+7 495 626-00-02
8 800 200-09-62
24 года на стройрынке России
Официальный партнер холдинга Евроцемент груп с 2009 года

Сульфатостойкий цемент и бетон - показание к применению

Сульфатостойкий цемент

Железобетон и бетон, несмотря на свою кажущуюся монументальность и незыблемость, на самом деле так же подвержены разрушениям и повреждениям от воздействия различных внешних факторов. И факторов этих достаточно много. Условно их можно разделить на несколько основных групп.

Первая группа - факторы воздействующие на открытые бетонные элементы и сборные ЖБИ.

  • различные природные процессы: дожди, заморозки, оттепели, кислородное окисление и т.д.
  • деформации грунта: морозное пучение, нагрузка от веса здания
  • агрессивные жидкости, воздействующие на бетон: кислоты, нефтепродукты (масла, солярка, бензин, керосин и т.д.)
  • морские приливы отливы, падение-подъём уровня воды в водоёмах, каналах, гидротехнических сооружениях.

Вторая группа - факторы воздействующие на подземную часть ЖБИ и ЖБ конструкций.

  • те же сезонные деформации грунта, но к обычному морозному пучению грунта под фундаментом из сборных ЖБИ или монолитной бетонной лентой добавляются касательные силы морозного пучения, наиболее сильно воздействующие на бетонные конструкции и ЖБИ элементы с большой площадью боковых поверхностей, находящихся в земле. Ну например: железобетонные сваи.
  • упомянутое выше воздействие водной среды на гидротехнические сооружения
  • грунтовые воды, в которых приходится работать большинству фундаментных блоков, монолитных лент фундаментов, свай и т.д.

Собственно, последние два пункта особенно актуальны для нашей темы сульфатостойкости конструкций из бетона. В воде, как известно, содержится огромное количество различных солей, сульфатов и т.д. Естественно, химический состав грунтовых, речных, морских вод всегда разный, и для каждого конкретного места - он свой и может меняться во времени. Поэтому вполне логичным было бы предусмотреть надёжную защиту от возможных вредных воздействий сульфатной коррозии на бетон или ЖБИ фундаментные блоки ФБС, эксплуатируемые в условиях регулярного водонасыщения. Ведь подземная конструкция из бетона насыщается этими водами сродни фитилю в керосинке. Я уж не говорю про воздействие пресной и морской воды на гидротехнические сооружения.

И если для дополнительной влагонепроницаемости ЖБИ или ЖБ конструкций применяют специальные добавки для бетона, или используют более высокие марки бетона, то для борьбы с разрушающим воздействием агрессивных водных сред целесообразней использовать специальные виды бетонных смесей и ЖБИ из них. Наиболее распространённым видом является, так называемый, сульфатостойкий бетон.

Сульфатостойкий бетон может быть получен из обычного цемента, если при затворении смеси применить специальные модифицирующие добавки для бетона. Но добавки добавками, а лучше всё же использовать в затворении бетона специальные виды сульфатостойкого цемента. Одно дело - покрыть влагозащитным составом кожаную обувь и пойти по лужам, и совсем другое - надеть резиновые сапоги.

Сульфатостойкий цемент защищает полученный из него бетон, на всех стадиях жизни конструкции: начиная с момента бетонирования, заканчивая постоянной защитой на протяжении всей жизни ЖБИ, отлитых из таких видов бетона. Как же это происходит. Давайте разберём суть процесса сульфатостойкости цемента и бетона.

Сульфатостойкий цемент - химия процесса

Для того, чтобы описать полностью механизм сульфатостойкости цемента и товарного бетона полученного из него, стоило бы упомянуть 4 основных минерала отвечающие за схватывание цемента и твердение бетона.

  • C3S трёхкальциевый силикат
  • C2S двухкальциевый силикат
  • C3A трёхкальциевый алюминат
  • C4AF четырёхкальциевый алюмоферит

Я не буду здесь описывать специфику участия каждого минерала в процессе гидратации цемента и набора прочности бетона, для этого лучше почитать специальный раздел схватывание цемента. В нашей теме стоит лишь упомянуть, что в "порочные связи на стороне, приводящие к заболеванию сульфатной коррозией" вступают не все минералы. Есть среди них и приличные, но мы будем говорить не о них. Нас как раз интересуют "неприличные".

И так, один из них - трёхкальциевый алюминат С3А. Наш подопечный при взаимодействии с водой содержащей сульфаты образует гидросульфоалюминат кальция, который в дальнейшем кристаллизуется в структуре застывшего бетона. И вот эта кристаллизация не проходит бесследно. Происходит существенное расширение объёма цементного камня, что приводит к постепенному разрушению бетонной конструкции. Надо заметить, что это не единственая реакция, которая происходит при воздействии сульфатов. В некоторых случаях, под влиянием сульфатов происходят процессы, приводящие к образованию гипса, которые тоже сопровождаются расширением объема цементного камня.

Особенно агрессивное воздействие сульфатов на бетонные сооружения наблюдается при попеременном увлажнении высушивании. Это, как правило, - меняющийся уровень воды. Будь то мостовая опора в реке, сваи пирса, стоящие в воде, или сваи или лента фундамента, тоже отчасти попадающая в подобные условия (меняющийся в зависимости от сезона и погоды уровень грунтовых вод). В таких условиях крайне важна коррозионная стойкость бетона. Все эти внешние условия так или иначе способствуют процессу кристаллизации "солей" и дальнейшему разрушению структуры бетона.

Как и, казалось бы безобидные, высолы на кирпиче могут его разрушить, так и невидимые нам сульфаты могут со временем съесть бетон изнутри. Кстати сказать, и стальная арматура тоже довольно сильно страдает от такого соседства с сульфатами. Для её защиты, в бетоне иногда применяют специальные добавки увеличивающие коррозионную стойкость арматуры.

Каким же образом защищён сульфатостойкий цемент. А защищён такой цемент своим минералогическим составом. То есть. Для того, чтобы С3А не вступал в реакцию с сульфатами и не портил здоровье бетону, нужно просто ограничить его присутствие в составе цемента. В малых количествах, реакция взаимодействия его с сульфатами даже полезна, так как происходит уплотнение бетона.

ГОСТ 22266-94 регламентирует его содержание в составе сульфатостойкого портландцемента не более 5%, и не более 8% в сульфатостойком портландцементе с минеральными добавками, а так же в пуццолановом портландцементе и шлакопортландцементе. Так же вводятся ограничения на процентный состав трёхкальциевого силиката. ГОСТ регламентирует содержание С3S в бездобавочном сульфатостойком цементе - не более 50%. На сульфатостойкий цемент с минеральными добавками, сульфатостойкий шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент эти ограничения по содержанию C3S не распространяются.

Группа BESTO осуществляет поставку всех основных видов тарированного цемента. В том числе и сульфатостойкий цемент в мешках. Наша розничная цена на сульфатостойкий цемент - не выше чем на аналогичные по марке обычные виды цемента. Его дополнительные плюсы - никак не могут стать отрицательными. Ведь даже если Вы не катаетесь зимой на велосипеде, Вы же всё равно храните его в неотапливаемом гараже. И стойкость его пластиковых элементов к морозу - вряд ли будет лишней и чем-то помешает. Так и с сульфатостойким бетоном. Ну кто ж его знает, что там у Вас за грунтовые воды, и какие элементы таблицы Менделеева в них присутствуют. Почему бы не кинуть в багажник автомобиля зонтик, даже если синоптики обещают ясный и безоблачный день. Ведь погода переменчива. Не так ли?

C сульфатостойким приветом, Эдуард Минаев.