Влияние минеральных добавок на развитие щелочной коррозии в портландцементных бетонах с реакционноспособным гравийным заполнителем

Abstract

Интенсивность щелоче-кремнеземной реакции (ЩКР) — деструктивного взаимодействия между щелочами и реакционноспособным SiO₂ в материалах, содержащих портландцемент и заполнители, — обычно оценивается по деформациям образцов в щелочном растворе. При использовании гравийного заполнителя, содержащего реакционноспособные включения (2—4 %), деформации не очень существенны (0,11—0,17 % в соответствии с RILEM AAR-2.2), однако до введения превентивных мер, т. е. ограничения щелочей в портландцементе и бетоне, ЩКР в бетонных сооружениях развивалась довольно активно и в основном вызывала разрушение поверхности. В данной статье описано исследование влияния активных минеральных добавок (АМД) на ЩКР в бетонах с указанным гравийным заполнителем, которое оценивали не только по развитию деформаций в щелочном растворе, но и по другим критериям: по прочности и структурным изменениям при воздействии щелочей, появлению поверхностных дефектов. Установлено, что влияние золы- уноса и шлака, которые известны в качестве ингибиторов ЩКР, неоднозначно при их содержании в портландцементе, не превышающем 20 % (портландцемент CEM II/A). Уменьшение деформаций указывает на положительный эффект АМД при любом их содержании в портландцементе, однако некоторые другие признаки указывают на существование «пессимума». Повреждение поверхности образцов, в которых портландцемент замещен на 10 и 15 % золой-уносом и на 5 и 10 % — цеолитом, оказывается существеннее, чем на образцах с портландцементом CEM I. При использовании цеолита наблюдается снижение прочности образцов при изгибе. Что касается добавки шлака (15 %), то в этом случае повреждения образцов такие же, как и в случае CEM I. Таким образом, определение интенсивности ЩКР по деформациям образцов в некоторых случаях не эффективно. Несмотря на сокращение деформаций, при наличии АМД в составе портландцемента разрушительные процессы из-за ЩКР в бетоне, содержащем местный гравийный заполнитель, могут усилиться.