18-04-2011 | Факторы, влияющие на выцветание тротуарной плитки

Первопричиной появления выцветов на поверхности тротуарной плитки является наличие гидрооксида кальция в цементе. Чтобы выцветы появились на поверхности тротуарной плитки, гидрооксид кальция должен мигрировать из объема цементного камня на поверхность тротуарной плитки. Для этого нужны пути миграции - капилляры и силы, вызывающие миграции - разность концентраций гидрооксида кальция в жидкой фазе на поверхности и в объеме материала; и, наконец, нужна эта жидкая фаза.

Разберем эти факторы по порядку. Портландцемент и другие виды цемента на основе портландцементного клинкера в процессе гидратации образуют довольно большое количество гидрооксида кальция: до 15% от массы цемента, т.е. до 100 кг в 1 м³ бетона. Простейшая рекомендация в этом случае для предотвращения выцветов тротуарной плитки: использование цементов с пониженным содержанием трех кальциевого силиката. Но такие цементы характеризуются низкой скоростью твердения и пониженной маркой.

Другой вариант уменьшения количества гидрооксида кальция - использование при производстве тротуарной плитки добавок, способных связывать его, например активных кремнеземистых добавок. Но доступные и дешевые добавки, такие как пуццолана или золы ТЭС, в реальные сроки проявляют себя в должной степени только при интенсивной тепло-влажностной обработке, в основном при автоклавировании. Кроме того, введение добавок в количествах, достаточных для связывания всего гидрооксида кальция, понизит скорость твердения бетонной тротуарной плитки и скажется на ее цене.

При оценке эффективности этого пути следует учитывать, что выцветы тротуарной плитки - явление поверхностное, поэтому подавляющая доля гидрооксида кальция не принимает участия в рассматриваемом процессе, т.е. остается запертой в бетоне.

Другим необходимым условием образования выцветов тротуарной плитки является наличие капилляров, по которым жидкая фаза цементного камня с растворенным в ней выносится на поверхность тротуарной плитки. Возможных причин образования капиллярных пор в затвердевшей бетонной тротуарной плитки по крайней две: неправильно выбранное соотношение песок-цементное тесто и состав самого цементного теста. Чтобы в затвердевшем бетоне не образовывалась система сообщающихся микропустот, по которым может мигрировать жидкая фаза, необходимо обеспечивать достаточное количество цементного теста по отношению к песку. Это - известная задача в технологии бетона для производства тротуарной плитки, для успешного решения которой необходимо применять пески с оптимальным зерновым составом и с невысокой удельной поверхностью. Капиллярные поры в самом цементном камне - неизбежная плата за избыточное содержание воды. Чем ниже водосодержание, тем ниже капиллярная пористость бетона. Ориентировочно ее можно подсчитать по формуле, предложенной Г.И. Горчаковым:

Пк=(В-CoЦ)*10%, где

В - расход воды на 1 м³ бетона, кг;

Ц - расход цемента на 1 м³ бетона, кг;

Cо - доля химически связанной воды в частях от массы цемента (обычно о> =0,15-0,2).

Для снижения капиллярной пористости бетонной тротуарной плитки с помощью уменьшения водосодержания смеси при обеспечении плотной ее укладки используют два пути:

применение суперпластификаторов в сочетании с вибролитьевой технологией;

применение интенсивного уплотнения методом вибропрессования.

Но в любом из этих случаев технология производства тротуарной плитки не защищает от образования капиллярных пор: их будет меньше или больше, но они будут.

Условия твердения тротуарной плитки так же влияют на появление выцветов. Главнейшие факторы в этом случае - СО воздуха и возможность конденсации влаги на поверхности тротуарной плитки.

В случае если поверхность тротуарной плитки сухая, а в воздухе есть достаточное количество СО₂, происходит карбонизация поверхностного слоя тротуарной плитки. При этом Са(ОН)₂, растворенный в жидкости, заполняющей поры, переходит в нерастворимый карбонат кальция - СаСО₂. Все это происходит не в устьях пор, а внутри капилляров. Карбонат кальция кольматирует поры, повышая водонепроницаемость бетонной тротуарной плитки, но, не изменяя ее цвета. Для интенсификации этого процесса можно использовать принудительную подачу углекислого газа в камеры твердения. Источником воздуха, обогащенного углекислым газом, могут быть отходящие газы из котельной. В подаваемую смесь целесообразно вводить водяной пар. Этот прием использован в технологии Джонсон.