Бетон сульфатостойкий – ГОСТ Р 56687-2015 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Метод определения сульфатостойкости бетона, ГОСТ Р от 03 ноября 2015 года №56687-2015

Бетон Сульфатостойкий: Технические Характеристики, Применение

Бетон сульфатостойкий представляет собой искусственный камневидный материал, изготовленный на специальном цементе, и способный, при контакте с агрессивной сульфатной средой, выдерживать длительное время без видимых признаков разрушения (сколов, коррозии, трещин).

Общие сведения

Проектирование бетонных конструкций — это сложная техническая задача, при урегулировании которой необходимо брать во внимание все условия их работы:

• механические нагрузки,
• воздействие окружающей среды,
• температурные отклонения,
• изменение свойств в период эксплуатации и др.

Содержание в воде (грунтовые воды, осадки и пр.) различных химических составляющих, таких как соли сульфатов, способных привести к значительным разрушениям (см. фото), заставило ученых задуматься о разработке специальных видов бетона.

Результатом таких исследований явилось появление на строительном рынке специальных сульфатостойких цементов и модифицирующих добавок, позволяющих получить качественные и долговечные материалы. Одним из наиболее распространенных видов таких материалов, полученных с помощью названных разработок, является сульфатный бетон.

Сульфатостойкий бетон — это смеси, приготовленные с применением модифицирующих добавок или на основе сульфатного цемента. Изделия, изготовленные с применением такой технологии, способны противостоять агрессивным воздействиям водной среды, температурным изменениям, деформации грунта и пр.

Материалы

Основным отличием сульфатных бетонов является использование в качестве основного вяжущего сульфатостойких цементов. Такие материалы производят путем совместного помола клинкера нормируемого минерального состава или посредством введения в их структуру активных минеральных добавок (АМД).

В зависимости от состава и способа изготовления, вещества можно разделить на несколько типов, это сульфатостойкий:

• портландцемент (ЦЕМ I СС),
• шлакопортландцемент (ЦЕМ Ш/А СС),
• пуццолановый цемент (ППЦ),
• портландцемент с минеральными добавками (ЦЕМ П/А СС, ЦЕМ Н/В СС).

Примеры обозначений и рекомендуемые подклассы прочности отражены в таблице ниже.

Группа портландцементов

Портландцементы обладают высокой надежностью по отношению к сульфатной агрессии вследствие малого содержания гидроалюминатов кальция и невозможности создания в структуре значительного объема эттрингита.

В сравнении с традиционными медленнее набирают прочность в начальные сроки твердения. Низкая теплоотдача способствует их применению в массивных бетонных конструкциях.

СПЦ выпускается марки М400 и содержит в своем составе следующие компоненты:

• C3S — 50%,
• C3A — 5%,
• С3А + C4AF — 10–20%.

Портландцемент с минеральными добавками (в основном М500)— это продукт совместного помола клинкера, двуводного гипса и активной минеральной добавки (АМД).

АМД — это активное тонкоизмельченное вещество, добавление которого в состав вяжущего позволяет получить бетон с высокими гидравлическими и пуццоланическими характеристиками.

Продукты гидратации цемента включают в себя 10–20 % хорошо растворимого в воде портландита (Ca(OH)2). Активные добавки, в присутствии воды, объединяют гидрооксид кальция в труднорастворимые композиции. В результате значительно увеличивается водостойкость и сульфатостойкость конструкций.

По механизму действия АМД делятся на три группы:

1. Активный аморфный кремнезем — диатомиты, трепелы, микрокремнезем, опоки.
2. Продукты обжига глинистых материалов — глиежи, топливная зола, металлургические шлаки.
3. Вулканические горные породы богатые силикатами и алюмосиликатами в аморфном состоянии.

Портландцемент с добавками применяется для тех же целей что и обычный. Однако эксплуатационные характеристики конструкций, находящихся в проточной мягкой воде и под землей во влажных условиях, несколько выше показателей первого.

Изделия, изготовленные из такого материала, обладают самой высокой прочностью при изгибе — 6,0 Мпа, в сравнении с другими представителями данной категории материалов.

Шлакопортландцементы

Сульфатостойкий шлакопортландцемент — вяжущее вещество с ограниченным содержанием C3A (менее 8%). Представлен марками М300, М400.

Состав:

• тонкомолотый портландцементный клинкер,
• гранулированный доменный шлак,
• двуводный гипс.

Гипс присутствует в составе как замедлитель процесса твердения и как активатор твердения шлака.

Гранулированный шлак — это мелкие гранулы величиной 5–10 мм. Не обладает вяжущими свойствами, но способен быстро схватываться в присутствии катализаторов твердения.

По своим свойствам шлакопортландцемент близок к портландцементу, но его цена на 15—20% ниже стоимости последнего.

Допускается замена шлаковых гранул золой уноса (кислой) или пуццоланой в объеме, не превышающем 10% от общей массы цемента. При этом содержание SO3 в веществе не должно быть больше 3–4%.

Для улучшения свойств бетонной смеси разрешается введение гидрофобизаторов и пластификаторов, количество которых не должно превышать 0,3% от массы цемента.

Пуццолановые цементы — характеристика

Пуццолановый цемент также относится к группе сульфатостойких вяжущих и состоит из следующих компонентов:

• портландцементный клинкер,
• кислая активная минеральная добавка (пуццолана),
• двуводный гипс.

Пуццолана — это смесь пемзы, вулканического пепла и туфа. Количество добавки регулируется опытным путем, в зависимости от заданных характеристик бетона, и может составлять от 20 до 40%.

Пуццолановый портландцемент отличается от обычного, низкой плотностью (2,8–2,9 г/см2) и светло-серым оттенком.

При производстве бетонных смесей образуется довольно вязкая смесь, в сравнении с применением обычных цементов. Чтобы получить раствор нормальной густоты в бетон добавляют воду (30–40%), что отрицательно сказывается на качестве смеси.

Подсказки: во избежание такой проблемы — необходимо на 5–10% увеличить расход цемента или добавить пластификатор.

Из-за прочного соединения свободного гидроксида кальция с пуццолановой добавкой бетонная поверхность не подвержена коррозии выщелачивания, а также не разрушается под действием морских и минерализованных вод.

Требования к структуре

До 80% от общего объема сульфатостойкого бетона составляют крупные и мелкие заполнители. Правильный расчет и подбор таких материалов может значительно сократить расходы цемента, снизить себестоимость строительства и продлить долговечность конструкций.

Фракция заполнителя и его химический состав должен соответствовать требованиям и нормам ГОСТ 10268-80, а также условиям, изложенным в СНиП II-28-73.

Жесткий каркас из качественного заполнителя позволяет в несколько раз увеличить прочность, снизить модуль деформации и до минимума сократить ползучесть конструкций под нагрузкой. Важным требованием для сульфатного железобетона, предназначенного для строительства коррозийностойких конструкций, является чистота песка и щебня.

Допустимое содержание примесей в используемом песке не должно быть выше 1%, а его зернистость равна 2 мм и выше. Щебень должен быть изготовлен из горных пород плотной структуры (без прослоек). Прочность на сжатие не должна быть ниже 60 Мпа.

Приготовление

Чтобы приготовить 1 м3 сульфатостойкого бетона (М300) своими руками необходимо иметь следующий набор материалов:

• сульфатостойкий портландцемент — 360 кг,
• речной песок — 850 кг,
• щебень гранитный — 1100 кг,
• вода — 190 л,
• при необходимости добавки 5–10 кг.

В зависимости от выбранного способа приготовления и нужного объема материала понадобятся следующие инструменты:

Наименование	Описание
	Первый способ — замес в бетономешалке
	Второй способ — замес вручную лопатой или миксером
	Третий способ — для небольших объемов
	Ведро для воды и замера пропорций материалов
	Лопата для загрузки материалов, а также для замеса вручную

Инструкция по изготовлению и порядок работ:

1. Включаем бетономешалку.
2. Заливаем воду.
3. Добавляем цемент и тщательно перемешиваем.
4. Засыпаем расчетное количество песка и щебня.
5. 10–15 мин перемешиваем и заливаем в опалубку.

Как видим сульфатостойкий бетон — это несложно. По своему составу и способу приготовления он ничем не отличается от обычных бетонов. Вы можете сами убедиться в этом, посмотрев видео в этой статье.

Сульфатостойкий портландцемент: ГОСТ, состав, применение

Некоторые полагают, что железобетонные и бетонные конструкции являются самыми надежными. Но это убеждение ошибочно. Такие конструкции подвергаются разрушениям и повреждениям при воздействии определенных факторов. На это могут повлиять морозы, грунтовые воды, деформация грунта, дожди и химические вещества. Спасением в этой ситуации выступает сульфатостойкий цемент. Он популярен в тех странах, где погода диктует свои законы строителям.

Приготовление

Эта разновидность цемента получается из дробленого клинкера, который смешивается с кальциевым и силикатным алюминатом. Особое внимание в этом вопросе уделяется дозировке. Алюминат, например, не должен содержаться в объеме больше 5 %, что касается силиката, то его объем составляет 50 %. Такое соотношение не является случайным. В природе есть множество сульфатов, которые при контакте с трехкальциевым гидроалюминатом становятся причиной сульфатной коррозии. Исходное сырье при этом содержит минимальное количество железа.

Применение

Сульфатостойкий цемент используется при бетонировании подземных и подводных массивов. Он обладает уникальными свойствами, поэтому проявляет устойчивость к внешним химическим и природным факторам. Этот цемент обладает иммунитетом к агрессивным химическим веществам, которые незаменимы в строительстве.

В тех условиях, где обычные строительные материалы не способны создать крепкого сооружения, помогает описываемый цемент. Он обладает малой степенью затвердевания, что и отличает его от обычного цемента. Плотность является основным фактором, который определяет стойкость выполненной работы.

Государственные стандарты. Разновидности. Состав

Сульфатостойкий портландцемент может иметь разный состав и бывает:

• шлакопортландцементом;
• с минеральными добавками;
• пуццолановым портландцементом.

Этот строительный материал проявляет устойчивость к факторам химического и природного происхождения. В составе имеются компоненты, которые позволяют получить постройку, не подвергающуюся разрушениям из-за переменчивой температуры и влаги.

При выборе сульфатостойкого портландцемента нужно ознакомиться с составом, ведь для определенной почвы необходим определенный материал. Описываемый создается на основе клинкера, силиката и кальциевого алюмината. Широко используют его при строительстве гидротехнических сооружений. Такие цементы изготавливаются по ГОСТ 22266-2013.

Характеристики ССПЦ 400-Д0

Сульфатостойкий цемент ССПЦ 400 ДО представляет собой разновидность портландцемента. Он отличается устойчивостью к сульфатным водам. Даже обычные подземные воды имеют в составе большое количество сульфатов. Они способствуют разрушению бетона. Для защиты конструкций из бетона от сульфатной агрессии применяется ССПЦ.

Цемент нашел широкое распространение при строительстве фундаментов, опор мостов при высоком уровне подземных вод. Наряду с определенными преимуществами, этот вид портландцемента обладает всеми основными характеристиками ПЦ 400-Д0. Марка по прочности при сжатии упомянута в маркировке и составляют 400 на 28-е сутки. Скорость твердения — нормально твердеющий. Изготавливается этот материал по ГОСТ 22266-94. Прочность на сжатие на третьи сутки не нормируется. В возрасте 28 суток прочность на сжатие составляет 39,2 МПа. Предел прочности при изгибе на 28-е сутки составляет 5,4 МПа. Начало схватывание происходит на 45-ой минуте, не ранее. Минеральных добавок в этом цементе нет.

Добавки для цемента

Описываемый продукт получается методом измельчения клинкера нормированного минералогического состава и гипса. В продаже можно встретить портландцемент с минеральными добавками в виде электротермофосфатного шлака и гранулированного доменного шлака. Эти вещества добавляют в объеме 20 % от общей массы. Активные добавки могут содержаться в пределах от 5 до 10 %. Такой цемент, ГОСТ которого был упомянут выше, имеет сравнительно невысокий глиноземный модуль, а также коэффициент насыщения.

Для изготовления используется клинкер, в котором не больше 5 % СзА и не больше 50 % C3S. Общая сумма C3A и C4AF не должна оказаться больше 22 %. Добавками для цемента выступают С3А и C3S. В связи с этим, материал имеет пониженное тепловыделение, так как упомянутые вещества содержатся в умеренном количестве. В продаже можно встретить сульфатостойкую разновидность с маркировкой 400. Если имеются минеральные добавки, то марка может быть 500. Предел прочности при сжатии на 28-е сутки составляет 40 МПа, если же имеются минеральные добавки, то этот показатель повышается до 50 МПа.

Используется этот материал для создания бетонных конструкций, гидротехнических сооружений, подверженных воздействию сульфатосодержащих вод.

Расшифровка маркировки

Строительные цементы обладают своей маркировкой, утвержденной и описанной в СНиЛС и ГОСТах. Изготавливаться материал может и по другим нормативным документам. Если среди первых буквенных обозначений вы увидели ПЦ, то перед вами портландцемент. Шлакопортландцемент обозначается аббревиатурой ШПЦ . Понять, что перед вами сульфатостойкий портландцемент, вы сможете по буквам СПЦ или ССПЦ.

Когда присутствуют в материале минеральные добавки, к аббревиатуре добавляется буква Д, тогда маркировка выглядит следующим образом: СПЦД. Сульфатостойкий шлакопортландцемент обозначается маркировкой ССШПЦ. Если перед вами пуццолановый и напрягающий цементы, вы увидите следующие буквы: ППЦ и НЦ соответственно. Белый портландцемент и водонепроницаемый расширяющийся цементы обозначаются буквами ПЦБ и ВРЦ.

Маркировка цемента и расшифровка важна для потребителя. Так он сможет приобрести необходимый ему товар. После первых букв будут указаны цифры, которые в маркировке выглядят следующим образом: ПЦ-500. Это говорит о том, что перед вами цемент марки 500. За маркировкой могут идти другие цифры и буквы. Например, если в цементе имеется максимальное содержание добавок, то вы увидите: Д0, Д5, Д20. Это соответствует процентному соотношению 0,5 или 20 %.

Быстротвердеющий цемент обозначается буквой Б. Пластифицирующий цемент — это ПЛ, гидрофобизированный цемент — ГФ. Материал с нормированным составом клинкера — Н. В конце маркировки указывается нормативный документ. Это могут быть технические условия или государственные стандарты, на основании которых изготавливается материал.

Пластифицированный и гидрофобный портландцемент

Пластифицированный портландцемент отличается от обычного способностью придавать бетонам и растворам повышенную подвижность. Этого эффекта удается достичь за счет введения клинкера в объеме 0,25 %. Гидрофобизирующей добавкой выступает сульфидно-дрожжевая бражка. Она и повышает пластичность цементного теста. Бетонные конструкции с добавлением такого цемента получают пластифицирующий эффект, который позволяет уменьшить водоцементное отношение и повысить плотность, а также водонепроницаемость конструкции.

Гидрофобный портландцемент изготавливается при введении клинкера в объеме 0,1 %, асидола, а также синтетических жирных кислот. В составе могут быть еще и гидрофобизирующие добавки. Эти вещества способны понизить гигроскопичность, поэтому цемент отличается от обычного тем, что при хранении во влажных условиях не портится. Он не комкуется и сохраняет свою активность. В связи с этим сульфатостойкий портландцемент гидрофобного типа рекомендуется использовать в областях с высокой влажностью. Главное вещество там сохраняется в отвердевших материалах и повышает их водонепроницаемость, увеличивая сопротивляемость к внешним агрессивным условиям.

Сульфатостойкий бетон

На сегодняшний день такой бетон можно получить двумя способами. Первый заключается в добавлении цемента со специальными модифицирующими веществами. 2-ая технология выражена в приготовлении раствора с использованием сульфатостойкого цемента. Данная методика более предпочтительна и надежна. Ведь описываемый выше цемент, ГОСТ которого был упомянут в статье, способен защитить материал на всех стадиях жизни конструкции.

Бетон, изготовленный по первой технологии, тоже будет защищен от негативных факторов, но подобную защиту можно сравнить с обработкой обуви водоотталкивающим составом. Что касается сульфатостойкого раствора, то он является аналогом резиновых сапог. Разница здесь существенна. Помимо прочего, существует еще градация по прочности сжатия на 28-е сутки.

В заключение

Сульфатостойкий портландцемент — это разновидность обычного портландцемента. Он отличается устойчивостью к сульфатным водам. Ведь даже обычные грунтовые воды имеют в составе огромное количество сульфатов. Они в конечном итоге и способствуют разрушению бетона.

Для того чтобы эффективно защитить бетонные конструкции от таких воздействий, используется цемент специального назначения. Сегодня он нашел свое широкое распространение при строительстве фундаментов и опор мостов, которые эксплуатируются при высоком уровне грунтовых вод.

Одним из его дополнительных преимуществ можно считать то, что его хранение допустимо в более сложных условиях. Это касается, например, повышенной влажности, при которой не происходит комкования и слеживания со временем.

Сульфатостойкий бетон — Все о строительстве

Требования к смеси

Бетон и железобетон интенсивно употребляются в строительстве. Это крепкие, надежные, долговременные материалы. Но и они не лишены недочетов. А именно, подземная часть конструкций, подвержены действию грунтовых вод и воды. А в воде, как понятно, содержится огромное количество сульфатов, солей и их соединений, способных нарушить целостность конструкции. Потому предугадать защиту от подобного разъедания полностью разумно и даже нужно.

Сульфатостойкий состав прирастит долговечность фундамента скорость его разрушения грунтовыми водами.

Хорошим вариантом защиты от сульфатной коррозии в критериях постоянного водонасыщения является сульфатостойкий бетон.

Это единственный состав, который способен обеспечить надежную защиту конструкции от разъедания сульфатосодержащими растворами.

Используя сульфатостойкий бетон, возрастает надежность постройки.

Существует 2 главных метода получить сульфатостойкий бетон: на обыкновенном цементе со особыми преобразующими добавками либо на сульфатостойком цементе. 2-ой метод еще наиболее предпочтителен и надежен, так как он дает защиту на всех стадиях жизни конструкции. Бетон на обыкновенном цементе с добавками тоже будет защищать изделия, но таковая защита соизмерима с обработкой обуви водоотталкивающим составом. А сульфотостойкий цемент – это, по аналогии, резиновые сапоги. Разница существенна. Такие цементы принято делить по видам:

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

Не считая того, существует градация по прочности сжатия на 28 день. Зависимо от характеристик выделяют марки М300, М400 и М500. ГОСТ 22266-94 регламентирует содержание компонент сульфатостойкого состава. К примеру, в портландцементе с минеральными добавками допускается менее 20% консистенции пуццоланы и шлака, для шлакопортландцемента может быть поменять шлак золой (кислой) либо пуццоланой в размере не больше 10% массы состава. В сульфатостойком портландцементе содержание ангидрида серной кислоты не может превосходить 3-4%. Завышенное содержание веществ, реагирующих с содержащимися в воде сульфатами, чревато хрупкостью конструкции, ее внутренним разрушением. Верно подобранная пропорция обеспечит не только лишь устойчивость состава, да и уплотнение. Потому сульфатостойкий цемент непременно должен соответствовать требованиям ГОСТа.

Изготовка состава

Бетононасос нужен при возведении колонн.

При изготовлении цементно-песчаного раствора хорошей считается пропорция 1:3. Цемент лучше брать пластифицированный, чтоб подвижность консистенции определялась как расплыв обычного конуса не меньше 135 мм при водоцементном отношении 0,4. Цемент считается гидрофобным, ежели он не впитывает в себя воду в протяжении 5 минут с момента нанесения на его поверхность капли воды. Необходимость всех технологических добавок обязана быть доказана испытательно и не иметь отрицательного воздействия на бетон.

Неотклонимой является равномерность конфигурации размера при испытании кипячением образцов в воде. Схватывание в таком опыте обязано наступать не ранее 45 минут от затворения, а конец – не позднее 10 часов. Учитывать следует и тонкость помола цемента – не больше 250 м2/кг. Чтоб сделать сульфатосткойкий цемент, для вас пригодится:

гипсовый камень по ГОСТ 4013; портландцементный клинкер нормированного состава; вода.

Http://youtu. be/DHnSW0E8wYk

Технологией допускается подмена частей иными материалами, содержащими сульфат кальция, активные минеральные добавки, гранулированные доменные либо электротермофосфорные шлаки по ГОСТу 3476. В шлаках для производства сульфатостойкого портландцемента с минеральными добавками содержание оксида алюминия не обязано превосходить 8%, а в шлакопортландцементе – не больше 12%. Сульфатостойкий состав применяется редко, стоимость его превосходит обыденные консистенции, да и свойства его несравненны с обыденным бетоном.

Рекомендации по применению бетонов в условиях сульфатной агрессии

Госстрой СССР

Ордена Трудового Красного Знамени
научно-исследовательский институт
бетона и железобетона
(НИИЖБ)

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ БЕТОНОВ
В УСЛОВИЯХ СУЛЬФАТНОЙ АГРЕССИИ

Утверждены директором НИИЖБ 2 сентября 1983 г.

Москва 1984

Печатается по решению секции коррозии и спецбетонов НТС НИИЖБ Госстроя СССР от 6 сентября 1983 г.

Рекомендации содержат основные положения по применение бетонов для бетонных и железобетонных конструкций в условиях сульфатной агрессии жидкой среды в зависимости от проницаемости бетона и минералогического состава цементов.

В Рекомендациях изложены требования к подбору состава бетона, выбору добавок, обеспечивающих морозостойкость бетонов, методы приготовления бетона, а также правила транспортирования, укладки и последующего ухода за бетоном.

Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников проектных и производственных организаций.

Табл. 2.

Исследования процессов сульфатной коррозии бетона, проводимые в НИИЖБ на протяжении ряда десятилетий, позволили обосновать предельное количество алюмосодержащих компонентов в цементе и концентрации сульфатов в воде-среде, при которых цементный камень бетона достаточно сульфатостоек.

В Рекомендациях учтен опыт применения (при непосредственном участии НИИЖБ) портландцементов и шлакопортландцементов на стройках Урала, Ставропольского края, УССР, ТССР, МССР, БССР, АзССР и в других районах.

Рекомендации разработаны НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук, проф. Ф.М. Иванов, канд. техн. наук М.И. Субботкин, инж. Г.В. Любарская) при участии д-ра техн. наук, проф. В.К. Москвина, канд. техн. наук Е.А. Гузеева.

При составлении Рекомендаций использованы материалы Южгипроцемента и НИНЦемента Минпромстройматериалов СССР, а также Ростовского ПромстройНИИпроекта, Днепропетровского филиала НИИСП Госстроя УССР и Челябинского политехнического института Минвуза СССР.

Все замечания и предложения по содержании настоящих Рекомендаций просим направлять в НИИЖБ по адресу: 109389, Москва, 2-я Институтская ул., д. 6.

Дирекция НИИЖБ

1.1. Настоящие Рекомендации распространяются на применение бетонов на портландцементе, шлакопортландцементе (

Что представляет собой сульфатостойкий бетон?

Бетон и железобетон, являются незаменимыми строительными материалами при любом строительстве. Это прочные, долговечные и относительно недорогие материалы. В то же время обычные бетоны имеют один существенный недостаток – в условиях повышенной влажности или в условиях прямого контакта с водой происходит постепенное разрушение конструкций, так называемой «сульфатной коррозией»: фундаментов, молов, волнорезов, опор мостов и других гидротехнических сооружений.

Самый оптимальный вариант защиты от сульфатной коррозии – использовать для возведения сооружений сульфатостойкий бетон. Это на сегодняшний день единственный вариант обеспечит долговечность и безопасность бетонных конструкций и элементов зданий.

Способы получения сульфатостойкого бетона

Существует две технологии замесить сульфатостойкий бетон:

• На обычном портландцементе, добавив специальные модифицирующие присадки;
• На специальном сульфатостойком цементе: сульфатостойком  шлакопортландцементе, сульфатостойком портландцементе, пуццолановом портландцементе или сульфатостойком портландцементе со специальными минеральными присадками.

Второй способ более предпочтителен. Использование специального сульфатостойкого цемента позволяет обеспечить более надежную защиту от разрушения на всех стадиях «жизни» сооружения. Бетон, изготовленный на обычном портландцементе с присадками, также будет защищать изделие, но не так эффективно, как в предыдущем случае.

Особенности сульфатостойкого бетона

Существует градация бетонов по прочности сжатия образца на 28 сутки после заливки. В зависимости от величины прочности разделяют марки бетона: М300, М400 и М500, а  ГОСТ 22266-94 регламентирует точное содержание сульфатостойких компонентов.

К примеру, в портландцементе с минеральными присадками должно быть не более 20% смеси шлака и пуццоланы. При использовании шлакопортландцемента допускается замена шлака кислой золой или пуццоланой в количествах не более 10% от веса. В сульфатостойком портландцементе содержание вещества – ангидрид серной кислоты не может быть больше 3-4%.

Если указанные требования не соблюдаются, бетонная конструкция получается хрупкой и  может разрушиться изнутри. В связи с этим при приготовлении сульфатостойкого бетона следует строго следовать требованиям соответствующего ГОСТа.

Очевидно, что соответственно специальным требованиям стоимость сульфатостойкого бетона значительно превышает стоимость обычного материала. Поэтому прежде чем заказывать его для обычного частного домостроительства хорошо взвесьте за и против, а лучше всего посоветуйтесь с местными специалистами в области строительных технологий.

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.

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