Сульфатостойкая свая

ГОСТ 22266-2013 Цементы сульфатостойкие. Технические условия

ГОСТ 22266-2013

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ЦЕМЕНТЫ СУЛЬФАТОСТОЙКИЕ

Технические условия

Sulphate-resistant cements. Specifications

МКС 91.100.10

Дата введения 2015-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»
Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН ООО Фирма «ЦЕМИСКОН»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 44-2013 от 14 ноября 2013 г.)
За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по
МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Азербайджан

Азстандарт

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Казахстан

KZ

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Молдова

MD

Молдова-Стандарт

Россия

RU

Росстандарт

Таджикистан

TJ

Таджикстандарт

(Поправка. ИУС N 10-2015).

4 Настоящий стандарт соответствует следующим европейским региональным стандартам: EN 197-1:2011* Cement — Part 1: Composition, specification and conforming criteria for common cements (Цемент. Часть 1: Состав, технические требования и критерии соответствия обычных цементов); EN 197-2:2000 Cement — Part 2: Conformity evaluation (Цемент. Часть 2: Подтверждение соответствия) в части классификации цементов по вещественному составу и прочности
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 июня 2014 г. N 653-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 22266-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.

6 ВЗАМЕН ГОСТ 22266-94
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 10, 2015 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на сульфатостойкие цементы (далее — цементы), предназначенные для изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций, обладающих повышенной коррозионной стойкостью при воздействии сред, агрессивных по содержанию сульфатов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 3476-74 Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цемента
ГОСТ 4013-82 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия
ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа
ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов
ГОСТ 30515-2013 Цементы. Общие технические условия
ГОСТ 30744-2001 Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка
ГОСТ 31108-2003 Цементы общестроительные. Технические условия
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и определения по ГОСТ 30515.

4 Классификация и обозначения

4.1 Классификация цементов по типам, классам и подклассам прочности должна соответствовать ГОСТ 30515 с дополнительным обозначением сульфатостойкости «СС» и таблице 1 настоящего стандарта.

4.2 По вещественному составу цементы подразделяют на типы:
ЦЕМ I СС — сульфатостойкий портландцемент;
ЦЕМ II/А СС и ЦЕМ II/В СС — сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками;
ЦЕМ Ill/A СС — сульфатостойкий шлакопортландцемент.

4.3 Типы, классы и подклассы прочности сульфатостойких цементов, а также разрешенные к применению добавки — основные компоненты цемента указаны в таблице 1.
Таблица 1

Наименование цемента

Тип цемента

Применяемые классы и подклассы прочности

Разрешенные минеральные добавки — основные компоненты

Сульфатостойкий портландцемент

ЦЕМ I СС

32,5Н; 32,5Б; 42,5Н; 42,5Б

Не допускаются

Сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками

ЦЕМ II/А-Ш СС
ЦЕМ II/В-Ш СС

32,5Н; 32,5Б; 42,5Н

Доменный гранулированный шлак

ЦЕМ II/А-П СС

Пуццолана

ЦЕМ II/А-К(Ш-П) СС
ЦЕМ II/А-К(Ш-П,МК) СС

Смесь шлака с пуццоланой или микрокремнеземом

Сульфатостойкий шлакопортландцемент

ЦЕМ Ill/A СС

32,5Н; 32,5Б; 42,5Н

Доменный гранулированный шлак

Примечание — Типы, классы и подклассы прочности — по ГОСТ 31108.

4.4 Условное обозначение цемента должно состоять:
— из наименования цемента по 4.2 и таблице 1;
— обозначения типа цемента по таблице 1;
— класса и подкласса прочности;
— обозначения сульфатостойкости «СС»;
— обозначения настоящего стандарта.
Пример условного обозначения сульфатостойкого портландцемента класса прочности 42,5 быстротвердеющего:
Сульфатостойкий портландцемент ЦЕМ I 42,5Б СС ГОСТ 22266-2013.
То же условного обозначения сульфатостойкого портландцемента с добавкой пуццоланы класса прочности 32,5 нормальнотвердеющего:
Сульфатостойкий портландцемент с пуццоланой ЦЕМ II/А-П 32,5Н СС ГОСТ 22266-2013.
Допускается опускать в условном обозначении цемента его наименование.
Пример условного обозначения 1:

ЦЕМ I 42,5Б СС ГОСТ 22266-2013.

Пример условного обозначения 2:

ЦЕМ II/А-П 32,5Н СС ГОСТ 22266-2013.

Условные обозначения пластифицированных или гидрофобизированных цементов должны дополнительно включать в себя обозначение пластификации «ПЛ» или гидрофобизации «ГФ», помещаемые перед номером настоящего стандарта.
Пример условного обозначения пластифицированного сульфатостойкого портландцемента класса прочности 42,5 нормальнотвердеющего:
Сульфатостойкий портландцемент ЦЕМ I 42,5Н СС ПЛ ГОСТ 22266-2013 или ЦЕМ I 42,5Н СС ПЛ ГОСТ 22266-2013.
То же гидрофобизированного сульфатостойкого портландцемента с содержанием шлака от 20% до 35%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющего:
Сульфатостойкий портландцемент со шлаком ЦЕМ II/В-Ш 32,5Н СС ГФ ГОСТ 22266-2013 или ЦЕМ II/В-Ш 32,5Н СС ГФ ГОСТ 22266-2013.
Условное обозначение цемента, в котором содержание щелочных оксидов не превышает 0,6% его массы, дополняют словом «низкощелочной» или обозначением «НЩ».
Пример условного обозначения сульфатостойкого портландцемента, класса прочности 32,5, быстротвердеющего, низкощелочного, пластифицированного:

ЦЕМ I 32,5Б СС НЩ ПЛ ГОСТ 22266-2013.

5 Технические требования

Цементы должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и изготовляться по технологической документации, утвержденной предприятием-изготовителем.

5.1 Характеристики

5.1.1 Клинкер, применяемый при производстве цемента, по химическому и расчетному минералогическому составу должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице 2.
Таблица 2

В процентах массы клинкера

Наименование показателя

Тип цемента

ЦЕМ I СС

ЦЕМ ll/А-Ш СС
ЦЕМ ll/В-Ш СС
ЦЕМ II/А-П СС
ЦЕМ II/А-К СС

ЦЕМ Ill/A СС

Трехкальциевый алюминат , не более

3,5

5,0

7,0

, не более

Не нормируется

Не нормируется

22

Оксид алюминия , не более

5,0

5,0

Не нормируется

Оксид магния , не более

5,0

5,0

5,0

5.1.2 Цемент по химическому составу должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице 3.
Таблица 3

В процентах массы цемента

Наименование показателя

Типы сульфатостойких цементов

ЦЕМ I СС классов и подклассов прочности 32,5Н; 32,5Б; 42,5Н

ЦЕМ I СС класса и подкласса прочности 42,5Б

ЦЕМ II/А-Ш СС, ЦЕМ II/В-Ш СС, ЦЕМ II/А-П СС, ЦЕМ II/А-К СС всех классов и подклассов прочности

ЦЕМ Ill/А СС всех классов и подклассов прочности

Потери при прокаливании (ППП), не более

3,0

3,0

5,0

Не нормируется

Нерастворимый остаток (НО), не более

3,0

3,0

3,0

Не нормируется

Оксид серы , не более

2,7

3,0

3,0

3,5

Ион хлора , не более

0,1

0,1

0,1

0,1

Щелочные оксиды в пересчете на

0,6*

0,6*

0,6*

Не нормируется

* Требование по содержанию в цементе щелочных оксидов применяют по соглашению между поставщиком и потребителем.

5.1.3 Допускается вводить во все типы цементов добавки — вспомогательные компоненты, соответствующие требованиям ГОСТ 31108. При этом в цементах типов ЦЕМ II и ЦЕМ III суммарное содержание добавок — основных и вспомогательных компонентов не должно быть более указанного в таблице 1 ГОСТ 31108.

5.1.4 По соглашению между поставщиком и потребителем допускается вводить в цемент при помоле пластифицирующие добавки в количестве не более 0,5% массы цемента в пересчете на сухое вещество добавки. Пластифицирующие добавки не следует применять, если они плохо сочетаются с супер- или гиперпластификаторами, вводимыми в бетонную или растворную смесь при их изготовлении для снижения водопотребности и/или повышения живучести этих смесей.

5.1.5 Для защиты от воздействия влаги и воздуха и удлинения сроков хранения цемента допускается вводить в цемент при помоле гидрофобизирующие добавки в количестве не более 0,3% массы цемента в пересчете на сухое вещество добавки. Гидрофобизированный цемент не должен впитывать воду в течение 5 мин от момента нанесения капли воды на поверхность цемента.

5.1.6 При производстве цемента для интенсификации процесса помола допускается вводить технологические добавки, не ухудшающие качество цемента, в количестве не более 0,5, органических добавок — не более 0,1% массы цемента в пересчете на сухое вещество добавки. При этом суммарное содержание всех видов органических добавок, вводимых в цемент, не должно быть более 0,5%.
Эффективность технологических добавок при их первом применении, а также отсутствие их отрицательного влияния на свойства цемента и бетона должны быть подтверждены результатами испытаний в аккредитованных испытательных центрах.

5.1.7 Предел прочности при сжатии цемента соответствующего класса и подкласса прочности приведен в таблице 4.
Таблица 4

5.1.8 Цемент должен выдерживать испытания на равномерность изменения объема. Расширение образцов не должно быть более 10 мм.

5.1.9 По срокам начала схватывания цементы должны соответствовать требованиям ГОСТ 31108 для соответствующих классов и подклассов прочности.

5.1.10 Тонкость помола цемента, определяемая по удельной поверхности методом воздухопроницаемости, должна быть не менее 250 м/кг. Для цементов, содержащих добавки пуццоланы, тонкость помола определяют по остатку на сите с сеткой N 009 по ГОСТ 6613. Остаток на сите не должен быть более 10% массы просеиваемой пробы. Допускается проводить определения на сите с сеткой N 008 по ГОСТ 6613. Остаток на сите N 008 не должен быть более 12% массы просеиваемой пробы.

5.2 Требования к материалам

5.2.1 Для изготовления цементов применяют:
— портландцементный клинкер нормированного состава в соответствии с требованиями, приведенными в таблице 2;
— гипсовый или гипсоангидритовый камень по ГОСТ 4013. Допускается применять другие материалы, содержащие в основном сульфат кальция, по соответствующей нормативной документации;
— гранулированные доменные шлаки по ГОСТ 3476. Содержание оксида алюминия в шлаках для изготовления цементов ЦЕМ II/A-Ш СС и ЦЕМ II/А-К СС должно быть не более 8%, в шлаках для изготовления цементов ЦЕМ II/B-Ш СС и ЦЕМ Ill/A СС — не более 12;
— пуццолану или микрокремнезем по действующим нормативным документам.

5.2.2 Активные минеральные добавки должны соответствовать требованиям, приведенным в подпункте 5.2.2.2 ГОСТ 31108.

5.2.3 Материалы, применяемые в качестве вспомогательных компонентов, должны соответствовать требованиям к этим материалам, приведенным в пункте 5.2.3 ГОСТ 31108.

5.3 Упаковка
Упаковка цемента — по ГОСТ 30515.

5.4 Маркировка
Маркировка цемента — по ГОСТ 30515

6 Требования безопасности

6.1 Удельная эффективная активность естественных радионуклидов в цементе должна быть не более 370 Бк/кг, а используемых при изготовлении цемента минеральных добавок — не более 740 Бк/кг.

6.2 При изготовлении и применении цемента должны выполняться требования гигиенических норм, установленных уполномоченным органом на территории государства, требования безопасности действующего в стране технического регламента.

6.3 Не допускается вводить в цемент технологические или специальные добавки, повышающие класс опасности цементов.

7 Правила приемки

7.1 Приемку цемента, в том числе приемку в потоке, проводят по ГОСТ 30515 с дополнениями, приведенными в таблице 5.
Таблица 5

7.2 Каждая партия цемента или ее часть, поставляемая в один адрес, должна сопровождаться документом о качестве по ГОСТ 30515.

8 Подтверждение соответствия уровня качества цемента

8.1 Оценку соответствия уровня качества требованиям настоящего стандарта проводят по ГОСТ 30515 с дополнениями, приведенными в таблице 6.
Таблица 6

Наименование показателя

Тип цемента

Статистический метод подтверждения уровня качества

Оценка по переменным

Оценка по приемочному числу

Цинк-сульфатные цементы

Представителем цинк-сульфатных цементов является искусственный дентин, состоящий из 66% оксида цинка, 24% сульфата цинка 10% каолина. Замешивается на воде .

Свойства его: простота применения, достаточная герметизация полости, индифферентность по отношению к пульпе, лекарственным веществам, легкость введения и выведения, дешевизна.

Отрицательные свойства: недостаточная прочность (накладывается не более чем на 2-3 суток).

Дентин-паста: Состоит из порошка искусственного дентина, замешанного на смеси двух растительных масел (гвоздичного и персикового). Выпускается в готовом виде. Твердеет в присутствии слюны в течение 1,5-3 часов.

Свойства его: простота применения, большая прочность, чем у водного дентина, антисептические свойства, легкость введения и выведения, дешевизна.

Отрицательные свойства: необходимость конденсации и длительность твердения исключает возможность применения при наложении мышьяковистой пасты. Присутствие эвгенола не позволяет использовать материал перед наложением пломб из композиционных материалов.

Для начала вспомним, что такое бетон. Бетон – это искусственный каменный материал, состоящий из следующих компонентов:

  • песок;
  • щебень;
  • цемент;
  • добавки;
  • вода.

Перемешивая эти компоненты получается бетонная смесь, которая при заполнении в формы застывает и через 28 суток образуется плотный искусственный камень, который и называется бетоном.

Надо отличать ещё и растворную смесь, когда ко всем компонентам бетонной смеси не добавляется щебень, но процесс твердения происходит по обычной схеме и также образуется искусственный камень, который назовём бетоном.

Основным скрепляющим компонентом является цемент и именно он называется вяжущим материалом.

При строительстве фундаментов, речных и морских молов, гидротехнических сооружений, мостовых свай, обсадных конструкций железобетонных колодцев в проектной документации может быть указано требование о применении сульфатостойкого бетона.

Опасность сульфатов для бетона

Сульфаты – соли серной кислоты (H2SO4), широко распространённые в природе и в избытке имеющиеся в морской воде, грунтовых водах и других минеральных источниках. Они способствуют развитию III типа коррозии бетона. Такой тип разрушения происходит при образовании в теле бетона — в порах и капиллярах малорастворимых солей. Такое образование приводит к давлению на бетонный камень и его разрушению. Сульфаты, попадая в бетон, взаимодействуют с продуктами гидратации цемента и образуют комплексные различные соли, самой опасной из которых является гидросульфоалюминат кальция (ГСАК).

Опасность ГСАКа заключается в том, что он, взаимодействуя с водой, присоединяет 30-32 её молекулы и расширяется в объёме и разрывает структуру камня. Это образование (ГСАК) возникает как результат реакции гидроалюминатов цементного камня с гипсом, который поступил в бетон в виде растворов или образовался от реакции сульфатов и гашёной извести Ca(OH)2.

Высокая концентрация двухвалентных анионов SO42- в воде и C3A (трёхкальциевый алюминат) в цементе, непременно будут приводить к образованию гидросульфоалюмината кальция.

Воды, с содержанием сульфатов, находятся везде и в этом заключается их опасность для бетонов.

Особенно высока концентрация сульфатов в морской воде, достигающая 2500-2700 мг/л.

Образующийся ГСАК расширяется и ломает структуру бетонного камня, потому что, связывая молекулы H2O, он увеличивается в объёме в 1.63 раза, а когда взаимодействует ещё и с C3A и Ca(OH)2, то увеличение объёма ещё больше – в 2.27 раза. Расширенный состав ГСАКа может вымываться водой и будут образовываться разрывы сплошности в теле бетона. Так происходит коррозия бетона III типа, когда продукты коррозии, иначе говоря, образование гидросульфоната кальция и гашёная известь вымываются водами, которые контактируют с конструкциями.

Способы борьбы с сульфатами

Для того чтобы противостоять вредному воздействию сульфатов из морской воде, природных водоёмов и грунтовых вод, в строительстве применяют следующие материалы:

  • Сульфатостойкий портландцемент;
  • Шлакопортландцемент;
  • Пуццолановый цемент;
  • Портландцемент с минеральными добавками.

Применение таких цементов при производстве бетонных смесей и растворов придаёт конечному продукту, т.е. бетонному камню, необходимые сульфатостойкие свойства. Важность этой темы определяется и существованием отдельного ГОСТ 56687 – 2015 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы определения сульфатостойкости бетона.

Как определяется сульфатостойкость

  1. Заливают 15 формочек 25х25х254 мм цементно-песчаным раствором.
  2. Через 24 часа извлекают образцы и помещают в воду на 27 суток.
  3. После выдерживания в воде отбирают 12 образцов и снова помещают 6 — в воду, а остальные 6 — в 5 % раствор сульфата натрия.
  4. В таком положении они находятся до 12 месяцев, причём контрольные образцы находятся в несменяемой дистиллированной воде, а испытуемые образцы – в растворе, который периодически меняют на свежий.
  5. Периодически их извлекают и осматривают, фиксируя дефекты – сколы, трещины, изгибы образцов.

Все результаты обрабатываются по сложным формулам и в конце концов сводят в таблицу:

Но в этой таблице всё только про цементы. Так вот, сульфатостойкость бетона определяется в каждом конкретном случае в зависимости от агрессивности среды, в которой он будет находиться, т. е. конкретные показатели содержания ионов SO42- в воде. Проектные требования по водонепроницаемости, которые имеют классы W 4 – W20. По этим данным подбирают марку цемента по ряду таблиц в Своде Правил 28.13330. 2012 (Защита строительных конструкций от коррозии), который может быть использован для приготовления бетонной смеси в том или ином проекте. Как вы понимаете, сульфотостойкость бетонов очень сложная тема и по-простому с ней не разобраться.

Напомним, что такое цемент – это искусственный материал, который получают из магнезиальных и карбонатно-силикатных горных пород методом спекания в огромных печах обжига (до 180м). Полученный после обжига клинкер засыпают в шаровые мельницы с добавлением до 6 % гипса (CaSO4х2Н2О). Далее полученный порошок пневмотранспортом перекачивается в силосы. Так получается обычный портландцемент, названный в честь английского острова Портленд, на котором впервые он был получен в 1824 году.

Для того чтобы придать портландцементу сульфатостойкие свойства, ему на стадии производства задают определённый минералогический состав. В маркировке добавляются две буквы С, что означает сульфатостойкий. Таблица регулирования содержания минералов в клинкере взята из ГОСТа 22266 – 2013.

Из этой таблицы видно, что важно удерживать в норме трёхкальциевый алюминат, который и есть вредоносная составляющая при взаимодействии с сульфатами. Об этом мы говорили в начале статьи. Образование гидросульфоалюмината кальция (ГСАК) приводит к повреждениям бетонного камня от расширения при протекании реакции, а в последующем к вымыванию этого образования из тела бетона. Так протекает коррозия бетона III типа.

Марки сульфатостойкого цемента по прочности – В32.5, В42.5, В52.5.

Шлакопортландцемент

Это гидравлическое вяжущее, которое получается после совместного помола клинкера и высушенного гранулированного доменного шлака, добавляется ещё и гипс в пропорции, как при обычном цементе, то есть до 6%.

ГОСТ требует содержание доменного шлака в пропорциях к общей массе цемента от 20 до 60 %. Шлакопортландцемент подразделяется на обычный, быстротвердеющий и сульфатостойкий. Марки по прочности не отличаются от обычного сулфатостойкого портландцемента – В32.5, В42.5, В52.5. В таблице выше можно понять, что для шлакопортландцемента также важным показателем, который жёстко нормируется ГОСТом, является содержание по минералогическому составу трёхкальциевого алюмината не более 5%. Такое содержание этого минерала и обуславливает сульфатостойкость шлакопортландцемента.

Такой цемент универсален и широко применяется при строительстве крупных гидротехнических сооружений.

У него есть один недостаток – при гидратации цемента выделяется незначительное количество тепла, что ограничивает использование его в зимний период.

Поэтому его используют при производстве железобетонных конструкций, которые подвергаются тепловлажностной обработке, то есть пропариванию.

Одним из самых важных достоинств шлакопортландцемента является его дешевизна, что немаловажно при больших объёмах строительства.

Пуццолановый цемент

Это цементы, которые готовятся из обычных портландцементов и активных минеральных добавок. Активные минеральные добавки – это искусственные или природные вещества, в составе которых обязательно присутствует активный кремнезём, который содержится в пуццоланах.

Пуццолана – материал силикатного или алюмосиликатного состава и их комбинация, получается из туфа, пемзы, вулканического пепла. Название дано от итальянского города Пуццуоли. Если пуццолану залить водой, то ни в какую реакцию она вступать не будет, но в тонкоизмельчённом виде в присутствии воды взаимодействует с раствором гидроксида кальция Ca(OH)2, знакомая нам гашёная известь. Таким образом присутствие измельчённого реакциоспособного диоксида кремния (SiO2), который по массе составляет не менее 25% в пуццолановой добавке, приводит к прохождению реакции взаимодействия с гидратом окиси кальция.

Такая добавка не позволяет формироваться уже хорошо нам известному гидросульфоалюминату кальция, потому что активный кремнезём вступает в реакцию с водой и забирает её и гашёную известь. Таким образом пуццолановый цемент уберегает бетон от разрушающего воздействия пресных и сульфатных вод. Так выглядит природа противостояния сульфатной коррозии.

Приготовление сульфатостойкого бетона своими руками

Если у вас остро возникла необходимость залить ограждающую стену, которая будет находится под воздействием воды, например, у реки или озера, то вот вам рецепт.

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.

Видео

Коротко о главном

  1. Противостояние сульфатной агрессии морских, речных, сточных и грунтовых вод проводится двумя способами:
    • применение сульфатостойкого портландцемента, шлакопортландцемента и пуццоланового цемента;
    • применение модифицирующих добавок, которые улучшают качество бетонной или растворной смеси, повышая долговечность конечного продукта – железобетонных конструкций. Такие добавки могут быть гидрофобными, что в итоге придаёт бетону водоотталкивающие свойства и пластифицирующими, что позволяет при формовании изделий и конструкций снизить водоцементное отношение В/Ц и, как результат, повысить плотность бетонного камня.
  2. Наиболее агрессивными солями, которые разрушающе воздействуют на бетон, будут сульфаты магния и натрия. Не зря испытания на сульфатостойкость цемента проводятся на 5 % растворе сульфата натрия.
  3. Основная опасность сульфатной коррозии заключается от реакции трёхкальциевого алюмината с сульфатами из окружающей среды и образованием гидросульфоалюмината кальция (ГСАК), который в порах и трещинах расширяется в объёме (на 227%) и создаёт давление на бетонный камень. Такое воздействие совместно с вымыванием водами этих образований приводит к коррозии бетона III типа.
  4. Сульфатостойкие цементы – это цементы с низким содержанием C3A или трёхкальциевого алюмината. Напомним содержание основных минералов в цементном клинкере основном компоненте цемента:
    • Алит, трехкальциевый силикат – C3S. Основной минерал, оказывающий влияние на качество цемента. Алит обладает свойствами быстротвердеющего гидравлического вещества высокой прочности. Цементы высоких марок и быстротвердеющие цементы изготавливают с повышенным содержанием трехкальциевого силиката. Содержание в цементе – 37-60%.
    • Белит, двухкальциевый силикат – C2S. Медленнотвердеющее гидравлическое вяжущее средней прочности. Цементы с повышенным содержанием белита медленно твердеют, однако прочность их нарастает в течение длительного времени. Содержание в цементе – 15-37%.
    • Трехкальциевый алюминат – С3A. Минерал-плавень, главная задача которого понижение температуры спекания сырьевой смеси. Твердеет быстро, но имеет низкую прочность. Содержание в цементе – 5-15%.
    • Четырехкальциевый алюмоферрит – С4AF. Минерал-плавень. Твердеет быстрее силикатов, но медленнее алюмината. Содержание в цементе – 10-18%.

Соли серной кислоты (сульфаты), содержащиеся в грунте или воде, при контакте с бетоном вступают в реакцию с гидроксидом кальция и алюминатными составляющими цементного камня. Это вызывает постепенное разрушение конструкций. Интенсивность процесса зависит, прежде всего, от количества алюмосодержащих компонентов.

В производстве бетонных смесей, устойчивых к коррозии этого типа, в качестве вяжущего вещества используют специальный сульфатостойкий цемент (ГОСТ 22266-2013).

Виды цемента

Главное отличие цементов, повышающих устойчивость бетона к воздействию солей серной кислоты — особый химический состав клинкера, идущего на их изготовление. Содержание трехкальциевого алюмината, оксидов магния и алюминия в нем понижено.

Классификация по составу

Сульфатостойкие цементы по составу относят к 4 типам:

  • ЦЕМ I — портландцемент;
  • ЦЕМ II/А — смесь портландцемента с добавками (содержание до 20%);
  • ЦЕМ II/B — смесь портландцемента с добавками (содержание от 21 до 35%);
  • ЦЕМ III/A — шлакопортландцемент (содержание шлака от 36 до 65%).

В качестве дополнительных компонентов используют гранулированные доменные шлаки, пуццолану, их смеси с микрокремнеземом.

Классификация по прочности

По прочности на сжатие цементы разделяют на классы и 2 подкласса, сульфатостойкие выпускают только 4 видов.

Таблица 1. Минимальная прочность на сжатие цементов, повышающих устойчивость бетона к сульфатной коррозии (МПа)

Класс Подкласс 2 сутки 7 сутки 28 сутки
32,5 Н 16 32,5
Б 10 32,5
42,5 Н 10 42,5
Б 20 42,5

Подклассы: Н — нормальнотвердеющий; Б — быстротвердеющий.

Маркировка сульфатостойкого цемента

Обозначение вида цемента наносят на боковую поверхность каждого мешка. Если материал расфасован в мягкие контейнеры, то используют несмываемую краску или вкладывают заполненную этикетку в специальный карман.

Цемент, упакованный в небольшие прозрачные пакеты, маркируют обычным способом или помещают этикетку между слоями полиэтилена. Если пакетов много и они уложены в общую тару, то надписи наносят и на нее, дополнительно указывая количество упаковок.

Маркировка цемента состоит из его наименования, типа, вида добавки, класса и подкласса прочности. Для материала с повышенной устойчивостью к воздействию солей серной кислоты в конце ставят СС — сульфатостойкий. Завершают маркировку обозначением стандарта, по которому изготовлен цемент.

Пример: сульфатостойкий портландцемент ЦЕМ II/A-П 32,5Н СС ГОСТ 22266-2013. Расшифровка: материал на основе портландцемента, с добавлением до 20% пуццоланы, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий, сульфатостойкий, характеристики соответствуют требованиям ГОСТ 22266-2013.

Дополнительно могут быть отражены особые свойства материала, приобретенные за счет внесения специальных добавок или снижения содержания некоторых компонентов:

  • ПЛ — пластифицированный;
  • ГФ — гидрофобизированный;
  • НЩ — низкощелочной.

Указанные свойства могут дополнять друг друга — например: низкощелочной пластифицированный (НЩ ПЛ).

Сферы применения

Основное назначение бетона на сульфатостойком цементе — строительство подземных и подводных конструкций: фундаментов, опор мостов и других гидротехнических сооружений, свай, метрополитенов, бассейнов, колодцев и т. п. Подходящий тип вяжущего компонента смеси определяют с учетом дополнительных характеристики среды.

Таблица 2. Рекомендации по применению сульфатостойких цементов в средах, агрессивных по содержанию сульфатов

Особенности среды, в которой будет находиться конструкция Без особенностей Периодическое замораживание/оттаивание или увлажнение/высыхание Требуется пониженное тепловыделение
Портландцемент + + +

Необходим контроль тепловыделения

Смесь портландцемента со шлаками (от 20%) + Только 32,5Б и 42,5Н +
Смесь портландцемента с пуццоланой (до 20%) + Не рекомендуется, но допускается после испытаний и только 32,5Б и 42,5Н +

Строительные растворы на основе цементов СС не готовят.

Производители сульфатостойкого цемента в России

Перечень российских цементных заводов, выпускающих сульфатостойкий портландцемент и шлакопортландцемент (по состоянию на июль 2019 г):

  • Подольский;
  • Вольский — АО «ХайдельбергЦемент Волга», находится в Саратовской области;
  • Мордовцемент — входит в состав холдинга «ЕВРОЦЕМЕНТ груп»;
  • Красноярский;
  • Магнитогорский;
  • Новотроицкий — Оренбургская область;
  • Серебряковский — Волгоградская область;
  • Теплоозерский — г. Владивосток;
  • Тимлюйский — Бурятия;
  • Якутский.

Необходимо уточнять — производят ли это вид цемента на ближайшем к конкретной стройплощадке заводе.

Сульфатостойкий цемент отличается от обычного химическим составом. Этот материал идет на изготовление бетона для строительства конструкций, которые будут постоянно подвергаться воздействию воды или грунта с высоким содержанием солей серной кислоты. Его применение замедляет развитие коррозии, продлевает срок эксплуатации сооружений.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *