификаторы, Сушильное оборудование, Сушка, Сушка, деревообработка, Сырье, Теория и расчет конструкций, Тепловое оборудование, Тепловые свойства материалов, Теплоизоляционные материалы, Теплоизоляционные свойства материалов, Термовлажносная обработка бетона, Техника безопасности, Технологии, Технологии бетонирования, Технологии керамики, Трубы, Фанера, Фермы, Фибра, Фундаменты, Фурнитура, Цемент, Цеха, Шлаки, Шлифовальное оборудование, Шпаклевки, Шпон, Штукатурное оборудование, Шум, Щебень, Экономика, Эмали, Эмульсии, Энергетическое оборудование

Источник: Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. - Калининград. Под редакцией Ложкина В.П.. 2015-2016.

карбонизация бетона - это... Что такое карбонизация бетона?



карбонизация бетона

Источник: "Дом: Строительная терминология", М.: Бук-пресс, 2006.

Строительный словарь.

• капитальный ремонт здания
• кармашек

Смотреть что такое "карбонизация бетона" в других словарях:

• Карбонизация бетона — – процесс взаимодействия цементного камня с углекислым газом, приводящий к снижению щелочности жидкой фазы бетона. [СТ СЭВ 4419 83] Карбонизация бетона – процесс взаимодействия цементного камня с углекис­лым газом, снижение щелочности жидкой базы …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• карбонизация бетона — Процесс взаимодействия цементного камня с углекислым газом, приводящий к снижению щелочности жидкой фазы бетона. [СТ СЭВ 4419 83] Тематики защита от коррозии в строительстве Обобщающие термины виды коррозии …   Справочник технического переводчика

• Карбонизация бетона — 22. Карбонизация бетона Процесс взаимодействия цементного камня с углекислым газом, приводящий к снижению щелочности жидкой фазы бетона Источник: СТ СЭВ 4419 83: Защита от коррозии в строительстве. Конструкции строительные. Термины и определения …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• нейтрализация (карбонизация) бетона углекислым газом — 3.9 нейтрализация (карбонизация) бетона углекислым газом: Процесс взаимодействия бетона с углекислым газом, в результате которого происходит образование карбоната кальция со снижением рН жидкой фазы бетона и утратой бетоном пассивирующего… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Нейтрализация (карбонизация) бетона углекислым газом — – процесс взаимодействия бетона с углекислым газом, в результате которого происходит образование карбоната кальция со снижением рН жидкой фазы бетона и утратой бетоном пассивирующего действия на стальную арматуру. [ГОСТ Р 52804 2007]… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Нейтрализация (карбонизация) бетона — углекислым газом: процесс взаимодействия бетона с углекислым газом, в результате которого происходит образование карбоната кальция со снижением pH жидкой фазы бетона и утратой бетоном пассивирующего действия на стальную арматуру... Источник: ГОСТ …   Официальная терминология

• нейтрализация (карбонизация) бетона углекислым газом — Процесс взаимодействия бетона с углекислым газом, в результате которого происходит образование карбоната кальция со снижением рН жидкой фазы бетона и утратой бетоном пассивирующего действия на стальную арматуру. [ГОСТ Р 52804 2007] Тематики… …   Справочник технического переводчика

• Карбонизация — – химический процесс взаимодействия гидратных новообразований цементного камня, например Са(ОН)2, с углекислым газом в результате диффузии С02, приводящий к повышению плотности, прочности, а также к снижению pH поровой жидкости и, таким… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Защита бетона — Термины рубрики: Защита бетона Защитные покрытия Кальматрон Нейтрализация (карбонизация) бетона углекислым газом Пропитка бетона …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• нейтрализация — 3.26 нейтрализация (neutralisation): Приведение аэрозоля к распределению зарядов Больцмана (число положительно и отрицательно заряженных ионов в аэрозоле одинаково). Источник: ГОСТ Р ЕН 779 2007: Фильтры очистки воздуха общего назначения.… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Карбонизация бетона | Суровые будни начальника лаборатории

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ КАРБОНИЗАЦИИ БЕТОНА

Общие сведения о карбонизации бетона

Растворимость СаСО₃ в 100 раз ниже, чем Са(ОН)₂, поэтому карбонизация повышает стойкость бетона в мягких водах. Карбони­зационный слой цементного камня мало растворяется и значитель­но замедляет диффузию гидроксида кальция в окружающую среду (карбонизация приводит к повышении плотности по­верхностного слоя, однако не предотвращает его растворения полностью).

Глубина карбонизации цементного камня на воздухе при нор­мальном давлении СО₂ невелика. Карбонизация свободной, а также частично связанной извести, находящейся на поверхности цемент­ного камня, в первые моменты времени идет быстро. Однако по мере углубления этот процесс замедляется. Глубина карбонизации повышается с увеличением длительности выдерживания цементного камня и бетона в естественных условиях и при пониженной плотности бетона. Искусственная карбонизация

поверхностного слоя при повышенной концентрации СО₂ протекает гораздо интенсивнее.

Плотность бетона является важным фактором карбонизации, так время проникания угле­кислого газа в тело камня  с увеличением плотности может  увеличиться до 25 раз. Карбонизация происходит очень быстро при относительной влажности воздуха 50…70 % и гораздо медленнее, если относи­тельная влажность воздуха более 75 % или менее 45 %. При повышении влажности поры заполняются водой и СО₂ должен сначала раство­риться и распространиться в воде, чтобы проникнуть в бетон. При пониженной влажности внутренняя жидкость не обладает свойствами, позволяющими ей хорошо растворять Са(ОН)₂ и СО₂.

Скорость карбонизации бетона зависит также от концентрации углекислого газа, вида цемента его дисперсности и В/Ц.

Одно из уравнений, отражающее кинетику карбонизации

X = a ?² + b,

где X – глубина карбонизации, см; ? – время карбонизация, годы; a и b – числовые коэффициенты, зависящие от многих факторов, в т. ч. От В/Ц; количества и вида добавки; вида и количества цемента и других факторов.

Глубина карбонизации хорошо сохраненного бетона высокой плотности определяется температурой и.водоцементным отношением по почти линейной зависимости Карбонизация, повышая стойкость бетона к коррозии I вида, снижает долговечность железобетонных конструкций в надводных частях сооружений за счет потери бетоном защитных функций по отношению к стальной арматуре.

При ограниченном содержании в клинкере C₃S стойкость це­ментного камня к выщелачиванию повышается, особенно значитель­но у цементного камня из белитовых клинкеров, что свидетельст­вует о важности связывания свободного гидроксида кальция для повышения стойкости цементного камня к выщелачиванию.

Стойкость портландцемента к. коррозии I вида повышается с помощью активным минеральных добавок, способных связывать Са(ОН)₂ в ме­нее растворимые соединения.

По данным В.В. Кинда, в цементном камне через 28 суток водного твердения находится следующее количество Са(ОН)₂, %:

– на портландцементе без добавок – 9,37;

– на портландцементе с добавкой 30 % трепела – 2,92;

– на портландцементе с добавкой 40 % трепела – 1,50;

– на портландцементе с добавкой 50 % трепела – 0,85.

При введении АМД образовавшиеся в результате реакции пуццоланизации низкоосн?вные гидросиликаты кальция склонны к значительному набуханию, что ведет к повышению плотности бетона. Можно рассчитать необходимое количество добавки для связывания всего выделившегося Са(ОН)₂.

Исследования коррозионной стойкости бетонов на глинозе­мистом цементе показали, что она значительно выше, чем у порт­ландцемента. Это связано с тем, что образующийся при гидрата­ции глиноземистого цемента гидрат глинозема заполняет поры це­ментного камня и уплотняет его. Плотность цементного камня на глиноземистом цементе значительно выше, чем на портландцемен­те, следовательно, выше и сравнительная стойкость бетонов на глиноземистом цементе.

http://vk.com/club23595476 . контакты http://vk.com/club23595476 .

Усадка за счет карбонизации бетона

Кроме усадки при высыхании бетон подвергается усадке за счет карбонизации. Это явление было обнаружено только в последнее время и в большинстве имеющихся экспериментальных данных по усадке, величина усадки при высыхании включает в себя и усадку при карбонизации бетона. Однако природа усадки при карбонизации и высыхании совершенно различна.

Углекислый газ СО2, имеющийся в атмосфере, в присутствии влаги вступает во взаимодействие с продуктами гидратации клинкерных минералов. Это взаимодействие происходит даже при малых концентрациях СО2 в атмосфере, где парциальное давление СО2 около ЗХЮ~4 атмосферы; в непроветриваемой лаборатории парциальное давление может составлять до 12X10~4 ат. Степень карбонизации увеличивается, с увеличением концентрации СО2 в воздухе.

В присутствии СО2 карбонизуется Са(ОН)2 бетона до СаСОз, в такие же реакции вступают и некоторые другие продукты гидратации цемента. Эти реакции могут протекать при низких концентрациях СО2 в атмосфере, однако глубина карбонизации незначительна и медленно увеличивается во времени.

Степень карбонизации легко определяется при обработке свежего излома бетона фенолфталеином, при этом Са(ОН)2 приобретает малиновый цвет, в то время как карбонизован-ный участок бетона не окрашивается. Степень карбонизации зависит также от влажности бетона и относительной влажности окружающей среды. Размер образцов тоже влияет на карбонизацию. Это связано с тем, что влага, образующаяся, в результате взаимодействия Са(ОН)2 с СО2, стремится диффундировать в атмосферу с тем, чтобы установилось равновесие внутри образцов. Если диффузия протекает медленно, то давление пара в бетоне увеличивается до состояния насыщения и проникание СОг в образец приостанавливается.

Карбонизация сопровождается увеличением веса и усадкой бетона, которая при карбонизации вызывается растворением кристаллов Са(ОН)2 под действием сжимающих напряжений (вызванных действием усадки при высушивании) и отложением СаСОз в ненапряженных объемах.

Карбонизация приводит к увеличению усадки при значениях относительной влажности воздуха, от 100% ДО 25%. В последнем случае в поровом пространстве цементного камня содержится недостаточно влаги для образования из СОг угольной кислоты. При 100% влажности поры бетона заполнены водой, и диффузия СОг в цементный камень протекает очень медленно; возможно также, что диффузия ионов кальция из цементного камня приводит к образованию СаСОз с последующей кольматацией пор, расположенных в поверхностном слое.

Последовательность протекания процессов высыхания и карбонизации в значительной степени влияет на величину общей усадки.

Одновременное высыхание и карбонизация приводит к меньшей усадке, чем в случае, когда карбонизация происходит после высыхания, так как в первом случае большая часть процесса карбонизации идет при относительной влажности больше 50%, а при этих условиях усадка за счет карбонизации бетона автоклавного твердения очень мала.

В случае, когда бетон подвергается попеременному увлажнению и высушиванию в атмосфере, содержащей СОг, усадка, обусловленная карбонизацией (в цикле высыхания), становится значительно более заметной. При этом в любой стадии усадка больше, чем в атмосфере, не содержащей СО2, поскольку карбонизация увеличивает величину необратимой ее части и может способствовать образованию трещин в бетоне.

Карбонизация бетона, предшествующая испытаниям при переменном увлажнении и высушивании, уменьшает влажностные деформации иногда наполовину. Это обстоятельство используется в практических целях путем предварительной карбонизации элементов заводского изготовления, проводимой сразу после распалубки. В этом случае при строгом соблюдении влажностных условий при карбонизации получают бетон с малыми величинами влажностных деформаций.

Карбонизация бетона приводит также к увеличению его прочности и снижению проницаемости вследствие того, что вода, выделяющаяся при карбонизации, способствует гидратации, а СаСО3 уплотняет цементный камень.

---

Смотрите также

• 
  Полиэтиленоксид что это такое
• 
  Спастика что это такое у ребенка
• 
  Инвентор что это такое
• 
  Термопластичный полиуретан что это такое
• 
  Каширская еда что это такое
• 
  Паранефрит почки что это такое
• 
  Перитонит кишечника что это такое
• 
  Директ в инстаграме что это такое и как работает для чайников
• 
  Ротбанд что это такое
• 
  Порча жаба что это такое
• 
  Выделенный сервер что это такое