Стойкость к химической агрессии.

Известно, что из-за присутствия больших количеств гидроксида кальция в гидратированном цементном тесте портландцементные бетоны не отличаются стойкостью к воздействию кислот. Бесчисленные исследования показывают, что минеральные добавки, понижающие содержание гидроксида кальция в цементном тесте, могут улучшить химическую стойкость бетона. Как отмечалось ранее, снижение проницаемости, связанное с пуццолановой реакцией усвоения извести, оказывает существенное влияние на стойкость продуктов, содержащих минеральные добавки. Сульфатная агрессия бетона представляет собой особый случай химической агрессии, при которой присутствие гидроксида кальция, как и некоторых гидроалюминатов и сульфоалюминатов в гидратированном цементном тесте, обычно приводит к ухудшению качества бетона, подвергающегося действию сульфатных вод. Результаты исследования показали, что при замене цемента трассом или обожженной глиной стойкость цементного камня к сульфатам улучшается на порядок при погружении этих образцов в 5 %-ный раствор сульфата натрия. Расширение и трещинообразование в связи с реакцией щелочь — кремнезем представляет другой тип химической агрессии в бетоне. Это явление связано с медленной реакцией между раствором щелочи из высокощелочного портландцемента (> 0, 6 % в пересчете на Na2О) и определенными формами кремнезема в заполнителе. Было установлено, что частичная замена высокощелочного цемента минеральными добавками приводит к уменьшению расширения, происходящего из-за реакции щелочь—кремнезем. Точный механизм, по которому эта реакция вызывает расширение, и механизм, с помощью которого минеральные добавки могут уменьшать расширение, до конца еще не установлены. Вероятно, в некоторых кремнеземистых или силикатных структурах высокощелочные растворы (рН от 13 до 14) способны разрушить связи, и образующиеся при этом продукты могут расширяться при проникании воды. Когда часть портландцемента замещается минеральной добавкой, количество щелочи, имеющейся в системе, снижается пропорционально количеству имеющейся добавки при условии, что последняя не со держит «растворимую щелочь». Дальнейшее снижение щелочности может быть также связано с пуццолановой реакцией. Было высказано предположение, что в присутствии пуццоланов образуются нерасширяющиеся соединения известь—щелочь—кремнезем взамен расширяющегося щелочно- кремнеземного геля. Природные пуццоланы весьма эффективны для уменьшения щелочно-кремнеземного расширения при малых количествах заменяемого цемента. Например, замена 20 % цемента по массе землей Санторина была признана достаточной для значительного снижения щелочно-кремнеземного расширения. Было достаточно введения только 10 % золы рисовой шелухи от массы цемента для эффективного снижения щелочно-кремнеземного расширения при проведении испытаний, при этом не наблюдалось ранней потери прочности.Необходимо отметить, что подобно высокощелочным портландцементам добавка некоторых видов высококальциевой золы-уноса, содержащих большие количества растворимых сульфатов щелочных металлов, может увеличить, а не уменьшить щелочно-кремнеземную активность. Некоторые исследователи установили, что в усилении щелочно-кремнеземной активности играют роль растворимые щелочи, а не общее содержание щелочей в золе-уносе. Доменный шлак по сравнению с золой-уносом оказывается менее чувствительным к изменениям состава шлака с точки зрения противодействия щелочно-кремнеземной реакции.