Иваново, Ивановская область, Россия
УДК 620.193.46 Воздействие прочих неорганических веществ
Для повышения долговечности железобетонных изделий важно определять сроки прекращения защиты стальной арматуры бетонным покрытием и разработать способы увеличения коррозионной стойкости бетона в средах высокой степени агрессивности. В цементную смесь вводили 0,3-1,3 мас. % стеарата кальция с целью обеспечения объемной гидрофобизации цементного камня бетона. Система «цементный камень – стальная арматура» подвергалась воздействию 2%-го раствора MgCl2. Через 6 мес. коррозии в агрессивной хлоридсодержащей среде в цементном камне, не содержащем стеарата кальция, происходит нарушение пассивности арматуры, тогда как в цементном камне с добавкой стеарата кальция в течение двух лет потенциал поверхности стали остается неизменным. Малые значения показателей скорости коррозии свидетельствуют об отсутствии повреждений стальной арматуры в цементном камне. Однако агрессивные частицы, накапливающиеся у поверхности арматуры, интенсифицируют коррозию стали. В цементном бетоне марок W4-W16 по водонепроницаемости коррозия стальной арматуры протекает в 2-5 раз медленнее по сравнению с арматурой в бетоне без добавки гидрофобизатора. Коррозия стали в гидрофобизированном бетоне начинается позднее, так как для достижения предельного содержания хлорид-ионов у поверхности арматуры требуется значительно больше времени.
гидрофобизирующая добавка, гидрофобизированный бетон, хлоридная коррозия, коррозия арматуры, скорость коррозии
1. Степанова В.Ф. Долговечность бетона. М.: Издательство АСВ, 2014. 126 с.
2. Алексеев С.Н. Коррозия и защита арматуры в бетоне. М.: Стройиздат, 1968. 232 с.
3. Москвин В.М., Иванов Ф.М., Алексеев С.Н., Гузеев Е.А. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты. М.: Стройиздат, 1980. 536 с.
4. Bertolini L., Elsener B., Pedeferri P., Redaelli E., Polder R.B. Corrosion of Steel in Concrete: Prevention, Diagnosis, Repair. Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co, 2013. 434 p.
5. Asamoto S., Sato J., Okazaki S., Chun P-j., Sahamitmongkol R., Nguyen G.H. The Cover Depth Effect on Corrosion-Induced Deterioration of Reinforced Concrete Focusing on Water Penetration: Field Survey and Laboratory Study // Materials. 2021. Vol. 14, iss. 13. P. 3478. DOI:https://doi.org/10.3390/ma14133478
6. Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: Изд-во АСВ, 2011. 524 с.
7. Claisse P.A. Transport Properties of Concrete: Modelling the Durability of Structures. Second Edition. Woodhead Publishing, 2020. 328 p.
8. Добавки в бетон / под ред. В.С. Рамачандран и др. М.: Стройиздат, 1988. 575 с.
9. Богданов Р.Р., Ибрагимов Р.А., Изотов В.С. Исследование влияния отечественных гидрофобизаторов на основные свойства цементного теста и раствора // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2013. № 4 (26). С. 207-210.
10. Cуздальцев О.В., Калашников В.И., Мороз М.Н., Ерофеева И.В. Влияние порошкового гидрофобизатора на прочность и водопоглощение архитектурно-декоративных бетонов нового поколения // Молодой ученый. 2015. № 5 (85). С. 186-189.
11. Tuskaeva Z., Karyaev S. Influence of various additives on properties of concrete // E3S Web of Conferences. 2020. Vol. 164. P. 14007. DOI:https://doi.org/10.1051/e3sconf/202016414007.
12. Юхневский П.И. Влияние химической природы добавок на свойства бетонов. Минск: БНТУ, 2013. 310 с.
13. Сафаров К.Б. Применение реакционноспособных заполнителей для получения бетонов, стойких в агрессивных средах // Строительные материалы. 2015. № 7. С. 17-20.
14. Cappellesso V.G., dos Santos Petry N., Dal Molin D.C.C., Masuero A.B. Use of crystalline waterproofing to reduce capillary porosity in concrete // Journal of Building Pathology and Rehabilitation. 2016. Vol. 1. Articleno. 9. DOI:https://doi.org/10.1007/s41024-016-0012-7.
15. Гросс Ш. , Майер Х.В. , Хеерше П.Х. Кальцинированная глина как компонент цемента и бетона // Цемент и его применение. 2019. № 4. С. 102-107.
16. Jaskulski R., Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Yakymechko Y. Calcined Clay as Supplementary Cementitious Material. Materials. 2020. Vol. 13, iss. 21. P. 4734. DOI:https://doi.org/10.3390/ma13214734.
17. Флорес-Вивиан И., Прадото Р., Моини М., Кожухова М.И., Потапов В.В., Соболев К.Г. Влияние SiO2-наночастиц на свойства цементных материалов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. № 11. С. 6-16. DOI:https://doi.org/10.12737/artide_5bf7e352d68e96.02791207.
18. Geng Y., Li S., Hou D., Chen X., Jin Z. Effect of SiO2 Sol/Silane Emulsion in Reducing Water and Chloride Ion Penetration in Concrete // Coatings. 2020. Vol. 10, iss. 7. P. 682. DOI:https://doi.org/10.3390/coatings10070682
19. Breilly D., Fadlallah S., Froidevaux V., Colas A., AllaisF. Origin and industrial applications of lignosulfonates with a focus on their use as superplasticizers in concrete // Construction and Building Materials. 2021. Vol. 301. P. 124065. DOI:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.124065.
20. Dvorkin L.I. The influence of polyfunctional modifier additives on properties of cement-ash fine-grained concrete. Magazine of Civil Engineering. 2020. Vol. 93, no. 1. P. 121-133. DOI:https://doi.org/10.18720/MCE.93.10.
21. Qin Y.L., Bai M.X., Zhang Z.M., Yang D.J. Adsorption Behavior of Naphthalene Sulfonate Formaldehyde Condensate with Different Molecular Weights on the Cement Particle Surface // Advanced Materials Research. 2012. Vol. 557-559. P. 870-876. DOI:https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.557-559.870
22. Khudhair M.H.R., Elyoubi M.S., Elharfi A. Study of the influence of water reducing and setting retarder admixtures of polycarboxylate «superplasticizers» on physical and mechanical properties of mortar and concrete // Journal of Materials and Environmental Sciences. 2018. Vol. 9, iss. 1. P. 56-65. DOI:https://doi.org/10.26872/jmes.2018.9.1.7.
23. Ramachandran V.S., Lowery M.S., Malhotra V.M. Behaviour of ASTM Type V cement hydrated in the presence of sulfonated melamine formaldehyde // Materials and Structures. 1995. Vol. 28. P. 133-138. DOI:https://doi.org/10.1007/BF02473220.
24. Богданов Р.Р., Пашаев А.В., Журавлев М.В., Калимуллин А.А. Гиперпластификаторы на основе эфира поликарбоксилата и полиарила и их влияние на физико-технические свойства цементных композиций // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2018. № 4 (46). С. 265-273.
25. Барабанщиков Ю.Г., Комаринский М.В. Суперпластификатор С-3 и его влияние на технологические свойства бетонных смесей // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. № 6 (21). С. 58-69.
26. Paktiawal A., Alam M. Effect of polycarboxylate ether-based superplasticizer dosage on fresh and hardened properties of cement concrete // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. Vol. 1166. P. 012013. DOI:https://doi.org/10.1088/1757-899X/1166/1/012013.
27. Хигерович М.И., Байер В.Е. Гидрофобно-пластифицирующие добавки для цементов, растворов и бетонов. М.: Стройиздат, 1979. 126 с.
28. Misnikov O.S., Chertkova E.Yu. Hydrophobiс modification of mineral binders by additives produced from peat // Eurasian Mining. 2014. Nо. 1. P. 63-68.
29. Гречухин В.А. Ремонтные бетоны с добавкой из вторичных продуктов производства минеральных масел // Вестник Полоцкого госуниверситета. Сер. F. Строительство. Прикладные науки. 2015. № 8. С. 120-126.
30. Badikova A.D., Sakhibgareev S.R., Fedina R.A., Rakhimov M.N., Tsadkin M.A. Effective mineral additive on the basis of wastes of petrochemical plants for a concrete structural mix. Nanotechnologies in Construction. 2020. Vol. 12, no. 1. P. 34-40. DOI:https://doi.org/10.15828/2075-8545-2020-12-1-34-40. URL: http://www.nanobuild.ru/en_EN/journal/Nanobuild-1-2020/34-40.pdf
31. Albayrak A.T., Yasar M., Gurkaynak M.A., Gurgey I. Investigation of the effects of fatty acids on the compressive strength of the concrete and the grindability of the cement // Cement and Concrete Research. 2005. Vol. 35, iss. 2. P. 400-404. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.07.031.
32. Мороз М.Н., Калашников В.И., Худяков В.А., Василик П.Г. Водостойкий мелкозернистый бетон, гидрофобизированный наночастицами стеарата кальция // Строительные материалы. 2009. № 8. С. 55-59.
33. Nemati Chari M., Naseroleslami R., Shekarchi M. The impact of calcium stearate on characteristics of concrete // Asian Journal of Civil Engineering. 2019. Vol. 20. P. 1007-1020. DOI:https://doi.org/10.1007/s42107-019-00161-x.
34. Калашников В.И., Мороз М.Н., Нестеров В.Ю., Хвастунов В.Л., Макридин Н.И., Василик П.Г. Металлоорганические гидрофобизаторы для минерально-шлаковых вяжущих // Строительные материалы. 2016. № 10. С. 38-39.
35. Lanzón M., Martínez E., Mastre M., Madrid J.A.Use of zinc stearate to produce highly-hydrophobic adobe materials with extended durability to water and acid-rain // Construction and Building Materials. 2017. Vol. 139. P. 114-122. DOI:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.02.055.
36. Cellat K., Tezcan F., Kardaş G., Paksoy H. Comprehensive investigation of butyl stearate as a multifunctional smart concrete additive for energy-efficient buildings // International Journal of Energy Research. 2019. Vol. 43, iss. 13. P. 7146-7158. DOI:https://doi.org/10.1002/er.4740.
37. Kurdi A., Almoatham N., Mirza M., Ballweg T., Alkahlan B. Potential Phase Change Materials in Building Wall Construction – A Review // Materials. 2021. Vol. 14, iss. 18. P. 5328. DOI:https://doi.org/10.3390/ma14185328.
38. Liu X., Song X., Wang Z., Xia C., Li T., Li X., Xu Q., Cui S., Qian S. Polymer for Internal Hydrophobization of Cement-Based Materials: Design, Synthesis, and Properties // Polymers. 2021. Vol. 13, iss. 18. P. 3069. DOI: 10.3390/ polym13183069.
39. Крисман А.Е. Модифицирование бетонной смеси дисперсией акриловой, ее влияние на эксплуатационные характеристики бетона // NovaInfo.ru 2017. № 66. С. 22-32.
40. Sharma N., Sharma P. Effect of hydrophobic agent in cement and concrete: A Review // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. Vol. 1116. P. 012175. DOI:https://doi.org/10.1088/1757-899X/1116/1/012175.
41. Соловьев В.Г., Еремин А.В., Елисеев Д.М., Бурьянов А.Ф. Повышение водостойкости гипсового вяжущего парафиновой эмульсией // Строительные материалы. 2017. № 1-2. С. 45-49.
42. Бутакова М.Д., Михайлов А.В., Сарибекян С.С. Влияние кремний содержащих добавок на свойство водонепроницаемости бетонных образцов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». 2017. Т. 17, № 2. С. 34-41. DOI:https://doi.org/10.14529/build170205.
43. Zhang P., Shang H., Hou D., Guo S., Zhao T. The Effect of Water Repellent Surface Impregnation on Durability of Cement-Based Materials // Advances in Materials Science and Engineering. 2017. Vol. 2017. Article ID 8260103. DOI:https://doi.org/10.1155/2017/8260103.
44. Христофоров А.И., Христофорова И.А., Еропов О.Л. Бетонная смесь, модифицированная аэросилом и тетраэтоксисиланом // Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. 2011. Т. 4, № 6. С. 704-710.
45. Grabowska K., Koniorczyk M. Internal hydrophobization of cement mortar by addition of siloxanes // MATEC Web of Conferences. 2019. Vol. 282. P. 02030. DOI:https://doi.org/10.1051/matecconf/201928202030. URL: https://www.matec-conferences.org/articles/matecconf/pdf/2019/31/matecconf_cesbp2019_02030.pdf
46. Maryoto A., Setijadi R., Widyaningrum A., Waluyo S. Drying Shrinkage of Concrete Containing Calcium Stearate, (Ca(C18H35O2)2), with Ordinary Portland Cement (OPC) as a Binder: Experimental and Modelling Studies // Molecules. 2020. Vol. 25, iss. 21. P. 4880. DOI:https://doi.org/10.3390/molecules25214880.
47. Azad A., Mousavi S.F., Karami H., Farzin S. Application of Talc as an Eco-Friendly Additive to Improve the Structural Behavior of Porous Concrete // Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering. 2019. Vol. 43. (Suppl. 1). P. 443-453. DOI:https://doi.org/10.1007/s40996-018-0177-1.
48. Lima-Guerra D.J., Mello I., Resende R., Silva R. Use of Bentonite and Organobentonite as Alternatives of Partial Substitution of Cement in Concrete Manufacturing // International Journal of Concrete Structures and Materials. 2014. V.8. P. 15-26. DOI:https://doi.org/10.1007/s40069-013-0066-8.
49. Raheem S.A., Saheb M.A., Moula H.H., Maula B.H., Alshreefi R.A., Bahnam Q.M. Improve Light Weight Concrete Characteristics by Adding Paraffin Wax as Moisture Proof // Materials Science Forum. 2019. Vol. 972. P. 16-25. DOI:https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.972.16
50. Пыжов А.С.Технология получения и применения укатываемого дорожного цементного бетона с дисперсным битумом // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2010. № 3 (28). С. 239-251.
51. Anikina N.A., Smirnov V.F., Smirnova O.N., Zaharova E.A. Protection of construction materials based on acrylates from biodeterioration // Magazine of Civil Engineering. 2018. Vol. 81, no. 5. P. 116-124. DOI:https://doi.org/10.18720/MCE.81.12.
52. Yao S.Y., Ge Y. Effect of Styrene Butadiene Rubber Latex on Mortar and Concrete Properties. Advanced Engineering Forum. 2012. Vol. 5. P. 283-288. DOI:https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/aef.5.283.
53. Abdo Sh., Galishnikova V.V., Fawzy A.M. Properties of recycled aggregate pervious concrete modified with Styrene Butadiene Rubber Latex // Magazine of Civil Engineering. 2021. Vol. 108, no. 8. Article No. 10805. DOI:https://doi.org/10.34910/MCE.108.5.
54. Kim M.J., Park E.S., Hwang W.I., Cho W.J. Effect of FNS Incorporation on the Properties of Ternary Blended Cement Containing Blast Furnace Slag and Fly Ash // Advances in Materials Science and Engineering. 2022. Vol. 2022. Article ID 1047648. DOI:https://doi.org/10.1155/2022/1047648
55. Sychova A.M., Svatovskaya L.B., Starchukov D.S., Soloviova V.Y., Gravit M.V. The improving of the concrete quality in a monolithic clip // Magazine of Civil Engineering. 2018. Vol. 80, no. 4. P. 3-14. DOI:https://doi.org/10.18720/MCE.80.1.
56. Cardenas H., Kupwade-Patil K., Eklund S. Corrosion Mitigation in Mature Reinforced Concrete Using Nanoscale Pozzolan Deposition // Journal of Materials in Civil Engineering. 2011. Vol. 23, iss. 6. P. 752-760. DOI:https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000194.
57. De Souza Oliveira A., Gomes O.F.M., Ferrara L., Fairbairn E.M.R., Filho R.D.T. An overview of a twofold effect of crystalline admixtures in cement-based materials: from permeability-reducers to self-healing stimulators // Journal of Building Engineering. 2021. Vol. 41. P. 102400. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102400.
58. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Коновалова В.С., Караваев И.В. Скорость проникновения хлорид-ионов к поверхности стальной арматуры в гидрофобизированных бетонах // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2018. № 4 (56). С. 93-99.
59. Basheer P.A.M., Basheer L., Cleland D.J., Long, A.E. Surface Treatments for Concrete: Assessment Methods and Reported Performance // Construction and Building Materials. 1997. Vol. 11, iss. 7-8. P. 413-429. DOI:https://doi.org/10.1016/S0950-0618(97)00019-6.
60. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Коновалова В.С., Караваев И.В. Жидкостная коррозия бетонов в среде с различной степенью агрессивности // Вестник гражданских инженеров. 2017. № 4 (63). С. 113-118. DOI:https://doi.org/10.23968/1999-5571-2017-14-4-113-118.
61. Бабков В.В., Гафурова Э.А., Резвов О.А., Мохов А.В. Проблемы высолообразования наружных стен зданий на основе вибропрессованных бетонных блоков и способы защиты стен от высолов // Инженерно-строительный журнал. 2012. № 7. С. 14-22. DOI:https://doi.org/10.5862/MCE.33.2.
62. Zhu H., Wang P., Zhang G. Effect of hydrophobic agent on efflorescence of portland cement-based decorative mortar // Jianzhu Cailiao Xuebao/Journal of Building Materials. 2014. Vol. 17, no. 5. P. 882-886, 900. DOI:https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9629.2014.05.021.
63. Tuutti K. Corrosion of Steel in Concrete. Stockholm: Swedish Cement and Concrete Research Institute. 1982. 468 p. DOI:https://doi.org/10.4324/9780203475287.ch2.
