Сульфатная атака – это реакция между компонентами бетона и сульфат-ионами в поровом растворе бетона, в результате которой образуется новый продукт с достаточно большим молярным объемом.
Сульфатная атака может иметь внутреннее происхождение, что означает, что атака происходит без какого-либо вклада со стороны окружающей среды, и внешнее происхождение, при котором сульфат в почве или грунтовых водах проникает в бетон и развивает сульфатную атаку.
Оба типа приводят к увеличению объема из-за задержки образования эттрингит который является продуктом расширения. Это создает напряжения, превышающие прочность бетона на растяжение, что приводит к растрескиванию и разрушению бетона.
1. Внутренняя сульфатная атака
Развивается внутри бетона без какого-либо вклада со стороны окружающей среды. Она возникает, когда источник сульфатов попадает в бетон в процессе смешивания. Например, использование богатого сульфатами заполнителя и избыток добавленного гипса в цементе или загрязнение.
Отсроченное образование эттрингита является частным случаем
внутренней сульфатной атаки. Оно происходит в бетоне, который был отвержден при
повышенных температурах, например, при твердении паром или в случае массивных конструкций.
конструкций.
Слово “отсроченное” указывает на то, что эттрингит
не мог образоваться во время гидратации цемента из-за слишком высокой
температуры. Затем он появляется через несколько недель, месяцев или лет после заливки.
Повреждение бетона происходит, когда кристаллы эттрингита оказывают расширяющую
в бетоне по мере их роста.
Источник
Внутренняя сульфатная атака
Сульфат-ионы в ингредиентах бетона, таких как цемент, вода, заполнитель и добавки, являются причиной внутренней сульфатной атаки.
Влияние
внутренней сульфатной атаки на бетон
- На поверхности конструкции образуется сеть трещин. Трещины не только снижают способность конструкции нести проектную нагрузку, но также могут повлиять на ее долговечность и испортить внешний вид.
- Это приводит к общему ухудшению состояния бетона.
Трещины в мосту из-за внутренней сульфатной атаки
2. Внешняя сульфатная атака
Это более распространенный тип сульфатной атаки, которая развивается из-за попадания в бетон сульфатов, содержащихся в почве или грунтовых водах. Затем сульфат вступает в реакцию с компонентами бетона, в результате чего образуется продукт расширения.
Бетон
Бетон подвергается различным вредным воздействиям, которые приводят к
потере прочности. Как правило, разрушение начинается в зоне контакта между
бетоном и сульфатсодержащей средой. Влияние внешнего
сульфатной атаки рассматриваются ниже.
Задержка образования эттрингита
Влияние
внешней сульфатной атаки на бетон
- Обширное растрескивание
- Расширение
- Потеря связи между цементной пастой и заполнителем
- Изменение состава пасты, при этом моносульфатная фаза переходит в эттрингит, а на более поздних стадиях образуется гипс. Необходимый дополнительный кальций обеспечивается гидроксидом кальция и гидратом силиката кальция в цементной пасте.
Отслаивание из-за сульфатной атаки
Внешняя сульфатная атака в бетоне плотины
Источники
Сульфатная атака
- Растворы сульфата натрия
- Раствор сульфата калия
- Сульфат магния; вызывает наиболее сильную атаку при одинаковой концентрации по сравнению с другими растворами.
- Морская вода
- Окисление сульфидных минералов в глине, прилегающей к бетону – при этом может образовываться серная кислота, которая вступает в реакцию с бетоном.
- Действие бактерий в канализации – анаэробные бактерии производят диоксид серы, который растворяется в воде, а затем окисляется с образованием серной кислоты.
- Сульфатная атака на бетон – процесс и контроль сульфатной атаки.
- Бактериальный бетон или самозалечивающийся бетон для ремонта трещин.
- Гипсовые изделия и свойства в качестве строительного материала для строительства.
- Долгосрочные свойства геополимерного бетона с низкокальциевой золой-уноса.
- Что такое продукты гидратации цемента? [PDF].
- Виды трещин в свежем и затвердевшем бетоне, их причины и борьба с ними.
- Как защитить фундаментные конструкции от воздействия грунтов и грунтовых вод?.