Научная статья на тему 'Исследования агрессивной активности соли ОАО «Тыретский солерудник» на цементобетон'

Исследования агрессивной активности соли ОАО «Тыретский солерудник» на цементобетон Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
761
72
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АГРЕССИВНАЯ АКТИВНОСТЬ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ / AGGRESSIVE ACTIVITY OF SALT SOLUTIONS / ЦЕМЕНТОБЕТОН / CEMENT CONCRETE

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Лебедева К.Ю., Салтанова Ю.В., Пахомовский А.Н., Корзун Н.Л.

Показано, что агрессивные свойства растворов солей определяются степенью их минерализации, количеством содержащихся в воде растворенных веществ (неорганические соли, органические вещества). Растворы солей вызывают понижение прочности цементобетона. Разрушающее действие растворов солей определяется их способностью взаимодействовать с водой с образованием водородных (кислых) или гидроксидных (щелочных) ионов. Наиболее неблагоприятное воздействие противогололедные соли оказывают на цементобетонные дорожные покрытия. Разрушение бетона обусловлено агрессивным воздействием на него растворов хлористых солей, а также влиянием низких температур заморозков. Образующиеся при таянии снега и льда солевые растворы различной концентрации проникают в поры и капилляры бетона и при замерзании разрушают его. Исследованиями установлено, что соль ОАО «Тыретский солерудник» более агрессивна к цементобетону, чем стандартный раствор NaCl. Так, критическая потеря массы, установленная ОНД и рекомендациями ∆m уд = 0,07 г/см 3, после 20 циклов для стандартного раствора NaCl составила 0,078 г/см 3, а в исследуемой группе растворов соли 0,101 г/см 3.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Лебедева К.Ю., Салтанова Ю.В., Пахомовский А.Н., Корзун Н.Л.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE RESEARCH OF AGGRESSIVE ACTIVITY OF SALT IN JSC «TYRETSKII SOLERUDNIK» OF THE CEMENT CONCRETE CONTENT

It is shown that aggressive capacity of the salt solutions are defined by the level of their mineralization, quantity of the dissolved solids in water (non-organic salts, organic materials). Salt solutions cause the decrease of cement concrete resisting power. Damaging effect of salt solution is defined by their ability to interreact with water and create hydrogen (acid) and hydroxide (alkaline) ions. Anti-icing salts produce the most harmful impact on the cement pavings. Damaging of concrete is characterized by the aggressive impact of the chlorine salt solutions and the impact of low temperatures frosts. Salt solutions of different concentration that appear during snow and ice melting, penetrate into the pores and capillaries of concrete and destroy it while freezing. The researches have shown that salt of JSC «Tyretskii solerudnik» is more aggressive to the cement concrete than standard NaCl solution. So, critical weight loss, established by DME and recommendations ∆m sp = 0,07g/sm 3 after 20 cycles for the standard solution NaCl made 0,078 g/sm 3, and 0,101 g/sm 3 in the group of salt solutions under research.

Текст научной работы на тему «Исследования агрессивной активности соли ОАО «Тыретский солерудник» на цементобетон»

комплексов оптимизации. С другой стороны, в ПК ANSYS, который включает в себя наиболее развитые процедуры оптимизации с удобным графическим отображением, требуют от пользователя выбора определенного метода, используемого на протяжении всего вычислительного процесса. Развитый аппарат конечно-элементного анализа этого ПК позволяет оптимизировать любые конструкции, содержащие элементы различных типов.

Статья поступила 28.01.2015 г.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Дмитриева Т.Л., Безделев В.В. Использование многометодной стратегии оптимизации в проектировании строительных конструкций // Известия вузов. Строительство. 2010. № 2. С. 90-95.

2. Дмитриева Т.Л., Ле Чан Минь Дат. Алгоритм оптимизации на основе аппроксимаций // Вестник ИрГТУ. 2012. № 12. С. 141-147.

3. Дмитриева Т.Л., Ле Чан Минь Дат. Сравнительная оценка результатов оптимального проектирования ферм с использованием программных средств // Известия вузов. Строительство. 2014. № 3. С. 110-117.

4. Дмитриева Т.Л., Ле Чан Минь Дат. Оптимальное проектирование пространственной металлической конструкции с использованием ПК ANSYS. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. Volume 10. Issue 2. 2014. С. 79-84.

Информация об авторах

Ле Чан Минь Дат, аспирант кафедры «Сопротивление материалов и строительная механика», тел.: 89246281608, e-mail: jinzai_ron@yahoo.com; Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Дмитриева Татьяна Львовна, доктор технических наук, профессор кафедры «Сопротивление материалов и строительная механика», тел.: 89149136725, e-mail: dmital@istu.edu; Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Information about the authors

Le Chan Min Dat, Post-graduate, Material Resistence and Building Machinery Department, tel.: 89246281608, e-mail: jinzai_ron@yahoo.com; Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

Dmitriyeva T.L., Doctor of Technical Sciences, professor, Material Resistence and Building Machinery Department, tel.: 89149136725, e-mail: dmital@istu.edu, Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

УДК 620.193.42 +691.54

ИССЛЕДОВАНИЯ АГРЕССИВНОЙ АКТИВНОСТИ СОЛИ ОАО «ТЫРЕТСКИЙ

СОЛЕРУДНИК» НА ЦЕМЕНТОБЕТОН

К.Ю. Лебедева, Ю.В. Салтанова, А.Н. Пахомовский, Н.Л. Корзун

Показано, что агрессивные свойства растворов солей определяются степенью их минерализации, количеством содержащихся в воде растворенных веществ (неорганиче-

ские соли, органические вещества). Растворы солей вызывают понижение прочности цементобетона. Разрушающее действие растворов солей определяется их способностью взаимодействовать с водой с образованием водородных (кислых) или гидроксидных (щелочных) ионов. Наиболее неблагоприятное воздействие противогололедные соли оказывают на цементобетонные дорожные покрытия. Разрушение бетона обусловлено агрессивным воздействием на него растворов хлористых солей, а также влиянием низких температур -заморозков. Образующиеся при таянии снега и льда солевые растворы различной концентрации проникают в поры и капилляры бетона и при замерзании разрушают его. Исследованиями установлено, что соль ОАО «Тыретский солерудник» более агрессивна к цементобетону, чем стандартный раствор NaCl. Так, критическая потеря массы, установленная ОНД и рекомендациями Атуд = 0,07 г/см3, после 20 циклов для стандартного раствора

3 3

NaCl составила 0,078 г/см , а в исследуемой группе растворов соли - 0,101 г/см .

Ключевые слова: агрессивная активность растворов солей; цементобетон.

THE RESEARCH OF AGGRESSIVE ACTIVITY OF SALT IN JSC «TYRETSKII SOLERUDNIK» OF THE CEMENT CONCRETE CONTENT

K.Iu. Lebedeva, Iu.V. Saltanova, A.N. Pahomovskii, N.L. Korzun

It is shown that aggressive capacity of the salt solutions are defined by the level of their mineralization, quantity of the dissolved solids in water (non-organic salts, organic materials). Salt solutions cause the decrease of cement concrete resisting power. Damaging effect of salt solution is defined by their ability to interreact with water and create hydrogen (acid) and hydroxide (alkaline) ions. Anti-icing salts produce the most harmful impact on the cement pavings. Damaging of concrete is characterized by the aggressive impact of the chlorine salt solutions and the impact of low temperatures - frosts. Salt solutions of different concentration that appear during snow and ice melting, penetrate into the pores and capillaries of concrete and destroy it while freezing. The researches have shown that salt of JSC «Tyretskii solerudnik» is more aggressive to the cement concrete than standard NaCl solution. So, critical weight loss, established by DME and recommendations Amsp = 0,07g/sm3 after 20 cycles for the standard solution NaCl made

33

0,078 g/sm, and 0,101 g/smJ in the group of salt solutions under research.

Key words: aggressive activity of salt solutions; cement concrete.

Введение. В настоящее время предприятия-изготовители, выпускающие противогололедные материалы, не учитывают дорожные и экологические требования: агрессивную способность противогололедных материалов на цементобетон и др. Одной из причин этого является отсутствие методики по определению агрессивной способности конкретных противогололедных материалов (в том числе соли) на цементобетон. Это создает трудности не только при проведении входного контроля используемых материалов, но и при выборе способа борьбы с зимней скользкостью, определении норм расхода противогололедных материалов и технологии производства противогололедных работ.

Разработка и внедрение методик по определению качественных показателей противогололедных материалов позволит дорожным организациям повысить качество и эффективность борьбы с зимней скользкостью на дорогах и улицах Российской Федерации и снизить воздействие на окружающую среду.

Цель работы - определение агрессивного воздействия соли ОАО «Тыретский со-лерудник» на цементобетон, разработка методики по определению агрессивного воздействия соли на цементобетон.

Цель работы решалась посредством выполнения следующих задач:

- анализа литературных источников по агрессивному воздействию соли на цементобетон;

- ретроспективного анализа методик изучения коррозионных свойств растворов;

- разработки методики по определению агрессивной активности растворов соли Тыретского солерудника на цементобетон;

- проведения исследований по определению агрессивной активности растворов соли Тыретского солерудника на цементобетон.

Объектом исследования являлись образцы технической соли из Тыретского месторождения каменной соли.

Предмет исследования - образцы бетона класса прочности В35.

Проведение исследований. Наиболее неблагоприятное воздействие противогололедные соли оказывают на цементобетонные дорожные покрытия. Многолетними наблюдениями при эксплуатации дорожных цементобетонных покрытий установлено, что разрушение бетона обусловлено агрессивным воздействием на него растворов хлористых солей в сочетании с низкими температурами - заморозками. Образующиеся на покрытии при таянии снега и льда солевые растворы различной концентрации проникают в поры и капилляры бетона и при замерзании разрушают его. Сначала происходит разрушение верхнего слоя и его отслоение, затем разрушение бетона распространяется в глубину, при этом крупный заполнитель теряет связь с цементным раствором и под давлением автомобилей выкрашивается из тела бетона [1].

Самый нестойкий компонент бетона - цементный камень, он, как наиболее химически активный, подвержен опасности разрушения в результате химического и физического действия агрессивной среды. Разрушение цементного камня может происходить под влиянием физических факторов (насыщение водой, попеременное замораживание и оттаивание, увлажнение и высыхание и т. п.), а также при химическом взаимодействии компонентов камня с агрессивными веществами.

Морозостойкость цементного камня зависит от минерального состава клинкера, тонкости помола цемента, при этом важное значение имеет наличие в цементе, наряду с тонкими фракциями, относительно крупных зерен, которые обеспечивают «клинкерный фонд» для самозалечивания дефектов, возникающих при попеременных воздействиях среды.

Увеличение водопотребности цемента снижает морозостойкость цементного камня, так как при этом повышается его капиллярная пористость (вода в порах не переходит в лед даже при сильных морозах). Поэтому в морозостойких бетонах значение В/Ц принимают не более 0,4-0,55.

Химическая стойкость цементного камня связана со скоростью и глубиной коррозионных процессов, вызываемых воздействием агрессивных жидкостей на его составные части.

Коррозия первого вида - разрушение цементного камня в результате растворения и вымывания некоторых его составных частей (коррозия выщелачивания). При действии воды на цементный камень вначале растворяется и уносится водой свободный гидроксид кальция, образовавшийся при гидролизе. После вымывания свободного гидроксида кальция и снижения его концентрации ниже 1,1 г/л начинается разложение гидросиликатов, а затем гидроалюминатов и гидроферритов кальция. В результате выщелачивания повышается пористость цементного камня и снижается его прочность. Процесс коррозии первого вида ускоряется, если на цементный камень действует мягкая вода или вода под напором.

Одной из мер ослабления коррозии выщелачивания является выдерживание бетонных изделий на воздухе для того, чтобы на их поверхности прошел процесс карбонизации и образовалась малорастворимая корка из СаСО3. Главным средством борьбы с выщелачиванием гидроксида кальция является применение плотного бетона и введение в цемент активных минеральных добавок, связывающих Са(ОН)2 в малорастворимое соединение -гидросиликат кальция.

Коррозия второго вида происходит при действии на цементный камень агрессивных веществ, которые, вступая во взаимодействие с составными частями цементного кам-

ня, образуют либо легкорастворимые и вымываемые водой соли, либо аморфные массы, не обладающие связующими свойствами (кислотная, магнезиальная коррозия, коррозия под влиянием некоторых органических веществ и т. п.).

Коррозия третьего вида объединяет процессы, при которых компоненты цементного камня, вступая во взаимодействие с агрессивной средой, образуют соединения, занимающие объем больше, чем исходные продукты реакции. Это вызывает появление внутренних напряжений в бетоне и его растрескивание.

Мороз не только влияет на долговечность бетона дорожного покрытия, но и обусловливает необходимость применения солей, понижающих температуру замерзания воды. Для этой цели обычно применяют №С1 и СаС12, их периодическое воздействие при чередовании замораживания и оттаивания приводит к поверхностному шелушению бетона. Соли создают осмотическое давление и вызывают движение воды к верхней плоскости плиты, на которой она замерзает. Действительный механизм, в результате которого соли-антиобледенители вызывают шелушение бетона, еще не выяснен.

Наибольшие разрушения бетона наблюдаются при попеременном замораживании и оттаивании в присутствии раствора-антиобледенителя на поверхности. Если солевой раствор удаляется с поверхности бетона перед повторным замораживанием, поверхностного шелушения не наблюдается, даже у бетона без воздухововлекающих добавок.

Еще более агрессивное влияние хлориды оказывают на железобетон, прежде всего, на арматуру. Хлористые соли проникают через защитный слой бетона и накапливаются вблизи арматуры, вызывая коррозию стали. Слой бетона разрушается и дает трещины как непосредственно под действием солей, так и в результате разрушающего действия процесса коррозии арматуры.

Считается, что на дороге с асфальтобетонным покрытием противогололедные соли оказывают сравнительно небольшое отрицательное воздействие. Это верно только в случае полной исправности верхнего покрывающего слоя, препятствующего проникновению воды и растворов солей в основание дороги. При некачественном проведении строительных и ремонтных работ остаются плохо заделанные швы, стыки с бордюрным камнем и другие дефекты. Вместе с тем, в условиях современного интенсивного и грузонапряжен-ного движения происходит довольно быстрое разрушение асфальтобетона, в результате чего также возникают различные деформации и трещины, что увеличивает водопроницаемость покрытия, а, следовательно, проницаемость его для соляных растворов. От водопроницаемости асфальтобетонного покрытия во многом зависит работа и его долговечность и нижележащих бетонных и цементобетонных слоев дорожной одежды, поскольку вода и еще в большей степени соляные растворы способствуют их разрушению. Интенсивность воздействия растворов зависит от того, в каких количествах и концентрациях они проникают в основание. Насыщение бетонного и цементобетонного основания солями до концентраций, оказывающих на него наиболее агрессивное действие, происходит постепенно. При переменном замораживании и оттаивании в соляных растворах процесс разрушения дорожного покрытия значительно ускоряется.

Степень разрушения бетона зависит от вида соли. Наибольшей агрессивностью по отношению к бетону обладает хлористый натрий, а менее - хлористый кальций. Хлористый магний вызывает незначительные разрушения бетона, хотя длительное выдерживание в его растворе может привести к коррозии бетона. Неодинаковое агрессивное действие солей объясняется их различными эвтектическими точками и разной плавящей способностью [2-4].

В связи с тем, что существующие методики по определению агрессивной активности соли на цементобетон носят рекомендательный характер [5, 6], была разработана методика «Определение агрессивной активности раствора соли ОАО «Тыретский солеруд-ник» на цементобетон», с учетом ОДМ «Методика испытания противогололедных материалов», утвержденных Росавтодором в 2003 году и методом № 3 из таблицы 1 ГОСТ 10060.0-95. Методы определения морозостойкости. Общие требования.

Сущность методики. Агрессивная активность растворов соли, добытой на Тырет-ском солеруднике (противогололедного материала) оценивается по степени ее влияния на морозостойкость поверхностных слоев бетона.

За меру агрессивной активности соли ОАО «Тыретский солерудник» на цементобетон принята способность образцов цементобетона марки В35 сохранять состояние (отсутствие трещин, отколов, шелушения поверхности и др.) и массу при многократном переменном замораживании-оттаивании в растворе соли ОАО «Тыретского солерудника».

Ускорение процесса достигают понижением температуры до минус 50±5°С, в соответствии с ГОСТ 10060.2-95.

За критерий коррозионной стойкости принимают величину допустимой потери массы испытываемых образцов, приведенную к его объему в размере 0,07 г/см3 (О тдуд).

Так как основной целью испытаний являлась сравнительная коррозионная активность, были внесены обоснованные изменения:

- образцы бетона класса прочности В35 (в основном из-за сокращения срока изготовления, влияющего на прочность бетона);

- форма образцов принята кубовидной10 х 10 х 10 см, потому что стандартные емкости для морозильных камер предназначены для образцов кубической формы.

Агрессивная активность растворов солей оценивалась по степени его влияния на морозостойкость поверхностных слоев бетона. За меру агрессивности растворов солей на цементобетон принята способность образцов сохранять состояние (отсутствие трещин, отколов, шелушения поверхности и др.) и массу при многократном переменном замораживании-оттаивании в растворе солей. Ускорение процесса достигается понижением температуры замораживания до минус 50±5°С, в соответствии с ГОСТ 10060.2-95. За критерий коррозионной стойкости принимают величину допустимой потери массы испытываемых образцов, приведенную к его объему в размере 0,07 г/см3 (Атдуд).

В исследованиях активное участие принимали студенты группы СТ-07 и СТ-08: Кристина Лебедева, Юлия Салтанова, Александр Пахомовский (рис. 1).

Применяемая аппаратура:

- весы аналитические с погрешностью 0,02 г по ГОСТ 24104-88;

- весы лабораторные для гидростатического взвешивания с точностью 0,02 г;

- оборудование для изготовления и хранения бетонных образцов соответствовало требованиям ГОСТ 22685 и ГОСТ 10180;

- морозильная камера, обеспечивающая достижение и поддержание температуры до минус 50±5°С, (рис.1);

- емкости для насыщения и испытания образцов в растворе ПГМ из коррозионно-стойких материалов;

- ванная для оттаивания образцов, оборудованная устройством для поддержания температуры растворов соли в пределах 18±2°С.

Подготовка к испытаниям. Бетонные образцы для испытания на коррозионную стойкость были изготовлены из бетона В35 с водоцементным отношением В/Ц равным 0,4 и подвижностью бетонной смеси П1 по ГОСТ 7473. Возраст образцов составлял 1 год со дня изготовления. Размер образцов - 10 х 10 х 10 см. Количество образцов для одной серии испытаний - 6 шт. Образцы для испытаний не имели внешних дефектов. Подготовку образцов к испытанию проводили в соответствии с ГОСТ 10060.0-95. Испытания бетонных образцов осуществлялось в растворах 5%-ной концентрации, приготовленных на дистиллированной воде. Образцы маркировались, замерялись геометрические размеры, оценивалось внешнее состояние. Контрольные образцы (3 образца) в течение 48 ч насыщались при 18±2°С в 5%-ном растворе №С1, а основные образцы (3 образца) насыщались в 5%-ном испытуемом растворе соли Тыретского солерудника.

' ; — - Ш ' "

т

Рис. 1. Студенты группы СТ, участвовавшие в исследованиях, рядом с морозильной камерой, в которой проводились испытания на морозостойкость

Проведение испытаний. Объем образцов бетона после водонасыщения определяли методом гидростатического взвешивания по ГОСТ 12730.1-78. Точность взвешивания до 0,02 г. Контрольные и основные образцы (по 3 образца) после насыщения в эталонном (№С1) и испытуемом растворе соли подвергали испытаниям на замораживание и оттаивание. Для этого насыщенные образцы помещали в заполненную таким же раствором емкость на две деревянные прокладки: при этом расстояние между образцами и стенками емкости было 10 ± 2 мм, слой жидкости над поверхностью образцов был не менее 20 ± 2 мм.

Далее образцы помещали в морозильную камеру при температуре воздуха в ней не выше минус 10°С в закрытых сверху емкостях. После установления в закрытой камере температуры минус 10°С, ее понижали в течение 1 ± 0,25 ч до минус 50 ± 5°С и делали выдержку при этой температуре 1 ± 0,25 ч. Далее температуру в камере повышали в течение 1 ± 0,5 ч до минус 10°С и при этой температуре из морозильной камеры выгружали емкости с образцами. Образцы оттаивали в течение 1 ± 0,25 ч в ванне с раствором соли при температуре 18 ± 2°С. При этом емкости с образцами погружали в ванну таким образом, чтобы каждая из них была окружена слоем жидкости не менее 50 мм.

После каждых пяти циклов испытаний контролировали состояние образцов (появление трещин, сколов, шелушение поверхности) и массу путем взвешивания (рис. 2). Перед взвешиванием образцы промывали чистой водой, поверхность осушали влажной тряпкой. После каждых пяти циклов попеременного замораживания-оттаивания, растворы испытуемой соли и №С! в емкостях и ванне для оттаивания заменялись на новые.

Рис. 2. Образцы бетона после 20 циклов ускоренных испытаний (не подписанные образцы

испытывались в исследуемом рассоле)

Обработка результатов. После проведенных выше испытаний визуально мы оценивали состояние образцов: наличие трещин, сколов, шелушения и другие дефекты. Агрессивную активность растворов соли по отношению к цементобетону оценивали по уменьшению массы образцов, приведенной к их объему. Оценку степени агрессивности испытуемого раствора соли проводили в следующей последовательности:

- Определяли объем (V, см ) об воде (гидростатическое взвешивание):

- Определяли объем (V, см3) образцов по результатам взвешивания на воздухе и в

' , (1) где то - масса образца, насыщенного в течение 48 часов в 5%-ном растворе испытуемого реагента, и определенная взвешиванием на воздухе, г;

тв - масса образца, насыщенного в течение 48 часов в 5%-ном растворе испытуемого реагента, и определенная взвешиванием в воде, г; рв - плотность воды, 1 г/см3.

- Определяли потери массы образца Дтп(г) после 5, 10, 15, 20, 25 и 37 циклов ускоренных испытаний по ГОСТ 10060.0-95(табл. 3):

Д», -^о "У , (2)

где тп - масса образца, определенная взвешиванием на воздухе, после «„» циклов замораживания-оттаивания.

- Определяли удельное изменение массы образцаЛтуд, отнесенное к его объему:

а

V

(3)

- Определяли количество циклов испытаний для значений Лтуд= 0,07 г/см для основных и контрольных образцов.

- Определяли удельный коэффициент агрессивности испытуемого реагента:

М1

К

, (4)

где М1 - количество циклов испытаний на замораживание-оттаивание для контрольных образцов (замораживаемых в №С1), имеющих среднее удельное изменение мас-

сы Атуд = 0,07 г/см3;

М2 - количество циклов испытаний на замораживание-оттаивание для контрольных образцов (замораживаемых в растворе испытуемого ПГМ), имеющих среднее удельное изменение массы Лтуд =0,07 г/см3.Результаты измерений занесли в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Результаты измерения объема образцов и потери массы

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Масса после насыщения раство-ром,т,г. Убыль Убыль Убыль Убыль

Реагент № Образца Объем образ- цов,К см3 массы после 5 циклов, А т5, г. массы после 10 циклов, Ат10, г. массы после 15 циклов, Ат15, г. массы после 20 циклов, Ат20, г.

Стандартный раствор №С1 1 2678,34 1082,8 10,45 21,44 37,97 61,05

2 2613,19 1001,0 16,43 31,28 44,73 73,19

3 2650,69 1012,0 6,26 25,43 51,32 104,51

Исследуемый раствор соли 1 2598,95 1030,2 12,39 24,69 42,72 72,69

2 2635,71 1003,0 15,96 33,44 54,30 89,26

3 2579,64 995,0 16,82 31,72 47,67 144,17

Таблица 2

Результаты измерения удельной потери массы образцов

Удельное изменение массы образца отнесенное к его объему, Дт5г/см3 Удельное Удельное изменение массы образца отнесенное к его объему, Дт15г/см3 Удельное

Реагент объема образцов № образца Объем, см3 изменение массы образца отнесенное к его объему, Дт10г/см3 изменение массы образца отнесенное к его объему, Дт20г/см3

Стандартный раствор №С1 1 1082,8 0,0097 0,0198 0,0351 0,0560

2 1001,0 0,0164 0,0312 0,0447 0,0731

3 1012,0 0,0062 0,0251 0,0507 0,1033

Исследуемый раствор соли 1 1030,2 0,0120 0,024 0,0415 0,0706

2 1003,0 0,0159 0,0333 0,0541 0,0890

3 995,0 0,0169 0,0319 0,0479 0,1449

По результатам исследований был построен график потери массы в зависимости от количества циклов «замораживание-оттаивание» (рис. 3).

Рис. 3. График потери массы в зависимости от количества циклов «замораживание-оттаивание»

Из рис. 3 видно, что удельный коэффициент агрессивности исследуемого реагента равен 1, так как критическая потеря массы Лтуд= 0,07 г/см3, усредненная по трем образцам, произошла на 20 цикле как в контрольной, так и в основной группе образцов. Тем не менее, следует отметить, что средние потери массы в контрольной группе после 20 циклов составили Лтуд = 0,078 г/см , а в основной группе Лтуд = 0,101 г/см '. Таким образом исследуемая соль ОАО «Тыретский солерудник» более агрессивна к цементобетону, чем стандартный раствор №С1 .

Выводы: 1. Анализ литературных источников показал, что агрессивные свойства растворов солей определяются степенью их минерализации, количеством содержащихся в воде растворенных веществ (неорганические соли, органические вещества). Растворы солей вызывают понижение прочности цементобетона. Разрушающее действие растворов солей определяется их способностью взаимодействовать с водой с образованием водородных (кислых) или гидроксидных (щелочных) ионов. Наиболее неблагоприятное воздействие противогололедные соли оказывают на цементобетонные дорожные покрытия. Разрушение бетона обусловлено агрессивным воздействием на него растворов хлористых солей и заморозков. Образующиеся при таянии снега и льда солевые растворы различной концентрации проникают в поры и капилляры бетона и при замерзании разрушают его.

Самым нестойким компонентом бетона является цементный камень, как наиболее химически активный и вследствие этого подверженный опасности разрушения в результате химического и физического действия агрессивной среды. Разрушение цементного камня происходит под влиянием физических факторов (насыщение водой, попеременное замораживание и оттаивание, увлажнение и высыхание и т. п.), а также при химическом взаимодействии компонентов камня с агрессивными веществами.

2. На сегодняшний день отсутствует методика определения агрессивной активности соли ОАО «Тыретский солерудник» на цементобетон, а известные методики исследования агрессивных свойств противогололедных материалов носят рекомендательный характер.

3. Исследованиями установлено, что соль ОАО «Тыретский солерудник» более агрессивна к цементобетону, чем стандартный раствор №С1. Так, критическая потеря массы, установленная ОНД и рекомендациями, равная Лтуд = 0,07 г/см , после 20 циклов для стандартного раствора №С1 составила 0,078 г/см3, а в исследуемой группе растворов соли - 0,101 г/см3.

Статья поступила 03.03.2015 г.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Дворкин Л.И., Лушникова Н.В. Свойства высокопрочных бетонов с добавкой метакаолина // Химические и минеральные добавки в бетон. Харьков: Колорит, 2005. С. 78-83.

2. Калашников В.И. Через рациональную реологию - в будущее бетонов - 2. Виды реологических матриц в бетонной смеси, стратегия повышения прочности бетона нового поколения // Технологии бетонов. 2007. № 6. С. 8-11.

3. Калашников В.И. Через рациональную реологию - в будущее бетонов - 3. От высокопрочных и особо высокопрочных бетонов будущего к суперпластифицированным бетонам общего назначения настоящего // Технологии бетонов. 2008. № 1. С. 22-26.

4. Фаликман В.Р., Калашников О.О. «Внутренний уход» за особо высокопрочными быстротвердеющими бетонами // Технологии бетонов. 2006. № 5. С. 46-47.

5. Корзун Н.Л.,Толстой М.Ю.,Черноземцев А.Н. Преодоление правового нигилизма в нормативной технической документации (водоснабжение и водоотведение): пособ. для студентов, преподавателей, государственных чиновников, руководителей предприятий. Саратов : Изд-во «Вузовское образование», 2014. 132 с.

6. Толстой М.Ю., Корзун Н.Л.Экологический аудит предприятий и организаций в части (области) начисления и взимания платы за негативное воздействие на окружающую среду. Иркутск, 2012.

Информация об авторах

Лебедева Кристина Юрьевна, студентка группы СТ-08, e-mail: kristina-lebedev@mail.ru; Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Салтанова Юлия Владимировна, студентка группы СТ-08, e-mail: saltanova.1991@mail.ru; Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Пахомовский Александр Николаевич, студент группы СТ-07, e-mail:sawkay@yandex.ru; Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Корзун Никита Леонидович, кандидат медицинских наук, доцент кафедры инженерных коммуникаций и систем жизнеобеспечения, заведующий научно-исследовательской лабораторией Качества воды, тел.: 89149100532, e-mail: kor-zun.nikita@mail.ru, Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Information about the authors

Lebedeva K.Iu., undergraduate, e-mail: kristina-lebedev@mail.ru; Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

Saltanova Iu.V., undergraduate, e-mail: saltanova.1991@mail.ru; Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

Pahomovskii A.N., undergraduate, e-mail:sawkay@yandex.ru; Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

Korzun N.L., Candidate of medical science, associate professor, department of engineering services and life-support systems, tel.: 89149100532, e-mail: korzun.nikita@mail.ru; Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.