Как железнить бетон и укрепить поверхностный слой

Под действием различных факторов бетонное покрытие повреждается и теряет свои свойства Несмотря на то, что со временем совершенствуется производство и повышается качество строительных материалов, универсальная строительная продукция имеет и свои недочеты. Каждому хочется провести в своей квартире хороший ремонт, чтобы, по меньшей мере, несколько лет не прибегать к повторной отделке. Для этого приходится аккуратно и тщательно работать, прибегать к различным хитростям, различными средствами корректировать недостатки используемого материала. Железнение бетонного пола можно отнести к одному из таких методов.

 Втирание цемента в свежеуложенный пол – самый простой способ железнения бетона

Всю работу можно выполнить собственноручно, существенно сэкономив на найме профессионалов.Изначально железнение выполнялось с помощью цемента. Им затирался свежеуложенный пол. Процентное содержание цемента повышалось в верхнем слое искусственно. Как бы там ни было, пол становился прочнее. И все же определенный недостаток был – малая адгезия железнения с поверхностью бетона. Как следствие, отслоение. В связи с этим, со временем производителям удалось разработать специальные составы, которые упрочняют верхний бетонный слой и при этом не приводят к отторжению нового материала. Такой результат был достигнут за счет улучшения состава сухих смесей.

Смеси с алюминатом натрия или «жидким стеклом» повышают влагостойкость бетона

>

Что такое железнение бетона

Поскольку бетонная основа ежедневно подвергается механическим, химически и физическим повреждениям, поскольку на него влияют постоянные температурные перепады (крепкий мороз или знойная жара), дождь, прямой солнечный свет и другие внешние факторы. Под действием окружающей среды бетон начинается шелушиться, расслаиваться или трескаться. По понятным причинам, этого хочется избежать.Обычно для этого и используют метод железнения.

Также читайте материалы:

Такая процедура улучшает свойства бетонной конструкции: твердость, прочность, гидроизоляционные характеристики. Для этого на основание нужно нанести специальный сухой порошок или цемент, а далее загладить его в тело конструкции.

Для железнения бетона растворы и смеси наносятся тонким слоем на его поверхность

Чтобы на полу меньше скапливалась пыль и была повышенной влагостойкость, используют различные смеси. Главное, чтобы в их составе был алюминат натрия, а также такой компонент, как «жидкое стекло». Для повышенной твердости в составе также должны находиться гранитный/кварцевый заполнитель или корунд. Армированные полимерные покрытия сделают пол неуязвимым к негативным факторам воздействия. Чтобы повысить те или иные характеристиками, нужно дополнительно использовать различные добавки.

Их состав совпадает с составом бетона. Одно отличие – в первых находятся активные химические примеси, которые влияют на прочность с положительной стороны. Эти химические компоненты абсолютно безопасны, т.к. их активизация резко снижается после применения и приравнивается к нулю после полного высыхания.

Упрочнители для бетона как сухого, так и жидкого типа, справляются с поставленными задачами

Если вы хотите железнить изначально неправильно сделанную бетонную стяжку, то вы можете продлить срок ее службы, однако не очень на долгий срок.

Виды смесей и составы для процесса железнения бетона

Преимущественное количество смесей для железнения покрытий в своем составе содержат портландцемент. Помимо последнего также используются модифицированные добавки, различные полимерные волокна, кроме того, заполнители с высокой твердостью. Такие вещества, как стальная фибра, корунд, кварцевый песок, базальт и иные материалы, твердость которых повышена, обычно используются в роли заполнителей. Каждый из них обладает своими преимуществами. Не обходится и без недостатков. Ваш выбор будет зависеть от требований к ударной прочности пола, его истираемости и различного вида нагрузок.

Обработать небольшие площади можно самостоятельно с помощью ручного штукатурного инструмента

Дополнительное армирование и прочность основанию обеспечат полимерные волокна, попавшие на поверхностный слой. PolaRemont.ru рекомендует воспользоваться смесями с наполнителями из нержавеющей стали, если вы хотите сделать пол максимально прочным и надежным. Материалы могут содержать и красящие пигменты, которые наравне с упрочнением преобразят ваш бетонный пол.

Для железнения предусмотрены также жидкие составы с неорганическими водорастворимыми соединениями и веществами, которые активно вступают в реакцию с известью и карбонатом кальция, которые содержаться в бетоне. В процессе химической реакции образовываются вещества, которые нельзя растворить. Они забивают все микротрещины и поры в верхнем слое, тем самым увеличивая прочность пола.

Преимущество жидких составов заключается в более глубоком проникновении. Наносить их можно уже спустя две недели после того, как будет залит бетонный пол.

Процесс нанесения самостоятельного железнения

На российском строительном рынке вы найдете упрочнители. Они бывают сухого и жидкого вида. Их состав заполняет поры пола, делая его поверхность твердой и гладкой.

Вы можете красить пол даже равномерным тонким шаром. Если вы сделали выбор в пользу жидкого материала, то вам следует знать, что работа с ним проводится не раньше, чем спустя четырнадцать дней после того, как будет залит бетон. Используйте специальное оборудование дискового или лопастного типа, чтобы пол стал плотным и гладким. Чтобы пропитать верхний бетонный слой, примените акриловый состав.

Главное перед процессом железненения дайте полу время на затвердение. К работе можно приступать, когда по полу можно будет ходить. Если вы хотите улучшить свойства основания, обработайте его грунтовкой глубокого проникновения.

Выделяют два метода работы: мокрый и сухой. Преимущество первого заключается в том, что обрабатывать им можно любые поверхности. Сухой же сгодится только для горизонтальных плоскостей.

Технология упрочнения бетона (видео)

Мокрое железнение

На покрытие вы наносите особый раствор жидкого типа. Разглаживаете его специальной строительной лопаткой, выравниваете. Дайте бетону время застыть и окрепнуть. При этом PolaRemont.ru рекомендует его периодически увлажнять. Когда пол высохнет окончательно, можно покрыть его специальным полимерным составом.

Данный процесс не позволит скапливаться пыли и сохранит первоначальный вид пола на длительное время. Некоторым это может показаться незначительными причинами, но нужно рассудить, ведь истирание бетона в пыль постепенно уменьшает слой покрытия, а, следовательно, разрушает его. Это один из самых популярных способов железнения бетонного пола, поскольку его можно осуществить самостоятельно, при этом существенно сэкономив на финансовых вложениях.

Сухое железнение

Бетон посыпается тонким слоем (два миллиметра) сухой смеси или цемента (можно использовать сито, чтобы слой был более равномерным). Его нужно уплотнить штукатурной лопаткой или кельмой, а далее оставить в покое на некоторое время.

Данная смесь вытянет из стяжки влагу. После массу можно будет тщательно разгладить.

Для этой цели подойдет пенопластовая или полиуретановая терка.

Затирочная машина позволяет получить поверхность высокого качества за короткое время

Какие инструменты нужно использовать

Для того чтобы провести железнение бетонного пола, можно использовать два различающихся по скорости метода. Для осуществления первого вам потребуется штукатурный строительный инструмент – полутерка или терка. Во время работы двигаться нужно либо от центр к стенам, либо от одной стены к противоположной, втирая в обрабатываемую поверхность цементное тесто. Такой метод имеет определенные недостатки: трудоемкость процесса, низкое качество, плохая скорость работы.

Если площадь большая, способ будет особенно неудобен. Разумнее всего использовать особое механическое оборудование. К примеру, затирочную машину. Она может быть ручной, самоходной или автоматической. Модели различаются типом привода, массой, потреблением топлива или электрической энергии.

От ручных самоходные модели отличаются мощностью и количеством двигателей. К тому же, они имеют свои конструктивные особенности, скорость работы у них существенно повышена, увеличена и производительность. Однако такими агрегатами трудно обрабатывать внутренние углы помещения. Рекомендуем прочесть статью о том, как правильно залить стяжку.

Железнить бетонный пол: как это сделать правильно?

Несмотря на развитие промышленности и усовершенствование производства и качества строительных материалов, они все же не универсальны и обладая некоторыми преимуществами, в то же время имеют и недочеты. Поскольку очень хочется сделать ремонт качественно и как минимум несколько лет не переделывать все сначала, приходится различными хитростями, способами и дополнительными средствами корректировать недостатки того или иного материала. Поэтому, чтобы укрепить поверхностный слой рекомендуют железнить бетонный пол. Это совсем не сложно и можно выполнить своими руками, не прибегая к помощи профессионалов.

Железнение бетона — что это?

Как правило, бетонное покрытие постоянно подвергается физическим, химическим и механическим повреждениям, на него влияют и постоянные перемены температур (от знойной жары, до крепкого мороза), и солнечные лучи, дождь и другие внешние факторы, которые повреждают его. Появление трещин, расслаивание, шелушение под действием окружающей среды являются достаточно неприятными, и хочется их избежать. Разумеется, для этого и используют метод железнения.

Железнение бетонного покрытия – это способ улучшения свойства элементов конструкций из бетона. Вдобавок повышения прочности, увеличения гидроизоляционных характеристик и твердости поверхности. Выполняется данный метод нанесением на бетонный пол цемента или специального сухого порошка и заглаживания его в тело конструкции.

Для увеличения влагостойкости и беспыльности пола используют разные смеси, в составе которых «жидкое стекло», алюминат натрия. Также для повышения твердости в состав добавлены корунд, кварцевый или гранитный заполнитель. А для большей неуязвимости к негативным факторам воздействия добавляют армирующие полимерные покрытия. Для придания различных свойств или их усиления есть различные модифицирующие добавки. Если принято решение железнить бетонную стяжку, которая изначально сделана неправильно, то данный метод сможет продлить срок эксплуатации такого покрытия, но не существенно. Состав заполнителей примерно одинаковый с составом бетона. Однако, отличается тем, что имеет активные химические примеси, положительно влияющие на высокую прочность. Используемые химические компоненты безопасны, поскольку после применения резко снижается их активизация. А после полного высыхания и застаивания и вовсе приравнивается к нулю.

Процесс железнения своими руками

На мировом строительном рынке существуют упрочнители как в сухом, так и в жидком виде. Их состав заполняет поры и делает ровную и гладкую поверхность бетонного пола, что в свою очередь позволяет его покрасить равномерным тонким шаром. Жидкой присадкой выполнять железнение необходимо не раньше, чем через 14 дней после заливки бетона. Для уплотнения и гладкости пола используют специальное оборудование лопастного или дискового типа. В конце его покрывают акриловым составом для пропитки верхнего слоя бетона.

Итак, железнить бетонный пол можно и своими руками, не прибегая к  помощи специалистов. Прежде, чем приступить к процессу железнения, необходимо дать свежеуложенному бетону немного просохнуть и устояться. В зависимости от температуры летом может понадобиться 5-7 часов, а зимой все 24, чтоб по нему можно было ходить. Для улучшения свойств пола сырую стяжку можно обработать специальной грунтовкой глубокого проникновения. Железнение выполняют сухим или мокрым методом. Преимущество мокрого способа заключается в том, что им можно обрабатывать любые поверхности, а сухим – только горизонтальные плоскости.

Сухой способ

При сухом методе на бетон посыпается тонкий слой, примерно 2 мм, цемента или сухой смеси. Чтобы был более равномерный слой, можно просеять через сито. Далее уплотняется кельмой или штукатурной лопаткой и оставляется на некоторое время. Сухая смесь вытянет влагу из стяжки, после чего массу нужно тщательно загладить полиуретановой или пенопластовой теркой. Если понадобится, можно в процессе добавлять небольшое количество воды.

Мокрый способ

Мокрый способ заключается в нанесении специального раствора на покрытие. После этого штукатурной лопаткой он разглаживается до ровной гладкой поверхности. Теперь необходимо дать бетону время затвердеть периодически, не забывая увлажнять его. После высыхания можно покрыть полимерным составом.

Железнение бетонного покрытия помогает сохранить его на длительный срок и предотвращает образование пыли.

Это, конечно, может показаться не очень важным. Но если посудить, то стирание бетона в пыль постепенно уменьшает слой покрытия и разрушает его. К неоспоримым плюсам данного метода можно отнести возможность сделать все своими силами, без существенных материальных затрат. Поэтому это один из самых распространенных способов упрочнения бетонного пола.

что это такое и как сделать своими руками

Для максимального укрепления и защиты монолита от преждевременных разрушений, используется специальная технология железнение бетона.

Она обеспечивает водонепроницаемость, антикоррозионную защиту, продлевает период эксплуатации. Несмотря на долговечность и высокую прочность бетона, он подвержен разрушению от вибраций, ударных нагрузок, температурных перепадов, воздействия ультрафиолета и влаги.

К примеру, железнение бетонной стяжки обеспечивает надежную гидроизоляцию, исключает скопление пыли, значительно увеличивает срок службы любой конструкции.

Являясь самым прочным строительным материалом, бетон имеет определенный период эксплуатации. Высокие нагрузки и приличное давление, приводят к естественному разрушению железобетонных конструкций, если не сделать железнение поверхности бетона.

Что такое железнение бетона

Железнение поверхности бетона – это процедура, позволяющая заметно увеличить прочность монолита. Поверхность покрывается специальными составами, способными обеспечить высокую прочность наружного слоя.

Технология предусматривает использование сухих смесей, а также коллоидных либо жидких растворов со специальными присадками:

• высококачественные сухие смеси, которые содержат цемент;
• коллоидные составы, содержащие жидкое стекло;
• растворы, основанные на специализированных полимерах.

Соблюдая пропорции, регламентируемые производителем, каждый сможет выполнить работу самостоятельно. При нарушении соответствующих требований, происходит разбалансировка состава, это не позволяет бетону набрать соответствующую прочность.

При железнении не используются материалы, содержащие железо. Название технологии свидетельствует, что прочность подвергшейся обработке поверхности отвечает лучшим характеристикам железа.

В каких случаях применяется железнение бетона

При эксплуатации бетона предусматриваются немалые динамические нагрузки. Поэтому каждый хороший хозяин должен знать, когда нужно железнить бетон.

Итоговая прочность материала определяется плотностью готового раствора. Повысить этот показатель помогает использование различных фракций песка и правильного соотношения наполнителей. Благодаря пористой структуре верхнего слоя, в монолит проникает влага, вызывающая разрушение материала. Опасность кроется в замораживании/оттаивании внутренних кристаллов, которые при расширении разрывают монолит.

Активные химические вещества тоже оказывают разрушающее действие на наружный слой. Результатом неблагополучных условий и чрезмерных нагрузок становятся глубокие трещины и потеря бетоном прочности. Технология железнения позволяет запечатать поры и трещины, обеспечивая сохранность целостности структуры.

Процедура проводится при выполнении отделочных или строительных работ. Это позволяет исключить разрушение поверхности от попадания влаги в микротрещины. Чтобы сохранить фундамент здания от преждевременного износа, нужно железнить бетон на отмостке. Это упрочнит основания, обеспечив его длительную эксплуатацию без проведения дорогостоящих ремонтов.

Что рекомендуется железнить

Технология железнения бетонных поверхностей цементом предусматривает обработку следующих видов конструкций:

• бетонированные площадки открытых или закрытых автостоянок;
• полы складских либо производственных помещений;
• парковочные площадки, расположенные на территориях частных или многоквартирных домов;
• постоянно или периодически намокающие поверхности;
• зажелезнить бетонные дорожки цементом в саду;
• полы в сараях, гаражах;
• новые или старые цементные покрытия.

Нанесение укрепительного состава обеспечивает абсолютную гидрофобность, повышенную прочность, невосприимчивость к истиранию.

Как железнить бетон

Чтобы правильно железнить бетон, нужно придерживаться определенной технологии, предусматривающей соблюдения нескольких, обязательных к выполнению, этапов:

• затвердевшую поверхность тщательно очищают от имеющихся загрязнений;
• состав готовится с учетом регламента и предписаний производителя;
• бетон покрывается приготовленной смесью, и оставляется застывать.

При железнении бетона своими руками, нужно придерживаться инструкции, которые прописаны на упаковке. Нельзя самостоятельно изменять пропорции, указанные производителем. Это может спровоцировать обратный эффект и дополнительный расход.

Существует два способ обработки монолитных поверхностей: мокрый и сухой. Первый предусматривает работу с жидким составом, который содержит коллоидные массы, полимерные компоненты или цемент. Во втором случае поверхность обрабатывают сухой смесью, содержащей цемент. Процесс не представляет особой сложности, но требует выполнения всех нюансов.

Сухое железнение бетона

Выполняется цементом с добавлением специальных наполняющих добавок. Работы проводятся по схватившейся конструкции, в которой сохранилось достаточное количество влаги, способной обеспечить гидратацию цемента.

В теплый период времени, железнить бетонный пол цементом можно после истечения 24 часов с момента заливки. Площадку очищают от оставшейся теплоизоляции и другого мусора. Цемент соединяют 1:1 с высушенным, чистым песком мелких фракций, после чего последовательно выполняют следующие этапы:

1. полученную цементную смесь рассеивают сквозь сито по площадке на влажный либо мокрый бетон, который нужно укрепить;
2. толщина наносимого слоя должна составлять не более 0.3см;
3. сухая смесь пропитывается водой, которая содержится в стяжке;
4. монолит уплотняется, после чего разравнивается правилом или широким шпателем;
5. обработка поверхности повторяется до получения темно-серого оттенка, в работе активно используются кельмы, лопатки, абразивные материалы, затирочные машины.

Для полного высыхания потребуется не менее недели, но уже по истечении суток, если возникла необходимость, можно аккуратно наступать на поверхность. Пока происходит процесс затвердевания, бетон периодически промачивают при помощи пульверизаторов или краскопульта. Чтобы предотвратить преждевременную потерю влаги, можно накрыть поверхность полиэтиленовой пленкой.

Чтобы получить положительный результат, сухое железнение бетона цементом выполняется маркой, не менее 400. Обеспечить улучшенную адгезию помогут многокомпонентные смеси.

Технология проста в реализации, и может осуществляться самостоятельно. К единственному недостатку относится невозможность обработать вертикально расположенные поверхности из-за сыпучести материала.

Мокрый способ железнения бетона

Сделать железнение на поверхности стяжки из бетона можно специально приготовленным раствором. Цемент размешивают 1:1 с очищенным мелкозернистым песком, доливают водой до состояния густой сметаны.

Чтобы увеличить пластичность раствора, рекомендуется добавлять известковое молочко порядка 10% от общего объема полученного состава. При обработке штукатурки допускается включать к раствору сухие пигменты или красители. Добавление незначительного количества жидкого стекла обеспечивает идеальную гладкость и повышает влагоустойчивость поверхности.

Работы производятся через 6-7 дней после выполнения стяжки, пока бетонная заливка не успела схватиться окончательно. Сначала поверхность тщательным образом очищается. Приготовленный состав наносится толщиной около 5мм, разглаживается кельмой либо специализированной лопаткой. После затвердения смеси, поверхность полируют специальной машинкой.

От железнения стяжки пола цементом, мокрая методика отличается сложностью. Изготовление раствора требует определенных знаний и безукоризненного соблюдения технологии. Для выполнения самого процесса нанесения нужны определенные навыки. Однако этот метод обеспечивает создание прочной поверхности, значительно повышая водонепроницаемость. Данная технология применяется для обработки горизонтальных, а также вертикальных поверхностей.

Недостатком методики считаются большие временные затраты на полное затвердевание раствора.

Обработка полимерами

Последнее время для упрочнения бетонных конструкций используются коллоидные смеси, которые содержат полимеры либо силикатные составы. Добавление жидкого стекла оказывает антистатическое действие, предотвращая оседание и скопление пыли.

К преимуществам данной технологии относятся повышенная гладкость поверхности, большая скорость высыхания. Отрицательным моментом считается постепенное вымывание жидкого стекла с каждой последующей уборкой, что существенно понижает прочность.

Полимерные смеси для железнения бетона, основанные на полиуретане, считаются наиболее эффективными материалами. Полимерные пропитки проникают в глубину покрытия на 5мм и более, хорошо укрепляя создаваемый слой. Работы выполняются независимо от времени года и окружающей температуры. Полимер распыляется специальным пульверизатором. По истечении 50-60 минут, бетон вытирается специальной щеткой.

Такие составы обеспечивают надежный гидрофобный слой, который не подвержен расслаиванию. Монолит остается неизменным на протяжении всего периода эксплуатации. Для получения нужного цвета, в состав добавляются красители.

Чтобы повысить эффективность, нужно знать определенный температурный диапазон, предусмотренный для работы состава, ознакомиться с правилами применения.

Высокая цена полимерных составов для железнения бетона окупается длительным периодом эксплуатации, повышенной надежностью, абсолютной экологической безопасностью, приличной прочностью покрытия.

Заполнение пор в наружном слое полимером, силикатным клеем либо цементным молочком, значительно повышает прочность монолита. Благодаря полной гидроизоляции, которая предохраняет от разрушающих действий воды, увеличивается период службы бетона. Соответственно, длительность эксплуатации многократно окупает стоимость самого железнения.

Что делать со старой стяжкой

Описанные способы подходят преимущественно для упрочнения поверхностного слоя свежей стяжки. Однако многие интересуются, можно ли железнить старый бетон при помощи этих технологий.

Если этого требует ситуация, допускается укрепление поверхностей при помощи «мокрого» способа. Процедура не сможет полностью восстановить характеристики покрытия, но позволит устранить сколы и появившиеся от времени трещины.

Предельно простая технология предусматривает последовательное выполнение следующих этапов:

1. удаление пыли и грязевых скоплений со старого бетона;
2. чтобы улучшить адгезию, проводится обработка грунтующим составом, имеющим высокие проникающие свойства;
3. замешивается раствор для проведения мокрого железнения, в него добавляется фиброволокно, кварцевые либо корундовые заполнители;
4. полученным составом заделываются имеющиеся дефекты, трещины;
5. после просыхания «латок», на поверхность наливается тончайший слой раствора, и разравнивается.

Для железнения старого бетона на улице рекомендуется применять составы, насыщенные полимерными пропитками.

Вы согласны, что ознакомившись с технологией, каждый сможет самостоятельно выполнить работу?

Поделиться

Твитнуть

Запинить

Нравится

Класс

WhatsApp

Viber

Телеграмка

Как железнить бетонный пол цементом: порядок работ

Железнение пола – это процесс упрочнения поверхности бетона с целью повышения его износостойкости и увеличения способности не разрушаться под воздействием внешних факторов.

Бетонный пол, на котором выполнено железнение, не имеет микротрещин и не пылит. По внешнему виду такой пол можно определить по гладкому зеркальному покрытию. Другими словами железнение можно назвать заглаживанием.

Смеси, используемые для железнения

Втираемый в бетонную поверхность цемент делает покрытие прочнее

Железнение – это втирание в поверхность пола цемента или другой предназначенной для этой цели смеси. Использование для этого цемента позволяет упрочнить конструкцию бетонного пола, повысить его противодействие истиранию и уменьшить водопроницаемость, но этот вариант не создает достаточного сцепления затираемой поверхности с основным слоем бетона и в результате длительной эксплуатации постепенно упрочненная поверхность отслаивается, образуя шероховатости и неровности.

Для устранения этого недостатка разрабатываются и внедряются смеси, которые способны создать прочное покрытие, которое в процессе интенсивной эксплуатации не отслаивается. Такие смеси получают благодаря качественному подбору составляющих их компонентов.

Методы

Процесс железнения не является сложной технологической операцией, требующей специальных профессиональных навыков и инструмента. Как нужно железнить бетонный пол цементном, можно понять, рассмотрев возможные варианты выполнения этих работ:

• мокрым способом;
• сухим способом;
• применением специальных составов, позволяющих выполнить пропитку обрабатываемой конструкции.

Несмотря на простоту выполнения этой работы, необходимо следовать требованиям инструкций и соблюдать технологическую последовательность при железнении обрабатываемой поверхности для получения качественного покрытия вне зависимости от выбранного метода производства работ.

Железнение мокрым способом

Известковое тесто, добавленное в затирку, исключает появление трещин в покрытии

Железнение стяжки мокрым способом заключается в обработке поверхности жидким цементно-песчаным раствором, который наносится специальной кельмой или мастерком.

Для предотвращения появления трещин в раствор добавляется известковое тесто. Также для придания определенных качеств в состав смеси для железнения добавляют жидкое стекло.

Выполнение этой операции можно производить после выдерживания бетона для набора им прочностных характеристик и проектных показателей в течение двух недель. После выполнения работ мокрым способом и высыхания покрытия его можно обработать полимерным составом.

Работы этим способом можно выполнять на горизонтальных, наклонных и вертикальных конструкциях.

Железнение сухим способом

Железнение сухим способом выполняют кельмой до образования ровной и гладкой поверхности

Этот метод железнения поверхности считается наиболее удобным и дешевым в исполнении. Его применяют чаще, чем другие варианты обработки бетонной поверхности цементном.

Эффективность этого метода обеспечивается выполнением всех операций в соответствии с технологией производства работ, которая определяет, как железнить бетонный пол:

1. На пол высыпается цемент с добавками песка, жидкого стекла или других компонентов. Также можно использовать специальные готовые смеси. Смесь для железнения просыпается на покрытие через сито для создания слоя не менее 3 мм.
2. После впитывания влаги смесь превратится в кашеобразный состав, который втирается в поверхность кельмой или мастерком.
3. Втирание производится до тех пор, пока бетонный настил не станет ровным и гладким.
4. После высыхания и затвердевания, которое произойдет в течение недели, поверхность обрабатывается шкуркой для устранения неровностей.

Сухую смесь втирают в невысохший полностью бетон

Выполнение железнения с применением сухого цемента или смеси производится на отвердевшей, но еще не высохшей бетонной поверхности, то есть в определенный момент после укладки бетонной смеси, когда по полу уже можно ходить.

В зависимости от марки бетона, температуры и влажности воздуха время от начала укладки бетона до момента, когда необходимо начинать железнение, ориентировочно можно определить по таблице:

Марка бетона	Температура	Влажность	Время схватывания
В 10	От +15ºС до +25ºС	60% — 80%	10 часов
В 15	От +15ºС до +25ºС	60% — 80%	7 часов
В 25	От +15ºС до +25ºС	60% — 80%	4 часа

Это необходимо, чтобы затираемый слой образовывал с бетонным полом единую конструкцию. В отличие от предыдущего метода этот способ можно применять только на горизонтальных бетонных сооружениях. Подробнее о технологии упрочнения верхнего слоя бетона смотрите в этом видео:

Пропитка поверхности полимерными составами

Полимерную смесь наносят сразу после схватывания бетона

Этот способ позволяет создать самое прочное и качественное покрытие. Он схож с сухим методом, только в этом случае вместо цемента производится втирание в поверхность полимерного состава.

Необходимо выполнять втирание полимерной смеси, как и цемента, в тот момент, когда бетон схватился, но еще не затвердел полностью. На бетон высыпается полимерная смесь и втирается в поверхность при использовании затирочной машины.

При использовании жидкого состава железнение можно производить на старых бетонных конструкциях, для чего они должны быть тщательно подготовлены.

После железнения бетонной поверхности ее нужно обрабатывать специальными жидкими средствами, образующими на поверхности защитную пленку.

Как железнить бетонный пол цементом: способы и методы

Практически любой бетонное покрытие характеризуется большим сроком эксплуатации, повышенной прочностью и еще многими другими полезными факторами. Отметим, что в процессе эксплуатации бетонного пола его прочность снижается, качество теряются. Как же поступить в данной ситуации?

А все потому, что он подвергается механическому воздействию извне, а также многочисленным факторам погодных условий, изменению температуры окружающей среды, атмосферным осадкам. Именно по этой причине пол из бетона, стяжку нужно своевременно укреплять. Процесс дополнительного повышения надежности покрытия называют железнением.

Сегодня мы с вами рассмотрим, что такое железнить бетон и как это производить при помощи цемента. И для начала разберемся по порядку в понятиях и сферах применения.

Когда применяется железнение бетона?

Мы определились, что бетонные полы есть возможность зажелезнить для прочности, причем сделать это вполне реально своими руками. В каких случаях стоит проводить такую процедуру, если можно изначально, еще при заготовке смеси можно позаботится о крепости.

В будущем любая приготовленная смесь будет нести повышенную нагрузку, поэтому нужно увеличить его плотность, водонепроницаемость, а именно провести железнение поверхности бетонного пола.

Повысить плотность можно благодаря разнофракционному песку, точным расчетам гравия и щебенки и их пропорции в бетонном растворе. Это поможет повысить и укрепить прочность бетона изнутри, а тем временем поверхность пола все также останется незащищенной от таких факторов, как:

• механическая нагрузка постоянного характера;
• периодические воздействия химических реагентов;
• атмосферные осадки и их влияние;
• резкая смена температуры окружающей среды, в связи с чем бетон замораживается и оттаивает. А это приводит к разрушению.

Таким образом полы просто необходимо железнить, дабы бетонное основание не теряло свои преимущества, полезные свойства, бетон не трескался.

Что подразумевается под железнением бетона?

Мы знаем, как готовить бетонную смесь и как ее заливать, а также знаем многое о процессе застывания бетонного состава. В процессе застывания тяжёлые компоненты раствора имеют свойство оседать вниз, а свойства поверхности ослабевают. Для повышения адгезии со специальной смесью для начала проводят такой алгоритм работ:

1. Поверхность очищается от загрязнения, пыли и прочего мусора.
2. Готовится специализированный раствор, учитывая верный компоненты.
3. Наносим раствор на полы из бетона и разравниваем равномерно по всей поверхности.

Что собой представляет вышеупомянутая смесь? Это состав из нескольких компонентов, обеспечивающих защищенность пола от его разрушения. Таковыми могут быть разные химические добавки, увеличивающие показатели устойчивости пола к разнообразным воздействиям физического, химического, механического и климатического характера.

Железнить бетон можно несколькими способами, например, сухим и мокрым. Далее мы рассмотрим сам процесс.

Как железнить напольное покрытие при помощи цемента?

Зажелезнить бетон цементом –крайне хорошая перспектива дабы максимальным способом повлиять на процесс продления его эксплуатации. Как уже отмечалось выше, существует два метода железнить полы: сухой и мокрый, каждый из которых устроен на использовании цемента. Естественно, что первый подразумевает использование сухого порошка цемента, а второй представляет собой использование цементного раствора (бетонной смеси).

Главное при железнении наносить не слишком тонкий слой, чтобы был обеспечен хороший защитный слой. Учтите, что тонкое покрытие не защитит от повторных проявлений разрушения.

Ни в коем случае не нарушайте последовательность технологии, если решили железнить пол сразу после заливки бетонной смеси. Пусть свежезалитый пол обязательно постоит, высохнет. Выждите часов 7-8. Только после этого обеззараживаем плоскость, обрабатываем грунтовкой прежде, чем наносить укрепляющий слой.

Как железнить сухим способом?

1. Проводить железнение таким образом можно лишь горизонтальных поверхностей, например, нашего пола. В чем заключается технология:
2. Обрабатывается свежесделанное покрытие пола.
3. Теперь на влажный слой бетонного покрытия наносится сухой цементный раствор.
4. Разравниваем слой, чтобы он вышел не более 2 мм и был равномерным.
5. Через некоторое время делаем пропитку влагой нашего цемента.
6. Кельмой зачищаем покрытие и сглаживаем все неровности.

Как провести железнение бетонного пола мокрым способом?

В данном случае мы также будем использовать цемент, а точнее его раствор. Нам нужен качественный раствор цемента, чтобы в его составе находились мелкозернистые песчаные фракции и хороший цемент. Для простоты работы часто рекомендуется добавить в состав немного известняка. Можно также применять жидкое стекло, хоть такой способ железнения намного дороже.

Теперь мы получили добротный раствор и наносим его на пол. Равномерно разравниваем по поверхности. А на финишном этапе проводится затирка специализированными инструментами.

Любое покрытие рано или поздно перестает быть таким же устойчивым и долговечным и даже наиболее прочные полы со временем теряют свои свойства. Но это не беда. Ведь железнение – именно тот способ, позволяющий хоть немного продлить сроки эксплуатации бетонной поверхности.

Железнить бетон не так уж и сложно, а провести работу можно своими руками. Помочь в закреплении результата вам также помогут химические пропитки на основе кварца, базальта, корунда и т.п.

Мы бы рекомендовали провести вам более сложную процедуру мокрого железнения бетонного пола, которое можно использовать на любых поверхностях по площади.

Для тех, кто задумался над проведением подобных работ, рекомендуем обратить внимание на данное видео, где проводится железнение полов:

Как Зажелезнить Бетонный Пол: Алгоритм Выполнения Работ

Идеальная железненная бетонная поверхность пола

Несмотря на то, что бетон является наиболее прочным и долговечным материалом, все же существует вероятность, что рано или поздно наступит его разрушение. Чтобы предотвратить такие последствия, принимаются различные меры. Рассмотрим подробно: как зажелезнить бетонный пол, и возможно ли произвести это самостоятельно.

Содержание статьи

Зачем железнить бетонную поверхность

Железнение бетонного пола – процесс работы, при котором поверхность бетона делают более прочной и износостойкой.

• Благодаря наносимому защитному слою, покрытие не подвергается разрушительному влиянию от внешних факторов.
• На таком полу невозможно найти микротрещины, с которых, как известно и начинается разрушение непоколебимого бетонного тела.
• После завершения таких работ, пол приобретает идеальный вид.

Трещины в бетонном полу – начало его разрушения

• Кроме того, проводить железнение никогда не поздно. Наносимый раствор не бетонную поверхность не только сохраняет все механические свойства, но даже их восстанавливает.

Поэтому железнение также зачастую проводится в составе не только профилактических работ, но и ремонтных. Но, стоит иметь в виду, что железнение – это финишный этап отделки.

Случаи, когда железнение бетонного основания необходимо

Не всегда бетонную поверхность дополнительно необходимо усиливать.

Но есть существенные факторы, под влиянием которых разрушение бетонного тела происходит гораздо быстрее, и срок эксплуатации снижается:

• постоянство механических нагрузок;
• влияние природных факторов;
• температурные воздействия – чем чаще бетон оттаивает и замерзает снова, тем быстрее в его структуре появятся микротрещины, с которых и подойдёт дальнейшее разрушение;
• кислотные и щелочные воздействия;
• повышенные условия истираемости.

Вот к чему приводит невнимательное отношение к бетонному изделию

Поэтому в первую очередь железнение проводят в производственных помещениях, где активно производятся те или иные виды работ, особенно, если там постоянно работает техника.

Обычные бетонные лестницы и крылечки тоже подпадают в «группу риска», поэтому после заливки — в случае, если дополнительно никак не планируется их облицовывать, опытные мастера советуют произвести дополнительное упрочнение поверхности.

Что необходимо использовать для железнения

Усиление бетонного основания

Бетонная поверхность часто утрачивает уникальные свойства и начинается процесс расслаивания и возникновение трещин. В итоге бетон разрушается.

Для предотвращения разрушения проводится укрепление различными материалами:

• Цемент упрочняет бетон, повышая эксплуатационные характеристики материла, и уменьшая проницаемость влаги. Но этот метод не особо эффективен. Затираемая поверхность и основной слой бетона не создадут достаточное сцепление, и впоследствии поверхность начнет медленно отслаиваться с появлением неровностей и шероховатостей.
• Топпинги. В виду того, что цемент не дает долгосрочного эффекта упрочнения, стали исследовать возможности использования его со специальными армирующими добавками. Так были изобретены, запатентованы и массово запущены в производство различные многокомпонентные тонкодисперстные смеси на основе цемента. Они не только обладают лучшей адгезией с основанием, но и увеличивают плотность поверхности, что улучшает прочностные и влагостойкие качества.
• Пропитки. Более современными материалами для железнения бетонного пола являются пропитки, производимые на основе полимеров и прочих синтетических соединений, которые не только образуют защитный слой на самой поверхности, но и проникают в поры бетона, упрочняя его. Еще одним плюсом подобных составов является и то, что его можно наносить на любую, даже старую поверхность. Однако, и цена на них высока.

Обработанный пол специальной полимерной пропиткой

Если присматриваете материалы для того, чтобы произвести железнение полов бетонных своими руками, лучше всего остановиться на пропитках. С ними работать довольно просто, что только «на руку» новичкам.

Видео в этой статье предоставит небольшой экскурс по современным упрочнителям, которые можно найти на отечественном строительном рынке.

Способы железнения цементом

Железнение – это простая технологическая работа, которая подразумевает наличие профессиональных навыков и знаний. Рассмотрим подробнее как зажелезнить пол бетонный цементом.

Мокрый способ

Подходит для обработки поверхностей, находящихся как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости. Данная операция выполняется после приобретения бетоном 28-суточной прочности. Поэтому именно этот способ применяют не только в качестве профилактических, но и ремонтных работ старых поверхностей.

Мокрый способ подразумевает поэтапную обработку пола:

• В обязательном порядке поверхность отчищают от мусора и пыли.
• Чтобы увеличить степень сцепления основания с наносимым раствором, поверхность обрабатывают грунтовкой глубокого проникновения.
• Приступают к приготовления жидкого цементно-песчаного раствора в соотношении 1:1.

На заметку: Чтобы трещины не появлялись, необходимо, чтобы в растворе было известковое тело в количестве 10% от массы цемента. Также в составе может присутствовать жидкое стекло, чтобы придать водоотталкивающие качества поверхности – не более 5% от получившегося объема раствора. Можно добавить и микрофибру для дополнительного армирования будущего слоя. Дозируется примерно 3-4% от общей массы.

• Нанесение на горизонтальную поверхность производят с помощью кельмы или мастерка тонким слоем и разравнивают. Быстрее и качественнее справиться с этим поможет игольчатый валик.

Внимание! Если происходит обработка вертикальной поверхности, то раствор необходимо сделать гуще для того, чтобы он не стекал, а надежно закрепился на основании. Наносится также шпателем.

После того как все работы сделаны, поверхность покрывают пленкой, и дают хорошенько выстояться не менее двух суток. Если в помещении жарко, желательно опрыскивать нанесенный слой обычной водой, чтобы не пришлось устранять на нем трещины, возникшие из-за пересыхания.

Сухой способ

Сухой метод является более комфортным и недорогим в сравнении в вышеописанным. Стоит иметь в виду, что железнение по сухой технологии проводится сразу же еще по несхватившейся стяжке.

Ее состояние должно быть таким, чтобы она еще не затвердела окончательно, но и после прохождения по ней не оставалось следов. Обычное состояние в 7-10 часовом возрасте. Но, эти сроки варьируются в зависимости от индивидуальных обстоятельств и условий.

Технологию его нанесения регламентирует СНиП на пол железобетонный II-В.8-71.

Затирка вручную

Внимание! Особенности проведения таких работ допускают применять их только для горизонтальных оснований.

Автоматизация процесса железнения

Как зажелезнить цементом бетонный пол по сухой технологии, расскажет инструкция ниже:

• Наносится просто сухой цемент марки не ниже М300. На кельму берется небольшое количество и втирается радиусными движениями. Для удобства лучше обрабатывать небольшие участки. Если наносимый цемент приобрел темный оттенок – значит его втирание прошло удачно.
• В случае, если предполагается обрабатывать большие площади, лучше всего использовать специальную затирочную машину.
• После затирки, поверхность обрабатывают водоотталкивающей пропиткой.

Полноценно пользоваться таким полом можно только по истечении пяти суток, но полную прочность защитный слой набирает на 28 сутки.

Усиление топпингами

Данный метод является самым надежным и эффективным, так как покрытие наделяется прочными и качественными свойствами. Он чем — то похож на сухой способ ведения работ.

• В процессе пропитки используют полимерный состав, который втирают в поверхность бетона. Важно втирать полимерную смесь в момент, когда он еще нетвердый.
• Полимерную смесь высыпают на бетон и втирают при помощи затирочной машины. Только стоит учитывать тот факт, что нанесение топпинга – это работы, производимые профессионалами, так как смесь сама по себе «капризна» и требует особого подхода.

Один из компонентов топпинговой системы для бетонного пола

• Как производить работу с той или иной приобретенной смесью, зависит от ее состава, который влияет на способ нанесения. Поэтому перед использованием обязательно обратитесь к инструкции.

Применение пропиток

С использованием пропиток, в отличие от вышеизложенных способов, мороки намного меньше. Они наносятся просто кисточкой, валиком, пульверизатором или иным доступным инструментом.

Сколько будет сохнуть нанесенный слой, зависит от его состава и консистенции. Поэтому перед применением следует тщательно ознакомиться с инструкцией от производителя.

На фото свежеобработанный пропиткой пол

«Кашу маслом не испортишь» — известная всем и любимая поговорка некоторых сердобольных строителей. Но руководствоваться ею при использовании пропитки не стоит, так как ее избыток может привести к шелушению идеальной инертной к пыли поверхности.

Как видите, в укреплении бетонного основания нет ничего сверхъестественного. Зато пользу от таких работ трудно переоценить – долговечность, эстетика, экономия трудовых и денежных ресурсов на постоянном ремонте «состарившегося» основания. О том, как железнить бетонный пол, применяя разные методы, расскажет представленное здесь видео.

Железнение бетона и цементных покрытий

 

 

Содержание статьи:

.

Зачем железнить бетон

Долговечность, стойкость и сохранность бетона, бетонных и цементных поверхностей  во многом зависят от их водонепроницаемости.

Недостаточное содержание цемента, использование крупнозернистых фракций наполнителей, а также излишки воды в бетонных смесях и штукатурных растворах, могут привести к образованию трещин, пор и микро пустот. Все это отрицательно сказывается на гидроизоляционных свойствах бетонных и цементных покрытий, бетонного пола, стен, стяжки и т.п.

Для придания поверхностям, в состав которых входит цемент, дополнительных свойств, позволяющих прослужить им максимально долгий срок, применяют железнение.

Железнение полов позволяет уплотнить поверхностный слой бетонного пола или цементно-песчаной стяжки. Железнение цементом или специальными смесями несложный и достаточно надежный способ упрочнения бетонных и цементных покрытий и может быть выполнено своими руками.

Важно помнить, что железнение цементных и бетонных покрытий и конструкций само по себе не улучшает их качественные характеристики. Вместе с тем оно продлевает срок службы бетонных и цементных поверхностей за счет ослабления механических, физических и химических воздействий на них.

Железнение позволяет:

• увеличить водонепроницаемость;
• выровнять поверхность бетонной конструкции;
• повысить износостойкость и ударопрочность;
• добиться на поверхности стяжки достаточно прочной и крепкой цементной корки, которая защищает поверхность пола от преждевременного истирания;
• сократить расслаивание, шелушение и ломкость бетона и цементной штукатурки;
• предотвратить появление трещин;
• получить готовое к эксплуатации покрытие за один рабочий цикл.

.

Цементное железнение — что это?

Это специальный метод защиты, позволяющий значительно улучшить гидроизоляционные характеристики материала, повысить прочность и твердость покрытий. Цементное железнение позволяет создать на обрабатываемой поверхности гладкую водонепроницаемую пленку, а  железненная штукатурка составляет единое целое с бетоном и не отслаивается.

При железнении на бетонную поверхность или штукатурку наносят цементный раствор или сухой цемент (специальный порошок) и заглаживают его в тело конструкции. Для повышения влагостойкости конструкций и обеспечения их беспыльности в процессе железнения используют различные смеси, в состав которых вводят «жидкое» стекло, алюминат натрия и т.д., а для увеличения твердости применяют корунд или гранитный, кварцевый заполнители. Для усиления и придания других свойств используют иные модифицирующие добавки.Для придания бетонным поверхностям и цементным покрытиям более эстетичного вида в качестве затирки можно воспользоваться цветным цементом.

В магазинах можно приобрести специально предназначенные для такого вида работ смеси. Для облегчения железнения бетонных полов большой площади используют специальную технику, напоминающую вертолет: смесь для железнения втирается в поверхность пола при помощи вращающихся дисков. Такая обработка позволяет добиться гладкости и прочности бетонного пола.

.

Техника железнения

В зависимости от используемых материалов различают сухой и мокрый способ железнения. Железнение бетонных поверхностей сухим способом подходит только для горизонтальных плоскостей. Мокрый метод можно применять для железнения любых поверхностей.

Мокрый способ

При таком способе бетонную поверхность оштукатуривают жирным раствором цемента, в котором соотношение цемента и песка по массе составляет 1:1. Затем раствор заглаживают (затирают) кельмой или стальной штукатурной лопаткой. Для того чтобы штукатурка была эластичнее и меньше трескалась, в штукатурный раствор добавляют в небольшом количестве известковое тесто из расчета 0,1 от массы цемента.

Сухой способ

Для этого на свежезалитую бетонную поверхность  сначала укладывают цементный раствор, а затем поверхность присыпают через сито сухим чистым цементом (специальной смесью) слоем в 2 -3 мм. Потом, как только цемент (смесь) пропитается водой, его заглаживают кельмой. Получается железненная штукатурка  с повышенными гидроизоляционными свойствами.

После того как цементное железнение бетонной поверхности окончено, бетону дают полностью затвердеть. После высыхания (на это уйдет  около недели) поверхность можно покрыть полимерным составом.

Железнение бетонного пола можно выполнить самостоятельно сухим способом. Обработку проводят по непросохшему полу. Для этого на второй день после заливки стяжки поверхность бетонного пола очень густо посыпают сухим цементом и тщательно втирают его полиуретановой либо пенопластовой теркой. Если это необходимо, то можно добавить совсем немного воды.

Для получения более качественной поверхности полов перед началом железнения на сырую стяжку накладывают толстый слой грунтовки, которая обеспечивает глубокую степень проникновения. После того, как грунтовка впитается, приступают непосредственно к железнению с использованием сухого цемента.

Проблема с железобетоном

Сам по себе бетон является очень прочным строительным материалом. Великолепный Пантеон в Риме, крупнейший в мире купол из неармированного бетона, находится в отличном состоянии спустя почти 1900 лет. И все же многие бетонные конструкции прошлого века — мосты, шоссе и здания — рушатся. Многие бетонные конструкции, построенные в этом веке, к его концу устареют.

Учитывая сохранившиеся древние постройки, это может показаться любопытным.Решающее отличие — это современное использование стальной арматуры, известной как арматура, скрытая внутри бетона. Сталь в основном состоит из железа, и одно из неизменных свойств железа — ржавчина. Это ухудшает долговечность бетонных конструкций, что затрудняет обнаружение и требует затрат на ремонт.

Хотя ремонт может быть оправдан для сохранения архитектурного наследия знаковых зданий 20-го века, например, спроектированных пользователями железобетона, такими как Фрэнк Ллойд Райт, сомнительно, будет ли это доступным или желательным для подавляющего большинства сооружений.Писатель Роберт Курланд в своей книге Concrete Planet оценивает затраты на ремонт и восстановление бетонной инфраструктуры только в Соединенных Штатах в триллионы долларов, которые будут оплачиваться будущими поколениями.

Для замены старых мостов нужны новые деньги. 1stPix Фила / Flickr.com, CC BY-NC

Стальная арматура была кардинальным нововведением 19 века. Стальные стержни добавляют прочности, позволяя создавать длинные консольные конструкции и более тонкие плиты с меньшей опорой.Это сокращает время строительства, поскольку для заливки таких плит требуется меньше бетона.

Эти качества, продвигаемые напористым, а иногда и двуличным продвижением бетонной промышленности в начале 20 века, привели к его огромной популярности.

Железобетон конкурирует с более прочными строительными технологиями, такими как стальной каркас или традиционные кирпичи и строительный раствор. Во всем мире он заменил экологически чувствительные, низкоуглеродные варианты, такие как сырцовый кирпич и утрамбованную землю — исторические практики, которые также могут быть более долговечными.

Инженеры начала 20 века думали, что железобетонные конструкции прослужат очень долго — возможно, 1000 лет. На самом деле продолжительность их жизни больше примерно 50-100 лет, а иногда и меньше. Строительные нормы и правила обычно требуют, чтобы здания сохранялись в течение нескольких десятилетий, но ухудшение состояния может начаться всего через 10 лет.

Многие инженеры и архитекторы указывают на естественное сродство стали и бетона: они обладают схожими характеристиками теплового расширения, а щелочность бетона может помочь подавить ржавчину.Но все еще недостаточно знаний об их композитных качествах — например, в отношении изменений температуры, связанных с воздействием солнца.

Многие альтернативные материалы для армирования бетона, такие как нержавеющая сталь, алюминиевая бронза и фибро-полимерные композиты, пока не получили широкого распространения. Доступность простой стальной арматуры привлекает застройщиков. Но многие проектировщики и разработчики не принимают во внимание дополнительные расходы на обслуживание, ремонт или замену.

Дешево и эффективно, по крайней мере, в краткосрочной перспективе. Луиджи Кьеза / Wikimedia Commons, CC BY-SA

Существуют технологии, которые могут решить проблему коррозии стали, например, катодная защита, при которой вся конструкция подключается к антикоррозийному электрическому току. Существуют также интересные новые методы контроля коррозии с помощью электрических или акустических средств.

Другой вариант — обработать бетон составом, ингибирующим ржавчину, хотя он может быть токсичным и не подходящим для зданий.Есть несколько новых нетоксичных ингибиторов, включая соединения, извлеченные из бамбука, и «биомолекулы», полученные из бактерий.

По сути, однако, ни одно из этих достижений не может решить врожденную проблему, заключающуюся в том, что размещение стали внутри бетона разрушает его потенциально большую долговечность.

Экологические затраты на реконструкцию

Это имеет серьезные последствия для планеты. Бетон является третьим по величине источником выбросов углекислого газа после автомобилей и угольных электростанций.Только на производство цемента приходится примерно 5% мировых выбросов CO₂. Бетон также составляет самую большую долю отходов строительства и сноса и составляет около трети всех отходов свалок.

Переработка бетона сложна и дорога, снижает его прочность и может катализировать химические реакции, ускоряющие распад. Миру необходимо сократить производство бетона, но это будет невозможно без строительства долговечных конструкций.

Рекультивация арматуры: дорогостоящая работа.Анна Фродезиак / Wikimedia Commons

В недавней статье я предполагаю, что повсеместное признание железобетона может быть выражением традиционного, доминирующего и в конечном итоге деструктивного взгляда на материю как на инертную. Но железобетон на самом деле не инертен.

Бетон обычно воспринимается как каменный, монолитный и однородный материал. Фактически, это сложная смесь вареного известняка, глиноподобных материалов и широкого спектра каменных или песчаных заполнителей.Сам известняк представляет собой осадочную породу, состоящую из раковин и кораллов, на формирование которых влияют многие биологические, геологические и климатологические факторы.

Это означает, что бетонные конструкции, несмотря на все их каменные поверхностные качества, на самом деле состоят из скелетов морских существ, перемолотых скалами. Этим морским существам требуются миллионы и миллионы лет, чтобы жить, умереть и превратиться в известняк. Этот временной масштаб резко контрастирует с продолжительностью жизни современных зданий.

Сталь также часто считается инертной и упругой. Такие термины, как «железный век», предполагают древнюю долговечность, хотя артефакты железного века сравнительно редки именно потому, что они ржавеют. Если видна строительная сталь, ее можно обслуживать — например, если мост Харбор-Бридж в Сиднее неоднократно красится и перекрашивается.

Однако, когда сталь заделана в бетон, она скрыта, но тайно активна. Влага, проникающая через тысячи крошечных трещин, вызывает электрохимическую реакцию.Один конец арматурного стержня становится анодом, а другой — катодом, образуя «батарею», которая обеспечивает преобразование железа в ржавчину. Ржавчина может расширять арматурный стержень в четыре раза, увеличивая трещины и заставляя бетон расколоться в процессе, называемом скалыванием, более известным как «рак бетона».

Конкретный рак: некрасиво. Саранг / Wikimedia Commons

Я предлагаю изменить наше мышление и признать бетон и сталь яркими и активными материалами.Это не случай изменения каких-либо фактов, а скорее переориентация того, как мы понимаем эти факты и действуем в соответствии с ними. Чтобы избежать отходов, загрязнения окружающей среды и ненужного восстановления, потребуется мышление, выходящее далеко за рамки дисциплинарных представлений о времени, и это особенно верно для строительной отрасли.

Разрушенные цивилизации прошлого показывают нам последствия краткосрочного мышления. Мы должны сосредоточиться на строительстве структур, которые выдержат испытание временем, чтобы не получить громоздкие, заброшенные артефакты, которые не больше подходят для своего первоначального назначения, чем статуи острова Пасхи.

Коррозия закладных материалов

Коррозия арматурной стали и других закладных металлов является основной причиной разрушения бетона. Когда сталь подвергается коррозии, образующаяся ржавчина занимает больший объем, чем сталь. Это расширение создает в бетоне растягивающие напряжения, которые в конечном итоге могут вызвать растрескивание, расслоение и отслаивание.

Сталь подвержена коррозии, потому что это не встречающийся в природе материал. Скорее, железная руда выплавляется и очищается для производства стали.Этапы производства, которые превращают железную руду в сталь, добавляют металлу энергии.

Сталь, как и большинство металлов, за исключением золота и платины, термодинамически нестабильна при нормальных атмосферных условиях, выделяет энергию и возвращается в свое естественное состояние — оксид железа или ржавчину. Этот процесс называется коррозией.

Для возникновения коррозии должны присутствовать следующие элементы:

• Должны быть как минимум два металла (или два места на одном металле) с разными уровнями энергии
• электролит
• металлическое соединение

В железобетоне арматурный стержень может иметь много отдельных участков с разными уровнями энергии.Бетон действует как электролит, а металлическое соединение обеспечивается проволочными стяжками, опорами стульев или самой арматурой.

Коррозия — это электрохимический процесс, связанный с потоком зарядов (электронов и ионов). В активных участках стержня, называемых анодами, атомы железа теряют электроны и переходят в окружающий бетон в виде ионов железа. Этот процесс называется реакцией окисления полуэлемента или анодной реакцией и представлен как:

2Fe → 2Fe ²⁺ + 4e ^—

Электроны остаются в стержне и текут к участкам, называемым катоды, где они соединяются с водой и кислородом в бетоне.Реакция на катоде называется реакцией восстановления. Обычная реакция восстановления:

2H ₂ O + O ₂ + 4e ^— → 4OH ^—

Для поддержания электрической нейтральности ионы двухвалентного железа мигрируют через поры бетона и попадают в них. катодные участки, где они объединяются с образованием гидроксидов железа или ржавчины:

2Fe ²⁺ + 4OH ^— → 2Fe (OH)

Этот начальный осажденный гидроксид имеет тенденцию далее реагировать с кислородом с образованием более высоких оксидов.Увеличение объема по мере дальнейшей реакции продуктов реакции с растворенным кислородом приводит к внутреннему напряжению в бетоне, которого может быть достаточно, чтобы вызвать растрескивание и отслаивание бетонного покрытия.

Коррозию закладных металлов в бетон можно значительно снизить, если уложить без трещин бетон с низкой проницаемостью и достаточным покрытием из бетона. Бетон с низкой проницаемостью может быть получен за счет уменьшения отношения воды к вяжущим материалам в бетоне и использования пуццоланов и шлака.Пуццоланы и шлак также увеличивают удельное сопротивление бетона, тем самым снижая скорость коррозии даже после ее возникновения. ACI 318-11, Строительные нормы и правила для конструкционного бетона устанавливает минимальные требования к бетонному покрытию, которые помогут защитить металлические конструкции от коррозионных материалов. Дополнительные меры по снижению коррозии стальной арматуры в бетоне включают использование добавок, замедляющих коррозию, покрытие арматуры (например, эпоксидной смолой) и использование герметиков и мембран на поверхности бетона.Герметики и мембраны, если они используются, необходимо периодически наносить повторно.

Бетон и пассивный слой

Хотя сталь естественным образом склонна к коррозионным реакциям, щелочная среда бетона (pH от 12 до 13) обеспечивает защиту стали от коррозии. При высоком pH на стали образуется тонкий оксидный слой, препятствующий растворению атомов металла. Эта пассивная пленка фактически не останавливает коррозию; снижает скорость коррозии до незначительного уровня. Для стали в бетоне скорость пассивной коррозии обычно равна 0.1 мкм в год. Без пассивной пленки скорость коррозии стали бы как минимум в 1000 раз выше (ACI222 2001).

Благодаря присущей бетону защите, арматурная сталь не подвергается коррозии в большинстве бетонных элементов и конструкций. Однако при разрушении пассивного слоя может возникнуть коррозия. Разрушение пассивного слоя происходит при снижении щелочности бетона или повышении концентрации хлоридов в бетоне до определенного уровня.

Роль хлорид-ионов

Воздействие хлорид-ионов на железобетон является основной причиной преждевременной коррозии стальной арматуры. Проникновение хлорид-ионов, присутствующих в солях для борьбы с обледенением и морской воде, в железобетон может вызвать коррозию стали, если кислород и влага также доступны для поддержания реакции. Растворенные в воде хлориды могут проникать через прочный бетон или попадать в сталь через трещины. Примеси, содержащие хлориды, также могут вызывать коррозию.

Ни один другой загрязнитель не задокументирован так подробно в литературе как причина коррозии металлов в бетоне, чем ионы хлора. Механизм, с помощью которого хлориды способствуют коррозии, не совсем понятен, но наиболее популярная теория состоит в том, что ионы хлора проникают через защитную оксидную пленку легче, чем другие ионы, что делает сталь уязвимой для коррозии.

Риск коррозии увеличивается с увеличением содержания хлоридов в бетоне. Когда содержание хлоридов на поверхности стали превышает определенный предел, называемый пороговым значением, произойдет коррозия, если также доступны вода и кислород.Исследования Федерального управления шоссейных дорог (FHWA) показали, что пороговый предел в 0,20 процента общего (растворимого в кислоте) хлорида от веса цемента может вызвать коррозию арматурной стали в настилах мостов (Clear 1976). Однако только водорастворимые хлориды способствуют коррозии; некоторые растворимые в кислоте хлориды могут быть связаны в агрегатах и, следовательно, не могут способствовать коррозии. Работа в FHWA (Clear 1973) показала, что коэффициент преобразования кислотно-растворимых хлоридов в водорастворимые может варьироваться от 0.От 35 до 0,90, в зависимости от состава и истории бетона. Произвольно было выбрано 0,75, в результате чего предел растворимости в воде хлоридов составляет 0,15% от веса цемента.

Хотя хлориды несут прямую ответственность за возникновение коррозии, они, по-видимому, играют лишь косвенную роль в скорости коррозии после ее возникновения. Основными факторами, регулирующими скорость, являются доступность кислорода, удельное электрическое сопротивление и относительная влажность бетона, а также pH и температура.

Карбонизация

Карбонизация происходит, когда двуокись углерода из воздуха проникает в бетон и вступает в реакцию с гидроксидами, такими как гидроксид кальция, с образованием карбонатов. В реакции с гидроксидом кальция образуется карбонат кальция:

Ca (OH) ₂ + CO ₂ → CaCO ₃ + H ₂ O

Эта реакция снижает pH порового раствора до 8,5, при котором пассивная пленка на сталь нестабильна.

Карбонизация — обычно медленный процесс. Было подсчитано, что в высококачественном бетоне карбонизация будет происходить со скоростью до 0,04 дюйма в год. Уровень карбонизации значительно увеличивается в бетоне с высоким водоцементным отношением, низким содержанием цемента, коротким периодом отверждения, низкой прочностью и высокопроницаемой или пористой пастой.

Карбонизация сильно зависит от относительной влажности бетона. Самый высокий уровень карбонизации наблюдается при относительной влажности от 50 до 75 процентов.При относительной влажности ниже 25% степень карбонизации считается незначительной. При относительной влажности выше 75% влага в порах ограничивает проникновение CO2. Коррозия, вызванная карбонизацией, часто возникает на участках фасадов зданий, которые подвергаются воздействию дождя, затенены от солнечного света и имеют низкое бетонное покрытие над арматурной сталью.

Карбонизация бетона также снижает количество хлорид-ионов, необходимых для ускорения коррозии. В новом бетоне с pH от 12 до 13 требуется от 7 000 до 8 000 ppm хлоридов, чтобы вызвать коррозию закладной стали.Однако, если pH понижается до диапазона от 10 до 11, порог хлорида для коррозии значительно ниже — на уровне или ниже 100 частей на миллион. Однако, как и ионы хлора, карбонизация разрушает пассивную пленку армирования, но не влияет на скорость коррозии.

Пример карбонизации на фасаде здания.

Коррозия разнородных металлов

Когда два разных металла, такие как алюминий и сталь, контактируют в бетоне, может возникнуть коррозия, потому что каждый металл обладает уникальным электрохимическим потенциалом.Знакомый тип коррозии разнородных металлов происходит в обычной батарее фонарика. Цинковый корпус и угольный стержень — это два металла, а влажная паста действует как электролит. Когда углерод и цинк соединены проволокой, течет ток. В железобетоне коррозия разнородных металлов может происходить на балконах, где закладные алюминиевые перила контактируют с арматурной сталью. Ниже приведен список металлов в порядке электрохимической активности:

1. Цинк 5. Никель 9.Медь

2. Алюминий 6. Олово 10. Бронза

3. Сталь 7. Свинец 11. Нержавеющая сталь

4. Железо 8. Латунь 12. Золото

Когда металлы контактируют в активном электролите, тем меньше активный металл (нижнее число) в серии корродирует.

Список литературы

Комитет ACI 222, Защита металлов в бетоне от коррозии , ACI 222R-01, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 2001, 41 страница.

Комитет ACI 318, Требования строительных норм для конструкционного бетона , ACI 318-05, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 2005 г., 443 страницы.

Клир, К.С., и Хэй, Р.Э., «Время до коррозии арматурной стали в бетонной плите, V.1: Влияние параметров проектирования и строительства смеси», FHWA-RD-73-32, Федеральное управление шоссейных дорог, Вашингтон, Округ Колумбия, апрель 1973 г., 103 страницы.

Clear K.C., «Время до коррозии арматурной стали в бетонных плитах», Федеральное управление шоссейных дорог, PB 258 446, Vol.3, апрель 1976 г.

PCA, Типы и причины разрушения бетона, Portland Cement Association, Скоки, Иллинойс, 2002 г., 16 страниц.

Какая форма железа обеспечивает лучшую однородность смеси для бетона?

Категория: Ускорители — Радиационная защита

На следующий вопрос ответил эксперт в соответствующей области:

квартал

Если для защиты требуется тяжелый бетон (скажем, 3,84 г / см ^-3 ), есть ли преимущества в использовании магнетита / гематита (удельный вес железной руды = 4.7) по сравнению со стальным ломом (стальная дробь, штамповка и т. Д., Удельный вес = 7,0)? Будет ли один обеспечивать лучшее затухание, чем другой? Есть ли преимущества у железной руды перед сталью помимо затрат? Это будет приложение для защиты от рака с помощью линейного ускорителя гамма-излучения.

А

Обычно бетон, который используется для экранирования, имеет плотность около 2,35 г / см ^-3 . Железо или заполнители, содержащие железо, такие как магнетит (Fe ₃ O ₄ ) или гематит (Fe ₂ O ₃ ), добавляют в бетон для увеличения его плотности.Эффективный атомный номер бетона также увеличивается, и комбинированный эффект заключается в увеличении затухания. Плотность железа 7,85 г / см ^-3 . Поперечное сечение фотонов железа в г см ^-2 больше, чем у бетона, за исключением узкой полосы около 1 МэВ (1,6 x 10 ^-13 Дж). Таким образом, для всех практических целей масштабирование плотности конкретных слоев с десятым значением для первичного барьера терапевтического линейного ускорителя является приемлемым и консервативным для высокоэнергетического тормозного излучения (> 5 МВ).Это не консервативно для более низких энергий. Таким образом, форма железа, добавляемого в бетон, не влияет на ослабление высокоэнергетического тормозного излучения, пока оно равномерно смешано с бетоном. Поэтому вопрос, который вам действительно следует задать подрядчику по бетону, заключается в том, какая форма железа обеспечивает лучшую однородность смеси. Чем меньше куски железа, тем легче добиться равномерного распределения.

Смешивание и заливка бетона высокой плотности — это искусство, и им должны заниматься только те, кто имеет опыт в этом процессе.Например, если процессы смешивания и заливки не контролируются должным образом, заполнители с высокой плотностью могут опускаться на дно. Есть несколько поставщиков, которые специализируются на поставках изделий из бетона высокой плотности.

Ниси Элизабет Ипе, PhD, CHP

«Спросите экспертов» публикует ответы, используя только СИ (Международная система единиц) в соответствии с международной практикой. Чтобы преобразовать их в традиционные единицы, мы подготовили таблицу преобразования. Вы также можете просмотреть диаграмму, которая поможет представить информацию о радиации, представленную в этом вопросе и ответе, в перспективе.Пояснения к терминам излучения можно найти здесь.

Ответ опубликован 28 января 2009 г. Информация, размещенная на этой веб-странице, предназначена только в качестве общей справочной информации. Конкретные факты и обстоятельства могут повлиять на применимость описанных здесь концепций, материалов и информации. Предоставленная информация не заменяет профессиональную консультацию, и на нее нельзя полагаться в отсутствие такой профессиональной консультации. Насколько нам известно, ответы верны на момент публикации.Имейте в виду, что со временем требования могут измениться, могут появиться новые данные, а ссылки в Интернете могут измениться, что повлияет на правильность ответов. Ответы — это профессиональное мнение эксперта, отвечающего на каждый вопрос; они не обязательно отражают позицию Общества физиков здоровья.

Преимущества испытанного пигмента на основе оксида железа

Продукция и отделка в декоративной промышленности становятся все более сложными — полимер-модифицированные покрытия, нанотехнологические герметики, экологически чистые морилки и красители и многие другие.Эти высококачественные материалы и системы стали новым «ажиотажем» в отрасли и, казалось, доминировали в обсуждениях на торговых выставках в прошедшем зимнем сезоне. Новые технологии — это здорово, и я большой сторонник НАСТОЯЩИХ технологических достижений. Но в то же время всем нам нужно помнить о старых проверенных и проверенных продуктах, которые по-прежнему составляют значительную часть отрасли, и, что более важно, освежиться в основных принципах и о том, как их правильно использовать.

Как часто бывает, недавний телефонный звонок заставил меня задуматься об этом.Человек на другом конце спрашивал, почему их недавно залитый цветной бетонный пол подвала не того цвета, с белой дымкой на поверхности и темнее по краям по сравнению с серединой. Потратив следующие 10 минут на объяснение причин каждой проблемы, я понял, насколько важны основные продукты и основы их установки в нашей повседневной работе.

Когда дело доходит до основных не гламурных продуктов, которые по-прежнему имеют огромное влияние на нашу промышленность, вам не нужно искать что-то большее, чем пигменты на основе оксида железа.Продукт, который положил начало индустрии декоративного бетона более 50 лет назад, до сих пор остается самым потребляемым продуктом в нашей отрасли. Оксид железа, также известный как цельное пятно, краситель или просто цвет, представляет собой не что иное, как искусственную ржавчину. Что делает его такой рабочей лошадкой и основным продуктом в нашей отрасли, так это то, что это единственный краситель, который может выдерживать экстремально щелочную среду бетона без выцветания или выщелачивания.

Частицы оксида железа, производимые для строительной индустрии, в 10 раз мельче, чем частицы цемента.При добавлении в бетонную смесь частицы оксида железа фактически окружают и покрывают частицы цемента. Вот почему интегральный цвет дозируется или измеряется в зависимости от содержания цемента, а не от количества песка, камня или воды. То, что средняя цветовая нагрузка составляет всего 2,5 фунта пигмента на 94 фунта цемента (2,6 процента), демонстрирует окрашивающую способность пигментов на основе оксида железа. Эта окрашивающая способность называется силой окрашивания, и важно отметить, что не все оксиды железа имеют одинаковую силу окрашивания.Не только различные производственные процессы влияют на силу окраски, но и добавление инертных наполнителей при смешивании цветов может разбавить или снизить стойкость окраски пигментов. Чтобы обеспечить максимальную стойкость окрашивания, сделайте домашнюю работу и избегайте дешевых красок, содержащих наполнители.

Использование излишка воды осветлит и обесцветит бетон целиком. Это особенно верно, если в процессе отделки использовалась вода, в результате чего на бетонной плите остались следы от метел и полосы.

В дополнение к основам того, что такое пигменты на основе оксида железа, я думаю, что знание основ того, как они используются, и понимание общих проблем, связанных с их использованием, еще более важно. Есть пять ключевых компонентов, которые определяют окончательный цвет при использовании пигментов на основе оксида железа в бетоне.

Пигмент : Как мы уже говорили ранее, важно использовать пигмент хорошего качества от известного производителя. Правильное смешивание и однородность цвета — это то, что вы, как установщик, практически не можете контролировать, поэтому важно доверять своему поставщику.

Содержание воды : Также известное как соотношение воды и цемента, это, безусловно, причина №1 проблем с цветным бетоном. Количество воды, используемой для изготовления бетона, оказывает сильное и стойкое влияние на окончательный цвет. Чем больше воды используется, тем светлее цвет. Это справедливо не только для воды, используемой в смеси, но и для любой воды, добавляемой на поверхность в процессе отделки. Используйте как можно меньше воды и учитывайте химические добавки (пластификаторы, водоредукторы и т. Д.).), чтобы уменьшить необходимое количество воды. Что бы ни случилось — оставайтесь последовательными.

Содержание цемента : Следующим по величине фактором, влияющим на окончательный цвет, является содержание цемента. Количество цемента, используемого в смеси, имеет решающее значение, потому что это то, на чем основано содержание пигмента. Начните менять количество цемента от партии к партии, и вы получите изменение цвета. Большинство монтажников сталкиваются с проблемами при дозировании «мешочной смеси», а не по фактическому весу цемента. Смесь из пяти мешков может иметь фактическое содержание цемента от 460 фунтов до 650 фунтов.

Цвет цемента : Вероятно, наиболее неправильно понимаемой и ошибочно диагностируемой причиной проблем с окрашенным бетоном является цвет цемента и его влияние на окончательный цвет. Хотя большинство производителей цемента стремятся к общей консистенции продукта, они не проверяют цвет. Испытания показали, что цемент, полученный на одном и том же заводе, может иметь резкие различия в цвете в течение недель и месяцев. Если у вас есть длительные промежутки времени (недели или месяцы) между заливками цвета, возможно, стоит потратить время и деньги, чтобы сохранить цемент, чтобы гарантировать, что цвет не изменился.

Совокупный цвет : Хотя совокупный цвет практически не влияет на фактический цвет, он может иметь косвенное влияние на общий микс. Песочная смесь не приобретет тот же цвет, что и агрессивная каменная смесь. Кроме того, подумайте, как заполнитель повлияет на окончательный цвет, если будет выполнена открытая отделка заполнителем.

Как и в случае с большинством проверенных продуктов и процессов, успех обычно сводится к одному проверенному руководству. В случае использования пигментов на основе оксида железа в цельном цвете, практическое правило — оставайтесь последовательными! Контролируйте свое окружение, контролируйте свою воду и старайтесь, чтобы все было как можно более последовательным.Пигменты на основе оксида железа никуда не денутся в ближайшее время, поэтому чем больше вы понимаете основы их работы, тем лучше вам будет.

Есть еще вопросы о вашем проекте?

железо-заполнитель-бетон-настил

Бетонный пол из железного заполнителя — это бетонный пол, специально разработанный для промышленных объектов, складов, распределительных центров, производственных предприятий или объектов логистики.Бетонный пол, заполненный железным заполнителем, защищает от тяжелых прямых ударов по бетонному полу, а также от трения, царапания или эрозии.

Concare ’ Покрытие полов из железобетона для промышленных полов решает проблемы, с которыми сталкиваются компании, которые производят крупногабаритную тяжелую продукцию или используют крупногабаритные машины, которые ежедневно перемещают продукцию с места на место. Эти объекты нуждаются в мощной системе промышленных полов, которая сокращает частую шлифовку, эрозию и является долговечной.Наше покрытие пола из железобетона придает вашему предприятию необходимую прочность, чтобы ваша компания могла сосредоточиться на том, что у нее получается хорошо.

Замените свой нынешний промышленный пол, если у вас есть:

• Тяжелое движение, интенсивное использование вилочных погрузчиков и т. Д.
• Ударная нагрузка или потенциально сильные удары по полу
• Эрозия или крошащийся бетон, ямы или ямы
• Трение или соскабливание с машин, продуктов и т. Д.

Ремонт промышленных бетонных полов
Ремонт промышленного пола — важная часть ухода за полом и его безопасности. Concare может даже осмотреть ваш пол, чтобы обеспечить максимальную производительность в суровых условиях. Наша опытная бригада может отремонтировать:

• Изношенные суставы
• Зоны сильного воздействия
• Эрозия

Обязательно спросите нас о наших продуктах по уходу за полом для ежедневного ухода и интенсивной уборки.

Магнитная железная руда как материал для бетонных блоков

Отчет о портовых работах в ПРИРОДЕ от 24 октября (стр. 639) заставляет меня еще раз обратить внимание на большое преимущество, которое может быть получено от использования магнитной железной руды в качестве материал для бетонных блоков. Если использовать магнетит вместо обычной породы в форме фрагментов и использовать магнитный песок или ильменитовый песок вместо обычного морского песка, можно получить бетонные блоки, которые обладают всей прочностью обычных бетонных блоков и весят при погружении в воду, ровно вдвое больше обычных блоков.Такое увеличение веса делает магнитные блоки намного более устойчивыми к волнам. Работа, построенная из магнитных блоков, останется в силе, когда другая работа будет уничтожена. Этот превосходный эффект магнитных блоков совершенно не зависит от размера блоков. Искусственное увеличение размера обычных бетонных блоков упоминается как средство увеличения силы сопротивления, но, несомненно, есть некоторые возражения против этого метода, и если большие массы разрушаются после ржавления корпусов, части может уступить дорогу.Поэтому лучше и удобнее использовать состав высшего качества. Что касается затрат, можно упомянуть, что для получения хорошего эффекта необходимо использовать магнитные блоки только для наиболее открытых участков плотины и многое другое в виде поверхностного покрытия. Существуют огромные природные месторождения магнетита, а также титановой руды, которая не представляет ценности для производства стали, и, несомненно, можно было бы получить необходимое количество в Скандинавии, а в случае гаваней на Востоке было бы неисчерпаемо поставки на юге Индии не слишком далеко от побережья.Утверждалось, что железная руда разлагается под воздействием морской воды и повреждает цемент. Это может быть верно для железных руд низкого качества, но не для богатых, чистых магнетита и ильменита, как я доказал прямыми экспериментами. Я подвергал фрагменты магнетита воздействию фильтрованной морской воды в чистых стеклянных сосудах, где можно было обнаружить все следы разложения, но, хотя я продолжал испытания в течение года, образцы выдержали испытание очень хорошо. Кроме того, я изготовил образцы блоков из портландцемента и подверг их испытаниям на раздавливание, которые показали, что они вполне удовлетворительны с точки зрения прочности.

Сульфиды железа в бетоне — RJ Lee Group, Inc. (RJLG)

Окисление сульфидных минералов железа

Сульфиды железа — это вспомогательные минералы, обнаруженные в различных типах горных пород, среди которых наиболее распространены пирит (FeS ₂ ) и пирротин (Fe _1-x S) (x = от 0 до 0,2). При некоторых условиях эти минералы могут подвергаться реакциям окисления, которые могут вызвать повреждение бетонного покрытия или конструкций.

Пирит в горных породах под бетонными конструкциями

Пирит распространен в сланцах и является источником кислотного дренажа горных пород (ARD), который естественным образом возникает в некоторых средах как часть выветривания горных пород и последующего окисления пирита.Это явление также известно как кислотный дренаж шахт (AMD), когда горнодобывающая деятельность усугубляет процесс выветривания, подвергая окислению большее количество пирита. ARD и AMD приводят к снижению pH грунтовых и поверхностных вод, вытекающих из источника пирита, из-за выделения серной кислоты.

Если под зданиями или тротуарами присутствуют колчеданный сланец или порода, содержащая сульфид железа, изменение объема, вызванное окислением железа, может привести к набуханию почвы и последующему вспучиванию бетонных плит и фундаментов. ¹ .Кроме того, выделяющаяся серная кислота может реагировать с кальцитом и другими присутствующими ионами с образованием обширных вторичных сульфатных минералов. Тестирование сланца на содержание сульфидов обычно проводится при планировании строительства, при этом пределы варьируются в зависимости от штата и спецификаций разработчика.

Пирит и пирротин в бетонном заполнителе

Сульфиды железа распространены в различных типах горных пород и поэтому могут присутствовать в заполнителях, используемых в бетоне. Пирит — самый стабильный минерал сульфида железа, но он все еще может окисляться вблизи поверхности бетона и штукатурки, что приводит к появлению неприглядных пятен и всплыванию.В качественном плотном бетоне можно успешно использовать заполнитель, содержащий небольшое количество пирита, без ущерба для прочности конструкции.

Пирротин в бетоне окисляется быстрее, чем пирит. Реакции между образующейся серной кислотой и цементным тестом могут образовывать вторичные сульфатные минералы, вызывающие значительное расширение и растрескивание бетона. В наиболее тяжелых случаях переделка цементного теста приводит к ослаблению и потере структурной целостности бетона.Было установлено, что использование пирротинсодержащих заполнителей является основной причиной обширных повреждений тысяч домов и коммерческих зданий в Восточном Коннектикуте ² и Квебеке, Канада ^3-4 .

Ряд факторов влияет на скорость и вероятность повреждения из-за окисления пирротина, включая концентрацию минерала, качество бетона, кристаллографическую форму минерала, связь с другими сульфидами железа, минералогию вмещающих пород ⁵ и окружающую среду.Роль этих факторов и их влияние на скорость окисления до конца не изучены.

Таким образом, согласованные ограничения на количество пирротина или любого сульфида железа, разрешенного в бетонном заполнителе, еще не установлены в Соединенных Штатах. Европейские стандарты для заполнителя бетона устанавливают предел в 1% общей серы по массе, который снижается до 0,1% общей серы, если в заполнителе обнаруживается пирротин.

Исследователи недавно разработали трехфазную процедуру для оценки агрегатов на предмет потенциально вредной реакции из-за окисления сульфидов железа ⁶ .Процедура включает измерение общего содержания серы с помощью индукционной печи LECO, измерение потребления кислорода и ускоренное испытание на расширение бруска строительного раствора. Подтверждение этого исследования продолжается и будет сопровождаться новыми исследовательскими усилиями по определению соответствующих пределов для минералов сульфида железа в бетонных заполнителях для защиты от будущего имущественного ущерба, в то же время позволяя использовать заполнители, содержащие не вредные количества минералов сульфида железа, для бетонных конструкций. .

Цитаты:

1.Граттан-Беллью, П. и Иден, У.Дж. (1975). «Разрушение бетона и вспучивание пола из-за биогеохимического выветривания нижележащего сланца», Canadian Geotechnical Journal, Vol. 12. С. 372–378.

2. Вилле К. и Чжун Р. 2016. «Исследование разрушения бетонных стен подвала в CT», Университет Коннектикута, Сторрс, Коннектикут. 93 с.

3. Чинчон, Дж. С., Айора, К., Агуадо, А. и Гирадо, Ф. (1995). «Влияние выветривания сульфидов железа, содержащихся в заполнителях, на прочность бетона», Cement and Concrete Research, Vol.25, № 6, с. 1264–1272.

4. Родригес А., Дюшен Дж., Фурнье Б. и др. 2012. «Минералого-химическая оценка бетона, поврежденного в результате окисления сульфидсодержащих заполнителей», Исследование цемента и бетона, ROI 42: стр. 1336-47.

5. Оливейра И., Каваларо С.Х.П., Агуадо А. (2014). «Эволюция окисления пирротина в заполнителях для бетона», Materiales De Construccion, Vo. 64, Issue 316, e038.

.

6. Родригес, А., Дюшен, Дж., Фурнье, Б., Дюран, Б., Шехата, М., Ривард, П. 2016. «Протокол оценки бетонных заполнителей, содержащих минералы сульфида железа», ACI Materials Journal, 113 (3): стр. 349-359.

Ссылочные стандарты

ASTM C 33-18 Стандартные технические условия на бетонный заполнитель
EN-12 620 (2003) Заполнители для бетона.