Сегодня на kamsaddeco.com рассмотрим вопрос: цемент и стекло в качестве наполнителя в бетоне — особенности, проблемы трещинообразования и решения их совместимости.
Использование дробленного стекла (или стекломатериалов) вместе с цементом не всегда допустимо. А такой стеклобетон многие применяют в декоративных и других целях.
В зависимости от поставленной задачи используется стеклобой, стеклосферы, пеностекло, стеклянная фибра и другие компоненты.
Проблема состоит в том, что возможна химическая реакция, протекающая между щелочью цемента (или щелочного наполнителя) и оксидом кремния стекла.
В результате этой реакции образуется гель. Он разбухает в присутствии воды, что приводит к образованию трещин и разрушению бетона.
Такой процесс может проходить в бетоне и без стекла, если наполнитель содержит реакционный (обычно аморфный) оксид кремния.
В предыдущей статье » О использовании жидкого стекла совместно с другими веществами» уже рассматривался вопрос образования кремнегеля, но несколько в другом аспекте.
Для примера образования микротрещин от избыточного количества геля есть один из контрольных образцов с использованием жидкого стекла.
В данном случае был избыток воды в растворе и как результат много кремнегеля.
Как подружить цемент и стекло
При использовании стеклобоя в качестве наполнителя реакция наиболее вероятна. Стекло содержит на своей поверхности ионы натрия. Они вымываются водой и создают концентрацию NaOH даже в случае отсутствия щелочи в цементе.
Для решения этой проблемы в цементный раствор добавляют активные тонкомолотые гидравлические добавки — диатомит, трепел, опоку, пуццоланы и др. Помогает введение в смесь воздухововлекающих добавок. Они образуют полости, куда уходят излишки геля.
Чем меньше гранулы стекла, тем больше образуется геля. Возникает больше давления и трещин.
Не только цемент и стекло реагируют с образование геля. Такая же реакция получается при смешивании избытка тонкомолотого кварцевого песка (маршалита) с цементом. Каменная мука очень активна из-за малой величины зерна. Активность обусловлена очень большой удельной площадью муки. На эту тему был ряд статей. Одна из них — «Состав сухих строительных смесей».
Несколько цифр из этой статьи. Зерно обычного цемента в среднем составляет 40…80 мкм, у маршалита — 50…100 мкм, у золы — 12…25 мкм, у микрокремнезема — 2…10 мкм.
Из этих данных видно, что наиболее активный — микрокремнезем. Его и золу чаще всего используют для частичной замены цемента. Но здесь тоже нельзя перебарщивать.
Что касается стеклосодержащих в бетоне компонентов, то можно посоветовать применять только щелочестойкие. Например, стекловолокно на основе диоксида циркония. А вместо пеностекла — пенокерамику.
Или использовать пеностекло не прессованное из стеклобоя, а изготовленное по определенной технологии. При этом оксид кремния, содержащийся в пеностекле, находится в менее активной, чем в обычном стекле, форме.
Всем удачи в вашей работе и творчестве. До новых встреч на страницах kamsaddeco.com.
Статьи на тему
Самая дешевая самодельная полимерная глина
Видео — Огромная, но легкая ваза под гранит
В описании под видео есть ссылки на другие видео по статьям на сайте.