влияние структурных особенностей бетона

У Д К 6 9 1 .3 2 8
М а су д ГО Л Ш Л Н И ,
аспирант кафедры
"Технология бетона
и строительные материалы"
Белорусского национального
технического университета
ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНЫХ
ОСОБЕННОСТЕЙ БЕТОНА
НА ГЛУБИНУ ЕГО КАРБОНИЗАЦИИ
М и хаи л С ер гееви ч БИ БИ К ,
кандидат т ехнических наук,
директор ОАО "Завод С Ж Б № I"
В ячеслав В ац л аво ви ч БА БИ Ц КИ Й ,
INFLUENCE OF THE STRUCTURAL FEATURES
OF CONCRETE ON THE CARBONATION DEPTH
ТУ
доктор т ехнических наук,
профессор кафедры
"Технология бетона
и строительные материалы"
Белорусского национального
технического университета
Предложены аналитические зависимости для прогнозирования глубины карбонизации бетона, основанные на его ст руктурных
особенностях. Разработана упрощенная методика оценки глубины карбонизации бетона.
БН
A n a lytica l relationships based on the concrete structu ra l features have been proposed fo r p re d ictio n o f the concrete carbonation depth. A
sim plified teclmigue o f e stim ating the concrete carbonation depth has been developed.
ВВЕДЕНИЕ
Ре
по
з
ит
о
ри
й
В составе бетонной см е си самый д о р о го сто я щ и й
ком понент — цемент. Этим и обусловлено ж елание
предприятий, производ ящ их вяжущее, зам енять часть
кл инкерного фонда разнообразны м и то н ком олоты м и
минеральными составляю щ им и, а те хн о л о го в -б е то н щ иков — иногда обоснованно, а, зачастую , и н е о б о с ­
нованно — сокращ ать расход цемента. При этом ч а с ­
то игнорируется тот факт, что расход цемента, как
основной ф актор, позволяю щ ий сниж ать во д о ц е м е н т­
ное отнош ение, должен определяться не только п р о ч ­
ностными характеристикам и бетона, но и д о л го в е чн о ­
стью бетона и железобетона. В месте с тем , для ж е л е ­
зобетона вследствие е го ни зко й р е м о нто пр и го д н о сти
каждый 1 рубль, сэконом ленны й при изго то вл е нии
конструкции, оборачивается 100 рублями за тр а т на
ремонт конструкции, в основном и з -за ко р р о зи и а р ­
матуры и отслоения за щ и тно го слоя [1 ]. То есть э к о н о ­
мим сейчас, а теряем потом.
Например, в С Ш А в 1990 г. пр изн а но , что 42 % от
578 ООО госуд арственны х автод орож ны х м остов и м е ­
ют коррозионны е деф екты . С тоим ость в о с ста н о вл е ­
ния составляет 78 м лрд долл. СШ А, а е ж е го д ны е п о ­
тери от создания пр о б о к, перерасхода топлива, вы ­
платы компенсаций — 50 млрд долл. США. В России
100 % обследованных мостов нуждаются в ремонте [2].
Отмечено [3 ], что а гр е с с и в н о м у во зд е й ств и ю п о д ­
вергаю тся от 15 % до 75 % строительны х ко н с тр у кц и й
различных отраслей на р о д но го хозяйства, и при этом
70 % -8 0 % соор уж ени й в Росии треб ую т ка п и та л ьн о ­
го ремонта [4 ]. Не лучше о бстоят дела и в Р еспублике
Беларусь, а такж е в Р еспублике Иран, гр а ж д а н и н
которо й является о д н им из со а в то р о в на сто ящ е й
работы.
Одной из причин отмеченной низкой долговечности
железобетона является карбонизация защ итного слоя
бетона с последующей коррозией стальной арматуры.
При этом определяющ им фактором, влияющим на ко р ­
розионную стойкость железобетона, должна быть не
прочность бетона на сжатие (на что нацеливают не ко то ­
рые литературные источники), а его структурные о с о ­
бенности.
УЧЕТ С ТРУКТУРН Ы Х О С О БЕННО СТЕЙ БЕТОНА
ПРИ ПРОГНОЗИРОВАНИИ
КО РРОЗИО ННОГО СОСТОЯНИЯ
Ж ЕЛЕЗОБЕТО ННЫ Х КО Н С ТР УКЦ И Й
Среди важнейших направлений научных исследова­
ний выделяется "...разработка расчетных методов п р о ­
гноза долговечности подзем ны х и назем ны х ж е ле зо бе­
тонных конструкций, работ ающ их п р и воздейст вии
ж и д ки х и газо-воздуш ны х агр е сси вны х с р е д ..." [3 ],
при этом "...необходим новы й подход к определению
сроков службы, основанный на теории ф изико-хим иче­
ских процессов коррозии, их классиф икации с привле­
чением математического м оделирования и созданием
компьютеризованной методологии пр о гн о за ..." [5].
Для м атематического описания длительности так на­
зы ваемого инкубационного периода предложены ана­
литические зависим ости [6 - 8 ], учитывающ ие эфф ек­
тивные коэффициенты диф ф узии (ЭКД) агрессивных
вещ еств (и, в частности, углекислого газа) в защ итном
слое бетона, которые по причине масш табов их прим е­
нения и общей признанности можно назвать классичес­
ким и. В соответствии с ними знание Э КД углекислого
газа и особенностей эксплуатационной среды позволя­
ет рассчитывать глубину карбонизации бетона (х, см) и,
следовательно, дол говечность ж елезобетонной к о н ­
струкции (из условия, что к данном у ср о ку эксплуатации
глубина карбонизации не превышает толщ ину защ итно­
го слоя бетона) по формуле
" ,
m
V
I
0 зоо
'
где с — концентрация углекислого газа, доли ед.;
т — продолжительность воздействия газа на б е ­
тон, с;
Deo ~ Э КД углекислого газа в бетоне, см 2/с;
т0 — реакционная ем кость бетона, см 3;
Ц — расход цемента в 1 м3 бетона, кг.
В выражении (1) параметры внешней среды учиты­
ваются концентрацией углекислого газа в эксплуатаци­
онной среде. Вместе с тем, отсутствую т такие факторы,
1,45
1
■iv.
(2)
+ ЗП
где D0 — коэф ф ициент диф ф узии газа в газе;
1/к — объем цементного камня в бетоне, доли
ед.;
Пк — капиллярная пористость бетона, доли ед.
(5)
Тогда выражение (1) может быть записано следую­
щим образом:
2cxDr
x =kt km
(6 )
0,205 а •Ц -(1 —г|)
В формуле (6) коэф ф ициент к, учитывает влияние
тем пературы эксплуатационной среды [8], а к п — вли­
яние влажности и отражает общ еизвестную э кстр е ­
мальную зависим ость интенсивности процессов кар ­
бонизации от относительной влажности воздуха (м акси­
мум приходится на диапазон 40 % -7 0 %). Ф ормула (6)
вы годно отличается от первоосновы (1) тем, что в ней
структурны е характеристики не статичны, а динамично
изм еняю тся во времени в зависим ости от степени ги д ­
ратации цемента. В соответствии с расчетной м оде­
лью весь предстоящ ий период эксплуатации ж елезо­
бетонной конструкции разбивается на равные пр о м е­
ж утки врем ени, для ка ж до го этапа п р о гнозируется
степень гидратации цемента, а по ней: капиллярная
п о р и с то с т ь бетона, м а сса п р о ги д р а ти р о в а в ш е го
цемента, реакционная ем кость продуктов гидратации
цемента, Э КД углекислого газа и, в конечном итоге,
глубина карбонизации бетона за щ итно го слоя. Именно
такая модель прогнозирования заложена в п р о гр а м ­
мный продукт, описанный в [1 0 ], достаточно уб еди­
тельно, по мнению авторов, показавш ий свою работо­
способность.
Проверим точность выражения (6), сопоставив рас­
считываемые величины глубины карбонизации с приве­
денными в [8]. Для составов бетонной см еси марки П1
(таблица 1), были изготовлены образцы и испытаны
в различных организациях (таблица 2). Полученные ре­
зультаты значений глубины карбонизации бетона приве­
дены в таблице 3. В таблице 4 сопоставляются относи­
тельные величины (глубина карбонизации бетона при
водоцементном отношении 0,50 принята равной 1,00).
Проанализировав данные таблиц 3 и 4, можно констати­
ровать, что расчетные величины в целом соответствуют
ит
о
ри
й
Проведенные по описанной ниже методике э кспе р и ­
менты дали возм ожность уточнить и упростить это вы­
ражение. Вначале определяли глубину карбонизации
цементного камня различной плотности, изготовленно­
го на чистоклинкерном цементе с добавлением то н ко ­
молотых минеральных добавок. Затем прокарбонизированный слой удаляли и посредством прокаливания и з­
мельченной навески в муфельной печи устанавливали
количество химически связанной воды и степень гидра­
тации цемента. После чего по величине степени ги д р а ­
тации цемента и начальному водоцементному отнош е­
нию цементного теста рассчитывали капиллярную п о р и ­
стость цем е нтн ого кам ня. В результате получена
формула для расчета Э КД углекислого газа
т г = 0 ,2 0 5 о .Ц (1 -л ).
ТУ
Д
Dr
продуктов гидратации т г, см 3, приходящ ихся на 1,0 см3
бетона:
БН
как ее температура и влажность. Что же касается сам о­
го бетона, то его особенности определяются только ве­
личиной ЭКД газа. Поскольку методика расчета отсут­
ствует, то ф актически Э КД необходим о определять
экспериментально. Вместе с тем, возм ожность п р о гно ­
зирования степени гидратации цемента [9] открывает
и соответствующ ую возм ожность прогнозирования глу­
бины карбонизации бетона [10].
Ранее одним из авторов данной статьи на основании
известной зависим ости Д. А. Ф р анка-Кам енецкого было
получено уравнение для расчета ЭКД углекислого газа
Со2, связывающ ее дифф узионные характеристики бетона с общ епринятыми структурными:
(3)
Ре
по
з
Величина
в формуле (3) изменялась в пределах
0,05-0,07.
Рассмотрим также вопрос, касаю щ ийся реакцион­
ной емкости бетона (т 0). Следует отметить, что в со о т­
ветствии с [8] при расходе цемента 300 к г/м 3 она равна
43,2 см 3, то есть 1,0 см 3 бетона связывает 43,2 см 3 угле­
кислого газа. Однако знание степени гидратации це­
мента позволяет рассм отреть вопрос с иной стороны,
прейдя от реакционной ем кости бетона к реакционной
е м кости продуктов ги д р а та ц ии цем ента (m r), что,
по мнению авторов, более объективно описывает п р о ­
цесс карбонизации бетона.
Масса цемента, вступивш его в гидратационные п р о ­
цессы, а, следовательно, и масса продуктов гидратации
цемента Цг, кг, составляет:
Таблица 1. Составы бетона на п ор тл ан дцем енте
Н о во-З дол буновского зав од а м ар ки П1
в /ц
Расход, к г /м 3
Цемент
П есок
Щ ебень
Вода
477
730
1030
191
0,45
410
740
1050
186
0,50
372
775
1065
186
0,55
344
820
1075
189
0,60
320
830
1035
192
0,40
Таблица 2
Цг = а -Ц - (1 - п) ,
(4)
где а — степень гидратации цемента, доли ед.;
Ц — расход цемента в 1,0 м3 бетона, кг;
11 — содержание инертных минеральных до б а ­
вок в цементе, доли ед.
И сточник испытания и расчетов
I. Испытания в НИИЖБе при относительной влажности
воздуха 75 %
II. Испытания в Харьковском ПромстройНИИПроекте в
тех же условиях
I. Расчет по формуле Кишитани * = V 32 ( В / Ц —12,2)
Далее, произведя элементарные вычисления, легко
прийти к формуле для расчета реакционной емкости
IV. Расчет по данным Л. А. Вандаловской
ф актическим данным, причем не с в о ­
им, а полученным другими исследо­
вателями.
Таблица 3 . Глубина кар б о н и за ц и и бетона
Глубина карбонизации бетона, мм, при В/Ц
Источник данных
0,40
М ЕТОДИКА
УСКОРЕННОЙ ОЦЕНКИ
ГЛУБИНЫ КАРБОНИЗАЦИИ
БЕТОНА
1
17,0
0,45
0,50
0,55
. 0,60
19,0
28,0
33,5
38,0
II
8,0
8,8
12,0
14,2
19,2
III
7,5
14,7
19,3
23,2
26,4
15,7
26,0
33,2
IV
Пределы изменения
7 ,5 -1 7 ,0 8 ,8 -2 6 ,0 1 2 ,0 -3 3 ,2
38,0
54,0
1 4,2-38,0
19,2 -5 4 ,0
Ре
по
з
ит
о
ри
й
БН
ТУ
Рассмотрим также вопрос э кспе ­
8,4
10,1
13,6
16,8
20,1
риментальной оценки склонности бе­ По расчету авторов
тона к карбонизации. В основе систе ­
Таблица 4 . О тносительная глубина ка р б о н и за ц и и бетона
мы прогнозирования лежит величина
Относительная глубина карбонизации бетона
эф ф ективного коэф ф ициента д и ф ­
при В/Ц
Источник данных
фузии углекислого газа в бетоне, ко ­
0,60
0,40
0,45
0,55
торый при существующей базе зн а ­
ний в области бетоноведения можно НИИЖБ (1 вариант)
1,36
0,61
0,68
1,20
п рогнозировать, но зачастую надо НИИЖБ (2 вариант)
1,37
0,65
0,73
1,20
уметь и экспериментально опреде­ Харьковский
1,60
0,67
0,71
1,18
лять, например, при применении но­ ПромстройНИ И П роект
вых химических и минеральных доба­
НИИЖБ (3 вариант)
1,39
0,65
0,83
—
вок. При этом соответствующие м е­
НИИЖБ (4 вариант)
0,94
1,25
0,33
1,12
тодики, включая и установки, должны
Расчет
по
формуле
0,54
0,77
1,46
1,25
быть не уникальными, доступны ми
Кишитани
лишь крупным научным организаци­
1,37
0,39
0,76
1,20
ям, а достаточно простыми, в том Расчет по формуле
х 0ТН= 4 , 6 В / Ц - 1 , 3
числе и для предприятий, работаю­
П оданны м Майера
1,34
0,72
—
—
щих в области строительства.
По
данным
Ниши
1,42
0,49
—
—
Для исследования карбонизации
бетона авторам и [8] разработана По данным
0,47
0,79
1,63
1,15
специальная упрощенная установка, Л. А. Вандаловской
представленная на рис. 1. Баллон Пределы изменения
0 ,3 3 -0 ,7 2 0 ,6 8 -0 ,9 4 1 ,12-1,25 1,2 5 -1 ,63
с углекислым газом 1, снабженный По расчету авторов
0,53
0,74
1,19
1,5
редуктором (вентилем) 2 и маномет­
ром, через систему газопроводов 3 связан с кам ерой 4.
матическую [8], поддерживаю щ ую 10 % -ную концентра­
В камере, снабженной для поддержания однородности
цию углекислого газа в камере с помощ ью электром а­
га зо -во зд уш но й среды вентилятором 5, установлен
гн и тн о го клапана, уста н о в л е н н о го на га зо пр о во д е,
стеллаж 6, под которым находится ванна с насыщ енным
и снабженную автом атическим газоанализатором с по­
раствором поваренной соли 7 для обеспечения посто­
будителем расхода газа. Объем же углекислого газа,
янной относительной влажности в камере. На стеллаже
пош едш его на хим ическую реакцию взаимодействия
равномерно расставляются образцы 8, выполненные из
с гидроокисью кальция (что необходимо для точного
цементно-песчаного раствора или бетона. Концентра­
расчета глубины карбонизации бетона), определяется
ция газа в камере контролируется посредством хим иче­
с помощ ью газомера.
ского газоанализатора 9.
Н едостатком автоматизированной установки явля­
Принцип работы установки следующий. С помощью
ется достаточно сложное техническое исполнение. Ес­
редуктора углекислый газ подается в камеру, где пери­
тественно, применение углекислого газа концентраци­
одически контролируется, и вручную доводится до рабо­
ей 100 % сущ ественно упростило бы конструкцию уста­
чей концентрации, равной 10 %. В этой среде бетонные
новки. Н еобход им ость пр им е не н ия конц е нтр а ци и
(или растворные) образцы выдерживаются в течение
5
6
7 8
14 суток, после чего раскалываются в направлении дви­
/
1
жения фронта карбонизации. Затем, нанося на свежий
/
скол образца спиртовой раствор фенолфталеина, опре­
/
деляют глубину прокарбонизированного слоя бетона.
/
\А
/
Эффективный коэффициент диффузии углекислого
/
/
/
газа в бетоне рассчитывается по формуле
i
/
/
Dr.
2с т
(7)
Точность определения глубины карбонизации бетона
напрямую зависит от концентрации углекислого газа
в камере, контроль которой, особенно в ночное время
(и з-за значительного потребления С 0 2), затруднен.
В связи с этим, впоследствии описанная установка
с ручным управлением была трансф ормирована в авто-
□Я)
i
I
— |
1 — баллон с углекислым газом; 2 — редуктор (вентиль);
3 — система газопроводов; 4 — камера; 5 — вентилятор;
6 — стеллаж; 7 — ванна с насыщенным раствором
поваренной соли; 8 — цементно-песчаные образцы;
9 — химический газоанализатор
Рис. 1. Установка с ручным управлением для испытаний бетона
в среде углекислого газа [8]
именно 10 % в [8] обусловлена желанием выделить
j r »
только диф ф узионный механизм торможения процесса
/-+ /
карбонизации и отсечь вязкое течение газа, для чего д а ­
но соответствующ ее обоснование. Однако авторы дан­
1
/
ной работы, несмотря на выдвинутые теоретические
/
препоны, попытались максимально упростить лабора­
п \ /
торную методику определения карбонизируем ости б е­
тона при сохранении достаточной точности.
J==c3i=iLtj (_
_ _ r= ^ L
l= Для решения поставленной задачи использованы
следующие особенности установки. Во-первых, в уста­
1- 8 — то же, что на рис. 1; 9 — шар из латекса;
новке создается газовая среда со 100 % -ным содерж а­
10, 11, 12 — краны; 13 — кран выпуска
нием С 0 2, что в свою очередь исключает необходимость
Рис. 2. Предлагаемая установка с ручным управлением
автоматизированного измерения и регулирования ко н­
для испытаний бетона в среде углекислого газа
центрации газа. Во-вторых, в качестве накопителя угле­
кисл ого газа используется шар из латекса, который
Для оценки предложенной методики карбонизируе­
снабж ает испытательную кам еру углекислы м газом,
мости бетона были проведены сопоставительные опы­
расходующ имся в процессе карбонизации бетона. Это
ты. Образцы цементного камня (по мнению авторов, це­
позволяет отказаться от автоматических устройств по­
ментный камень в отличие от бетона позволяет точнее
дачи газа и регистрации объема его потребления.
и инф ормативнее сопоставить результаты) изготавли­
Установка (рис. 2) содерж ит все основные составля­
вали в виде кубов с размером ребра 70 мм. Для опытов
ющие установки, предложенной в [8] (соответствую щ ие
использовали цемент ОАО "Красносельскстройматериобозначения элементов установки на рис. 1 и 2 анало­
алы" марки М 500 с нормальной густотой 26 %. Водоце­
гичны). Важной особенностью является маличие проме­
ментное отнош ение варьировали в пределах от 0,25 до
жуточной емкости, выполненной в виде шара из латекса 9,
0,40, что охватывало весь диапазон структурной связно­
врезанного в газопровод. Исследуемые образцы пом е­
сти цем ентного теста. Образцы твердели 28 суток в норщают в камеру на стеллажи. Кранами 10 и 12 при пере­
мально-влажностных условиях, а затем выдерживались
крытом кране 11 источник газа напрямую подключают
в эксика то р а х с относительной влажностью воздуха
к камере и открывают вентиль 2. Углекислый газ посту­
70 % до стабилизации массы. Далее часть образцов под­
пает в камеру и, как более плотный, вытесняет воздух
вергали в течение 14 суток воздействию газовой среды
через открытый кран вы пуска 13. После появления
с 10 %-ной концентрацией, а часть — 10 суток в среде со
С 0 2 в соответствующ ем патрубке, свидетельствующ ем
100 % -ной концентрацией углекислого газа. Глубину кар­
о заполнении всего объема камеры, перекры ваю т кран
бонизации цементного камня определяли по толщине не­
выпуска 13, а с помощ ью крана 11 к источнику газа под­
окрашенного слоя после нанесения на свежий, увлажнен­
ключают накопительный шар из латекса 9. После напол­
ный водой, скол цементного камня 0,1 % спиртового рас­
нения шара 9 газом до необходим ого размера вентилем
твора фенолфталеина (таблица 5). Затем по формуле (7)
2 подачу газа отключают и перекры ваю т кран 10. Д и а ­
рассчитывали эфф ективный коэф ф ициент дифф узии
метр шара 9 измеряю т в отмеченном месте на его обра­
углекислого газа в цементном камне. При этом реакцион­
зую щ ей, затем шар подключают к камере. В процессе
ную емкость цементного камня корректировали с учетом
карбонизации образцов углекислый газ расходуется на
отношения реального расхода цемента к 300.
реакцию, а накопительный шар 9 непрерывно восполня­
Нетрудно убедиться, согласно таблице 5, что наблю­
ет его недостаток в камере. Количество газа, пош едш е­
дается устойчивая связь результатов, полученных по
го на хим ическую реакцию , определяю т по изм енению
различным методикам. Это подтверждает, что предла­
диам етра шара 9. Конечно, м ожно было бы прим енить
гаемая м етодика, преимущ еством которой является
вместо эластичной накопительной е м ко сти ж есткую
простота использования, позволяет получать вполне
ем кость. О днако в этом случае необходим о было бы
достоверны е данные по глубине карбонизации. Кроме
с озд авать сущ ественное избы точное давление для
того, использование в полезной модели 100 % среды
ком пенсации расхода газа, идущ его на процессы ка р ­
С 0 2 зна чите льн о уско р я е т процессы ка рб онизаци и
б онизации, что неизбеж но приводило бы к искаж ению
в сравнении с прототипом, что позволяет получить ре­
получаемых результатов. П рименение же эластичной
зультаты в более короткие сроки.
е м ко с ти св о д и т колебания
Таблица 5 . Глубина ка р б о н и за ц и и ц е м е н тн о го камня в зависимости
давления к м иним ум у и повы ­
от во до цем ен тн о го о тн ош ени я (В /Ц ) и концентрации углекислого газа
ш ает точность определений.
Эф ф ективный коэф ф ициент диффузии углекислого
Глубина карбонизации
По мере расходования газа
газа в цементном камне <Осс>2), см г/с
цем ентного камня, мм
накопительный шар 9 п е р и ­
В /Ц
Классическая.
Предлагаемая
оди чески вручную по дпиты ­
Классическая методика
Предлагаемая методика
методика
м етодика
вается порциями С 0 2.
0,25
3,9
1,4
2,02-10 '05
2,19 10 '05
Использование углекисло­
го газа большей концентра­
2,7
7,2
0,30
ции ускоряет процессы ка р ­
6,89-10 '05
6,86-10 '05
б онизац и и бетона, и это
позволяет сократить срок вы­
0,35
12,1
4,1
1,47-10 '04
1,79-1 О*04
д ерж ки образцов в камере до
10 суток. В остальном предла­
0,40
7,0
18,5
3,98-10 -04
3,89-10 '04
гаемая методика не отличает­
ся от классической.
Ре
по
з
ит
о
ри
й
БН
ТУ
/ pfrl t r+1
/ t
ЕЗ-В /1-^1
24
ISSN 1813 379?
СШПШЮ» SCIENCE 8 ENCINEEIINC
BZOII
с, 25
Р
I2
0
5
t 15
н
о
|ю
с.
в
5
О
0
10
20
30
40
50
В р ем я твердения, ч
Рис. 3. Кинетика изменения температуры цементного теста
1.
1
2
Предложена система формул для расчета глубины
карбонизации бетона в связи с его структурными
особенностями.
Разработана упрощенная методика, включая уста­
новку для исследования карбонизации цементного
камня и бетона.
Показана возмож ность применения тонкомолотых
отходов бетонных и железобетонны х конструкций
для замены части цемента без сущ ественного увели­
чения глубины карбонизации бетона.
3
ит
о
СП ИСО К ЛИТЕРАТУРЫ
ЗАКЛЮ ЧЕНИЕ
ри
й
В ОАО "Завод СЖБ № 1" разрабатывается техноло­
гия вторичного использования отходов железобетонных
конструкций, в частности, применения измельченной до
тонкости помола около 300 м 2/к г растворной части для
частичной замены цемента. И сследования бетона
с этой минеральной добавкой по прочности на сжатие
и морозостойкости показали реальность такого направ­
ления сбережения ресурсов в технологии бетонных
и железобетонных конструкций.
В связи с этим, были проведены предварительные
эксперименты в соответствии с предложенной м етоди­
кой по выявлению влияния тонком олоты х отходов
(МОБт) на карбонизацию бетона. Как оказалось, введе­
ние добавки МОБт в количестве 10 % от массы цемента
практически не сказывается на интенсивности карб они­
зации. При введении 20 % МОБт глубина карбонизации
увеличивается примерно в 1,1 раза, а 30 % в 1,4 раза:
Ранее авторами статьи описывалась установка, ра з­
работанная в ОАО "Завод СЖБ № 1", для калориметри-
ческого исследования цемента, в том числе с хим ичес­
кими добавками [11]. В связи с изложенным, уместно
предположить сущ ествование связи результатов кало­
риметрических исследований твердею щ его цементного
теста с возможной глубиной карбонизации цементного
камня и бетона.
П редставленны е на рис. 3 гр а ф ики о тр а ж а ю т вли­
яние д о б а вки МОБт на п р и р о с т те м пе р а тур ы тв е р д е ­
ю щ е го це м е нтн о го теста. М ож но отчетливо наблю ­
дать, что с увеличением со д е р ж а н ия м инеральной
до б а вки последовательно сни ж а е тся ин те нси вно сть
тепловы деления. Это в целом с о о тв е тс тв у е т и зм е н е ­
нию глубины ка р б о низа ци и ц е м е н тн о го кам ня, и от­
кры вает во зм о ж н о сть введения в ф орм улу (4) п о пр а ­
в о ч н о го ко эф ф иц ие н та , у ч и ты в а ю щ е го а кти в н о с ть
п р им е ня е м о й минеральной до б а в ки , то есть с п о с о б ­
ности ее связы ваться с п р о д укта м и ги д р а та ц ии ц е ­
мента. В настоящ ее время пр о во д я тся углубленные
иссл едования в о зм о ж н о сти р а зр а б о тки ко м пле ксной
м е то д ики.
ТУ
О
30
С
БН
35
Васильев, А. И. П рогноз ко р р о зии арматуры ж елезобетонны х мостовы х конструкций при ка рбони зации за щ итно го слоя /
A. И. Васильев / / Бетон и ж елезобетон. — 2001. — № 3. — С. 1 6 -2 0 .
2.
Васильев, А. И. П рогноз корр о зии арматуры железобетонны х конструкций автодорожны х м остов в условиях хлоридной
агрессии и карбонизации / А . И. Васильев, А. М. Подвальный / / Бетон и железобетон. — 2002. — № 6. — С. 2 7 -3 2 .
3.
Степанова, В. Ф . Проблемы д олговечности бетонных и ж елезобетонны х ко нструкц ий в со вр е м е нн о м строительстве.
по
з
Д олговечность и защ ита от ко ррозии. Строительство, р е конструкц ия (теория, исследования, практика, ресурсосбереж ение
и экология, оценка качества, сертиф икация): матер. М еждунар. конф. 2 5 -2 7 мая 1999 г. — М., 1999. — С. 3 2 -3 7 .
4.
Гусев, Б. В. Проблема сохранности основны х ф ондов страны . Д о лговечность и защ ита от ко р р о зи и . Строительство,
реконструкция (теория, исследования, практика, ресурсосб ереж ение и экология, оценка качества, сертиф икация): матер.
М еждунар конф. 2 5 -2 7 мая 1999 г. — М., 1999. — С. 2 3 -2 5 .
5.
Иванов, Ф . М. О ценка агр е ссивн ости среды и про гно зир о ва ни е долговечности подзем ны х ко нструкц ий / Ф . М. Иванов,
Ре
Н. К. Розенталь / / Бетон и ж елезобетон. — 1990. — № 3. — С. 7 - 9 .
6.
Москвин, В. М. Коррозия бетона и железобетона, методы их защ иты / В. М. М осквин, Ф . М. Иванов, С. Н. Алексеев,
Е. А. Гузеев; под общ. ред. В. М. М осквина. — М.: Стройиздат, 1980. — 536 с.
7.
Алексеев, С. Н. Д олговечность ж елезобетона в а грессивны х средах / С. Н. Алексеев, Ф . М. Иванов, С. М одры , П. Ш иссль. —
8.
Алексеев, С. Н. К о р р о зи о н н а я сто й ко с ть ж е л е зо б е то нн ы х ко н с т р у кц и й в а гр е с с и в н о й п р о и зв о д с тв е н н о й ср е д е /
М.: Стройиздат, 1990. — 320 с.
С. Н. Алексеев, Н. К. Розенталь. — М.: Стройиздат, 1976. — 205 с.
9.
Бабицкий, В. В. П рогнозирование степени гидратации цемента с хим ическим и добавкам и / В. В. Бабицкий / / М атериалы,
технологии, инструменты . — 2005. — № 1. — С. 7 6 -7 9 .
10. Голшани, М. П ро гн о зи р о ва н и е глубины ка р б о ни за ц ии б етона ж е л езобетонны х м остовы х ко н стр укц и й / М. Голшани,
B. В. Бабицкий, О. М. Вайтович / / Строительная наука и техника. — 2011. — № 3(36). — С. 1 3 -1 6 .
11. Бибик, М. С. Оценка кинетики твердения цем ентного камня с использованием термодатчиков систем ы "Термохрон" /
М. С. Бибик, В .В . Бабицкий / / Строительная наука и техника. — 2010. — № 4(31). — С. 2 3 -2 6 .
Статья поступила в ред акцию 1 4 .1 1 .2 0 1 1 .