Хочу дану роботу! Натисніть на слово скачати
Щоб завантажити роботу безкоштовно потрібно вступити в нашу групу ВКонтакте. Просто клацніть на кнопці нижче. До речі, в нашій групі ми безкоштовно допомагаємо з написанням навчальних робіт.
>>>>> Скачать файлу з роботою
До речі! У нашій групі ВКонтакте ми безкоштовно допомагаємо з пошуком рефератів, курсових та інформації для їх написання. Не поспішайте виходити з групи після завантаження роботи, ми ще можемо Вам знадобитися;)
Підвищити оригінальність даної роботи. Обхід Антиплагіат.
РЕФ-Майстер - унікальна програма для самостійного написання рефератів, курсових, контрольних та дипломних робіт. За допомогою РЕФ-Мастера можна легко і швидко зробити оригінальний реферат, контрольну чи курсову на базі готової роботи - Корозія цементного каменю і способи захисту.
Основні інструменти, які використовуються професійними рефератних агентствами, тепер в розпорядженні користувачів реф.рф абсолютно безкоштовно!
Як правильно написати введення?
Детальніше про нашу інструкції по введенню
Як правильно напісатьзаключеніе?
Детальніше про нашу інструкції щодо укладення
Як оформити список літератури погостювати?
МОСКОВСЬКИЙ державний технічний університет (МГСУ)
Реферат з дисципліни:
«Матеріалознавство. Технологія конструкційних матеріалів »
«Корозія цементного каменю і способи захисту»
Виконала: Костомарова І.А.
III курс, Вів (заочний)
Бетони і цементний камінь, як його матрична частина, в експлуатаційних умовах схильні до корозійного впливу різних середовищ, особливо мінералізованої води в морських спорудах (моли, причали, естакади зі пальових підставою і залізобетонним верхнім будовою, портові конструкції та ін.), Мінеральної кислоти при експлуатації резервуарів, веж та інших споруд хімічної промисловості. На бетон надають корозійний вплив органічні кислоти і біосфера, особливо при роботі споруд в торф'яних ґрунтах, на підприємствах харчової промисловості. Негативний вплив можуть надавати на склад і структуру цементного каменю в бетонах лужне середовище, прісна вода, особливо водні розчини електролітів. В індустріальних районах корозійне вплив на бетонні конструкції надають гази, наприклад сірчисті, сірководень, хлористий водень, аерозолі солей, наприклад морської води і ін. Агресивна вплив багатодітній родині і тверді, в основному високодисперсні речовини, здатні утворювати у вологих умовах прошарку з істинних і колоїдних розчинів . Крім хімічних реакцій при контакті із середовищем можливі фізичні сорбційні процеси з поглинанням з середовища поверхнево-активних речовин (ПАР), наприклад сірковмісних полярних смол з нафтопродуктів, з фізичним порушенням суцільності контактів в структурі і прискоренням розвитку дефектів.
Коррозіяцементного каменю. види корозії
Розрізняють фізичну, хімічну, електрохімічну і біологічну корозії.
Це вивітрювання, розчинення, руйнування внаслідок температурних коливань характерних для всіх видів гірських порід.
Корозії розчинення носить фізико-хімічний характер (див. Нижче корозії вилуговування).
Агресивними по відношенню до цементного каменю є все кислоти і багато солі.
Цей вид корозії має місце найчастіше, а руйнування відбувається найінтенсивніше. Самим уразливим речовиною в цементному камені є вапно. При цьому зв'язування вапна (скажімо за рахунок SiO2) ще не виключає корозії, оскільки вона може відновлюватися за рахунок відступу від гідратів кальцію.
Кислоти і деякі солі вступають в реакцію з Са (ОН) 2 і утворюють нові сполуки, або легко розчинні у воді, або неміцні пухкі, або кристалізуються із значним
Зміною обсягу. Іноді це все відбувається одночасно.
Все кислоти руйнують портландцементний камінь
Хлористий кальцій легко розчинний, а CaSO4 може вступати у вза-імодействіе з гідроаллюмінатамі кальцію і утворювати гідросульфоаллюмінат кальцію. Останній кристалізується зі збільшенням обсягу.
Гіпс також кристалізується зі збільшенням обсягу.
Хоча в пластових водах немає безпосередньо соляної і сірчаної кислот, (але їх освіту можна припустити), зате є достатня кількість солей агресивних по відношенню до цементного каменю. До таких солей належать сульфати (MgSO4. CaSO4), хлориди (MgCl2. CaCl2).
Агресивний сірководень і вуглекислий газ, які можуть міститися як в пластових водах, так і в видобуваються нафту і газ.
Розглянемо основні види хімічної корозії і застосування у зв'язку з ними цементів.
Кристалогідрати (гідросилікати, алюмінати і ферити кальцію), що утворюються при взаємодії з водою клінкерних мінералів і складові разом з наповнювачами цементний камінь, мають значну рівноважну розчинність в воді. Це означає, що вони залишаються стійкими при контакті з водами, тільки в тому випадку, якщо у воді є достатня концентрація Са (ОН) 2. Якщо концентрація у воді Са (ОН) 2 нижче рівноважної, то у гідрату будуть отщепляться молекули вапна і концентрація буде відновлюватися до рівноважної.
Гідросилікати і гідроалюмінати кальцію мають тим більшу рівноважну розчинність, чим вище їх основність. Отже відщеплення гідратів спочатку походить від високоосновних гідратів, їх основність при всьому цьому знижується, а стійкість в цьому середовищі підвищується.
Якщо концентрація гідрату окису кальцію в подальшому не буде знижуватися, то процес на цьому зупиниться. Якщо ж концентрація вапна буде продовжувати знижуватися і стане нижче рівноважної для новоутвореної гідрату, то відщеплення гідрату окису кальцію триватиме аж до повного розкладання гідросилікатів і гідроалюмінатов, з утворенням аморфних кремнезему і глинозему. Хоча останні і погано розчиняються у воді, проте вони не володіють терпкими властивостями - міцність і монолітність каменю порушуються.
Ці процеси можуть спостерігатися, якщо цементний камінь омивається безперервно оновлюється водою або розчинами солей, що мають малу концентрацію Са (ОН) 2. або якщо Са (ОН) 2 зв'язуються містяться в розчині речовинами в міцні малорозчинні або малодиссоциирующие хімічні сполуки (кальцію).
Чим вище концентрація вапна в порах цементного каменю, тим вище швидкість вилуговування. Низькоосновні гідрати кальцію мають меншу рівноважну розчинність. Вапно зв'язується, а основність знижується в тих випадках, коли в цемент вводяться активні кремнеземисті добавки, а при високих температурах і кварцовий пісок.
Таким чином, більш стійкими проти корозії вилуговування є низькоосновні цементи (пуццолановиє, шлакопесчаністие, БКЗ, ізвестковокремнеземістие).
Агресивнішими в сенсі вилуговування є «м'які» води. Розчинність вапна підвищується в присутності хлористого натрію. Значить мінералізовані пластові води в принципі все агресивні до цементного каменю. Розчинність Са (ОН) 2 підвищується з ростом температури. Значить перераховані умови вимагають застосування низькоосновних цементів.
Полегшені цементи менш стійкі до вилуговування, за винятком тих у яких в якості полегшує компонента використана будь-яка активна кремнеземиста добавка.
Якщо в навколишньому цементний камінь середовищі містяться речовини, що утворюють з Са (ОН) 2 малорозчинні сполуки, то концентрація вапна в ній буде підтримуватися на дуже низькому рівні.
Наприклад, якщо в пластових водах є MgSO4. то він вступаючи у взаємодію з Са (ОН) 2 по реакції:
Mg (ОН) 2 і гіпс мають дуже низьку розчинність в воді. Mg (ОН) 2 сам по собі представляє пухке аморфне речовина. Якщо подібний процес буде тривати - цементний камінь зруйнується. Це магнезіальних корозія. Подібна дія але більш слабке, надає і хлористий магній.
При цьому, найчастіше процес загасає в міру накопичення Mg (ОН) 2 і Са SO4 2Н2 О в порах цементного каменю кольматація. Причому накопичення цих речовин відбувається тим швидше, а ущільнення пір вище, чим вище основність цементу. Кольматація пір призводить до уповільнення проникнення агрессівноного MgSO4.
Отже, стійкість в'яжучого до цього виду корозії знижується при введенні активних мінеральних добавок. Звідси в таких средахнельзя застосовувати полегшені цементні розчини з мінеральними добавками типу диатомит, опока, Тремело, пемза).
Шлакові цементи по магнезіальною стійкості мало поступаються портландцементу. Справа в тому, що при магнезіальному розкладанні шлакових гідросилікатів утворюється значна кількість кремнекислоти, що відрізняється завдяки особливій структурі підвищеною щільністю. Вона робить істотний кольматірующіе дію. При цьому і в цьому випадку доцільно підвищувати основностьшлаку. Додавати глину і активні мінеральні речовини до шлаку в цьому випадку неприпустимо.
Хлористий магній менш агресивний ніж сірчанокислий, так як при обміні Са (ОН) 2 + MgCl2 = CaCl2 + Mg (OH) 2 утворюється добре розчинна речовина CaCl2 завдяки якому зберігається рівноважна концентрація іонів Са ++.
Це вид корозії, який пов'язаний з утворенням сполук кристалізуються зі збільшенням обсягу. Прикладом такої корозії є взаємодія з сульфатами кальцію і натрію. Відомо, що гідроалюмінати кальцію можуть приєднувати гіпс і утворювати гидросульфоалюмінат. Останній кристалізується зі збільшенням обсягу, що викликає внутрішні напруги і руйнування цементного каменю.
При цьому не завжди наявність гідросульфоалюміната кальцію в цементному камені говорить і сульфатної корозії. Ця речовина є в первинній структурі цементного каменю. Тільки збільшення кількості гідросульфатоалюміната говорить про відбувається сульфоалюмінатной корозії.
Наявність в пластових водах хлоридів зменшує негативний вплив сульфатів.
Це один з найпоширеніших на нафтових і газових родовищах видів корозії. При сірководневої корозії спостерігається утворення малорозчинних сульфідів кальцію, алюмінію і заліза. Це призводить до зниження рівноважної концентрації Са (ОН) 2. Al (OH) 3. Fe (OH) 3. що в свою чергу викликає руйнування гідратів кальцію.
Нафта і нафтопродукти не є небезпечними, але якщо в них є нафтенові кислоти і сульфати, то вони також руйнують цементний камінь.
Цей вид корозії вивчений мало. При цьому, мабуть зводиться в кінцевому підсумку до якогось хімічним увазі.
Так є багато бактерій, які виділяють вуглекислоту, що спричинить вуглекислотну корозію. Деякі бактерії можуть окисляти сульфати спочатку до сірководню, а потім до сірчаної кислоти. Звідси і характер руйнування каменю.
Електрохімічний і електроосмотіческій корозії
Джерело - блукаючі струми (промислові мережі). Система обсадная колона, цементний камінь - земля є провідниками. У цій системі завжди можливий перенос іонів, звідси можливі і електрохімічна і електроосмотіческій корозії. Слід зазначити, що цементні камені, бетони (фундаменти) мають як правило певним електричним потенціалом по відношенню до землі.
Руйнування цементного каменю може відбуватися під впливом фізичних факторів (насичення водою, поперемінне заморожування і відтавання, зволоження і висихання і т. П.), А також при хімічній взаємодії компонентів каменю з агресивними речовинами, що містяться в навколишньому середовищі.
Корозія другого виду відбувається при дії на цементний камінь агресивних речовин, які, вступаючи у взаємодію зі складовими частинами цементного каменю, утворюють або легкорозчинні і вимиваються водою солі, або аморфні маси, що не володіють сполучними властивостями (кислотна, магнезіальних корозія, корозія під впливом деяких органічних речовин і т. п.).
Корозія під дією органічних кислот, як і неорганічних, швидко руйнує цементний камінь. Шкідливий вплив надають і масла, що містять кислоти жирного ряду (лляне, бавовняне, риб'ячий жир і т. П.). Нафта, нафтові продукти (гас, бензин, мазут, нафтові олії) не є небезпечними для цементного бетону, якщо в них немає залишків кислот, але вони легко проникають через бетон. Продукти розгону кам'яновугільного дьогтю, що містять феноли, надають агресивну дію на бетон.
Корозія виникає і під дією мінеральних добрив, особливо аміачних (аміачна селітра і сульфат амонію). Аміачна селітра, що складається в основному з NH4NO3, діє на гідроксид кальцію:
Са (ОН) 2 + 2NH4NO3 + 2НаО = Ca (NO3) 2 -4Н2О + 2NOa
Утворений нітрат кальцію добре розчиняється в воді і вимивається з бетону. З фосфорних добрив агресивний суперфосфат, що складається в основному з Са (Н2РО4) 2, гіпсу та містить невелику кількість вільної фосфорної кислоти.
Корозія третього виду об'єднує процеси, при яких компоненти цементного каменю, вступаючи у взаємодію з агресивним середовищем, утворюють сполуки, що займають більший об'єм, ніж вихідні продукти реакції. Це викликає появу внутрішніх напружень в бетоні і його розтріскування. Характерною корозією цього виду є сульфатна корозія. Сульфати, часто містяться в природній і промислових водах, вступають в обмінну реакцію з гідроксидом кальцію, утворюючи гіпс CaSO4-2H2O. Руйнування цементного каменю в цьому випадку викликається кристалізаційним тиском кристалів двуводного гіпсу (гіпсова корозія). Така корозія відбувається при значних концентраціях сульфатів у воді,
Захист бетону та інших матеріалів від корозії
Захист бетону та інших матеріалів від корозії викликає великі витрати. Наприклад, при будівництві хімічних заводів на антикорозійний захист будівель і апаратів витрачається близько 10. 15% від загальної вартості будівництва. Тому при будівництві будівель і споруд необхідно перш за все визначити характер можливого впливу середовища на бетон, а потім розробити і здійснити необхідні заходи для запобігання корозії, які в загальному вигляді зводяться до наступного: 1) правильний вибір цементу, 2) виготовлення особливо щільного бетону, 3 ) застосування захисних покриттів.
Як можна захистити бетон?
Захист будівельних конструкцій від біопошкоджень передбачає проведення наступних заходів:
- посилення вентиляції з метою зниження вологості повітря і концентрації газів, що сприяють розвитку небезпечних мікроорганізмів;
- герметизація з тією ж метою технологічного обладнання;
- періодичне очищення і дезинфекція поверхні конструкцій;
- нейтралізація агресивних середовищ.
- додання поверхні конструкцій форми, що виключає накопичення на ній органічних речовин, що можуть служити їжею для мікроорганізмів;
- пристрій уклонів підлоги і відвідних лотків для стічних рідин.
- нанесення на бетонну поверхню лакофарбових матеріалів;
- облицювання різними плитами;
- зниження проникності бетону;
- застосування матеріалів, стійких до дії продуктів життєдіяльності мікроорганізмів, переважно до кислот.
Методи захисту цементного каменю від корозії різноманітні, але всі вони можуть бути зведені в наступні групи:
- вибір належного цементу;
- виготовлення особливо щільного бетону;
- застосування захисних покриттів і облицювань, практично виключають вплив агресивного середовища на бетон.
Схожі підручники та література: Готові списки літератури по ГОСТ
Виробниче обладнання та верстати
Матеріалознавство: матеріали, що застосовуються в машинобудуванні
Стандартизація, метрологія, сертифікація. Підручник
Перейти до списку рефератів, курсових, контрольних і дипломів по
дисципліни Виробництво і технології