Міністерствоосвіти і науки РФ
Державна освітня установа вищоїпрофесійної освіти
Далекосхіднийдержавний університет
Інститутхімії та прикладної екології
Хімічнийфакультет
Кафедранеорганічної та елементорганіческой хімії
Курсовароботанатему:
"Фізико-хімічніметоди дослідження бетонних зразків "
Зміст
Введення
1. Щотаке бетон
2. Причиникорозії бетону
3. Основніпроцеси корозії бетону
4. Об'ємназахист. Модифікація добавками
5. Характердії добавок, їх види і можливість комплексної модифікації
5.1 Пластифікуючідобавки
5.2 Гідрофобізуючідобавки
5.3 Добавки,регулюють структуру та терміни схоплювання-твердіння
6. Поверхневазахист бетону
6.1 Очищенняі захист замаслених поверхонь
6.2 Захисточисних споруд в умовах газової корозії
6.3 Універсальнахімічний захист
7. Термічнийаналіз
7.1 термогравіметрії
7.2 Дериватограф
8. Звітпро виконану роботу
8.1 Деріватографіческійаналіз цементного каменю
8.1.1 Пробопідготовка
8.1.2 Аналіз
8.2 Обробкарезультатів
Джерела
Введення
З 28 червня по 24 липня2010 року я проходив практику в Далекосхідному науково - дослідномуінституті будівельних матеріалів Російської академії архітектури ібудівництва Центрі "Будівельні матеріали та технології".
За час практики я ознайомивсяз лабораторіями хімічного та фізико-хімічного аналізу, отримав теоретичніі практичні знання в області будівельного матеріалознавства та корозії бетонуі фізико-хімічних методів аналізу, а саме термогравіметричний метод дослідженняцементів і бетонів.
Також мною був проведенийінформаційний пошук за тематикою термогравіметричні методи дослідження.
1.Що таке бетон
Бетон - складнийкомпозиційний матеріал, що складається з цементного в'яжучого, мінеральнихзаповнювачів, води та модифікуючих добавок.
Основними компонентамигідравлічного цементного в'яжучого є подвійні і потрійні сполуки,складаються з оксидів кальцію, алюмінію, кремнію і заліза. До них відносяться:монокальціевий силікат CaO Г— SiO 2 , двухкальціевий силікат 2CaOГ— SiO 2 (білить), трехкальциевого силікат 3СаО * SiO2 (Аліто),трехкальциевого алюмінат 3СаО Г— Al 2 O 3 ,чотирьохкальцієвого алюмоферріт 4СаО Г— Al 2 O 3 Г—Fe 2 O 3 (цілить). Слід зазначити, що дані позначенняумовні, оскільки традиційно представляються у вигляді оксидів з'єднанняє складними солями і дисоціюють у воді з утворенням катіонів кальцію,а також силікатних, алюмінатних і феритних аніонів.
В основі твердінняцементного в'яжучого лежать хімічні реакції гідратації силікатів і алюмінатівкальцію. В якості побічного продукту утворюється гідроксид кальцію абовільна вапно Са (ОН) 2 .
2 (3СаО Г— SiO 2 )+ 6Н 2 Про в†’ 3СаО Г— SiO 2 Г— 3Н 2 Про+ 3Са (ОН) 2
2.Причини корозії бетону
капілярно-пористихструктура бетону обумовлена ​​багатокомпонентністтю складу різного ступенядисперсності і фізико-хімічними процесами усадки. Для отримання необхідноїрухливості бетонної суміші додається від 50 до 70 мас.% води. В процесітвердіння хімічно зв'язується лише 24 - 28%. Усадка бетону викликається,по-перше, втратою зайвої води при твердінні (фізична усадка) і, по-друге,утворенням при гідратації менш об'ємних гідратованих структур(Контракційна усадка). Це призводить до тріщин і подальшогорозвитку мережі капілярів і пор. Поверхня бетону стає вразливою для водиі присутніх в навколишній атмосфері газів. Крім того, вільна вапно вбетоні володіє високою хімічною активністю і реагує з атмосфернимигазами і грунтовими водами, що вносить істотний внесок у корозіюповерхні [1].
3.Основні процеси корозії бетону
1.Заморожування- Відтавання. Що знаходиться в порах бетону вода при замерзанні збільшується вобсязі, створюючи тиск кристалізації і провокуючи механічну деструкціюматеріалу.
2.Вільнавапно вступає в хімічні реакції з вуглекислим газом повітря(Карбонізація), сірчистим газом, оксидами азоту, що потрапляють в атмосферу звихлопних газів і промислових викидів, що призводить в умовах вологи докислотного руйнування бетону.
3.Гігроскопічніводорозчинні солі грунтових вод руйнівно діють на матеріал за рахуноктиску кристалізації та гідратації солей, а також за рахунок можливиххімічних реакцій з вільною вапном і складовими цементного каменю.
4.Всіорганічні і неорганічні розчини кислого характеру (рН <6) в тій чиіншій мірі руйнують бетон, нейтралізуючи вільну вапно і пошкоджуючицементний камінь.
5.Нафтопродуктипослаблюють зв'язки між заповнювачем і цементом, а також між бетоном іарматурою.
6.Аміакі сечовина сорбуються бетоном, викликаючи т.зв. аміачну корозію цементногокаменю.
7.Сірководеньочисних споруд під дією кисню і сірчаних бактерій окислюється всірчисту та сірчану кислоти і руйнує бетон
8.Непрофесійнесуміщення цементних та гіпсових матеріалів може привести у вологому середовищі доутворенню об'ємного з'єднання еттрінгіту - цементної бацили 3СаО Г— Al 2 O 3 Г— 3CaSO 4 Г— 31H 2 O.
Процеси корозії можназапобігти або загальмувати, використовуючи поверхневі або об'ємні способизахисту бетону [1,2].
4.Об'ємна захист. Модифікація добавками
До об'ємних методіввідноситься модифікація будівельних розчинів добавками - найважливіший важільуправління технологічними параметрами матеріалів. Широкий спектрнайменувань, насиченість сучасного будівельного ринку вітчизняними таімпортними пропозиціями диктують необхідність спрямованого вибору засобів.
Дія модифікуючихдобавок проявляється в таких основних напрямах:
1. Пластифікація -зміна реологічних властивостей сумішей у бік більшої рухливості івідповідно легкоукладальності; зниження в/ц ставлення;
2. Гідрофобізація -поява у матеріалу водовідштовхувальних властивостей;
3. Регулювання строківсхоплювання і тверднення: прискорення або уповільнення;
4. Зміна структурибетону: ущільнення, розширення, газоутворення;
5. Зміна складу зарахунок хімічних реакцій з компонентами бетонної суміші.
6. Еластіфікація -придбання жорсткими цементно-піщаними розчинами еластичних властивостей за рахунокдії полімерів
5.Характер дії добавок, їх види таможливість комплексної модифікації
5.1Пластифікуючі добавки
Пластифікаціябудівельних розчинів - це дія поверхнево-активних речовин, що мають усвоєму складі функціональні групи різного ступеня полярності. Ці групирозміщуються серед різнорідних за полярності компонентів розчину(Цемент-пісок-вода), створюючи свого роду гідродинамічну мастило. Зменшуючивнутрішнє тертя, молекули поверхнево-активної речовини орієнтуються попринципом: "полярне до полярного", "неполярних до неполярних",сприяючи тим самим птімальному суміщенням складових частин суміші. При цьомузмінюються реологічні властивості бетонної суміші, знижується водоцементневідношення, збільшуються щільність і водонепроникність, зменшуєтьсярозшарування, знижується ризик усадочних явищ і тріщиноутворення, формуєтьсящільна й однорідна структура поверхні.
5.2Гідрофобізуючі добавки
Молекулиповерхнево-активних речовин, що мають багатоатомні неполярні вуглеводневіланцюжки, розташовуються полярними групами всередину по напрямку до гідрофільниммолекулам цементу, міцно адсорбируясь на них. Неполярная гідрофобізірующаячастина молекули добавки фіксується на поверхні твердої фази, забезпечуючиводоооталківающіе властивості. Часто ефекти гідрофобізації та пластифікаціїзбігаються особливо в сучасних комплексних системах добавок, основу якихскладають, як ...
