Глава II. ДОБАВКИ, ПОВЫШАЮЩИЕ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТЬ БЕТОНА
Бетон с добавкой алюмината натрия
Влияние добавки алюмината натрия на строительные растворы и бетонную смесь было исследовано кандидатами технических наук Л. Б. Митгарцем и А. Я. Якуб. Исследования подтвердили ценность этой добавки.
Установлено, что бетоны, приготовленные на портландцементе с добавкой 3—5% алюмината натрия к воде затворения н расходе цемента в количестве 320 кг1м3, обладают повышенной водонепроницаемостью; по истечении 7 суток они выдерживают давление воды в 8 атм.
Добавка алюмината натрия значительно снижает водоотделение в строительных растворах и бетонных смесях и не вызывает коррозии арматуры. Кроме того, бел тоны и растворы с этой добавкой не размываются водой при скорости течения ее до 10 я!сек.
В процессе испытаний также было установлено, что добавка алюмината натрия в бетонную смесь при расходе цемента 220 кг снижает прочность образцов на сжатие от 28 до 15% при влажном и па 12—10% — при водном хранении. Водопоглощенне бетонных образцов снижается только при расходе портландцемента 320 кг!мъ, н то в условиях водного хранения.
Наряду с положительными факторами добавка алюмината натрия придает бетону и отрицательные свойства.
Так, у бетонов и растворов, приготовленных с добавкой алюмината натрия, резко сокращаются сроки схватывания: начало схватывания наблюдается через 10—15, а ко- нен — через 15—25 мин. Время может колебаться в ту или иную сторону в зависимости от количества добавки (3—5%), вводимой в бетонную смесь при затворенин. Удлинить сроки начала и конца схватывания возможно, но для этого необходимо использовать другую добавку— сульфитно-спиртовую барду (ССБ). Достаточно ввести в бетонную смесь, приготовленную с добавкой алюмината натрия (при 3-процентном затворителе), сульфитно-спиртовую барду в количестве 0,1% от веса цемента, как срок начала схватывания будет удлинен до 50 мин., а окончания — до 3 час. 45 мин. Вместе с тем надо отметить, что в этом случае водонепроницаемость бетона снижается на 1—2 ати.
Необходимо отметить, что желательно продолжить лабораторные исследования и опыты в производственных условиях, которые позволили бы окончательно определить оптимальное количество этой добавки для цементов, имеющих различный минералогический состав. Но уже сейчас можно твердо рекомендовать эту добавку для строительных растворов и бетонов, используемых на ремонтных работах (для заделки трещин, каверн и др.).
Производство работ с указанными растворами и бетонами допускается только при положительной температуре (не ниже5°С). Вода и раствор алюмината натрия, предназначенные для приготовления бетонной смеси, должны иметь положительную температуру от 10 до 30° С.
Свежеуложенные растворы и бетоны должны выдерживаться во влажном состоянии не менее 3 суток.
Популярная химия
Главное меню
Натрий-алюминий — так называют вещество, которое является неорганическим соединением и имеет химическую формулу NaAlO2. Другое название натрий-алюминия — алюминат натрия.
Алюминат натрия — сложный окисел натрия и алюминия . Внешне представляет собой белую массу, похожую на эмаль. Алюминат натрия – это аморфное вещество. Как у всех аморфные веществ, атомы и молекулы алюмината натрия не упорядочены, то есть не имеют кристаллической структуры. Примерами аморфных веществ являются резина, стекло, некоторые виды пластмасс.
Как получить алюминат натрия
Алюминат натрия можно получить путем сплава оксида алюминия с соединениями натрия.
1. Сплав при температуре 1200˚С оксида натрия с оксидом алюминия
2. Сплав гидроксида натрия с оксидом алюминия при температуре 900 ˚С
3. Сплав оксида алюминия с карбонатом при температуре 1000˚С
Алюминат натрия получается также:
растворением алюминия в расплавленном при температуре 400˚С гидроксиде натрия
растворением металлического алюминия или оксида алюминия Al2O3 в щелочах:
Известные соединение натрия и алюминия – тетрагидроксоалюминат натрия Na[Al(OH)4] и гексагидроксоалюминат натрия Na3[Al(OH)6]
Обезвоживая тетрагидроксоалюминат натрия при температуре 800 ˚С, также получают алюминат натрия
Свойства алюмината натрия
Алюминат натрия хорошо растворяется в воде. Причём, чем выше температура воды, тем быстрее происходит процесс растворения. Также хорошо растворяется алюминат натрия в содовых и алюминатно-щелочных растворах. Если же алюминат натрия входит в твердый состав с ферритом натрия, то в этом случае он растворяется гораздо медленнее. И чем меньше концентрация NaAlO2 в растворе, тем медленнее происходит процесс растворения. На воздухе алюминат натрия разрушается.
Применение алюмината натрия
Алюминат натрия может иметь вид белого растворимого в воде порошка, пасты или водного раствора.
Используется алюминат натрия в производстве лаков, бумаги, в качестве наполнителя для мыла, в производстве стекла. В текстильной промышленности его применяют в качестве протравы для тканей. Раствор алюмината натрия в промышленном производстве используется для ионно-обменной очистки воды, для смягчения жесткой воды. Также его раствор может быть использован для очистки стоков в коммунальном хозяйстве и промышленности.
В строительстве и в производстве пластмасс алюминат натрия выполняет функции ингибитора, то есть препятствует воспламенению. Также он добавляется в растворы для штукатурки, что придаёт этим растворам водонепроницаемость. Такими растворами штукатурят сырые поверхности из кирпича и бетона, а также заделывают отверстия в бетоне. Арматура при нанесении таких растворов не подвергается коррозии. Эти растворы возможно наносить как вручную, так и машинами. Добавляют алюминат натрия в бетон, чтобы ускорить его отвердевание. Это особенно эффективно для строительных работ, которые выполняются в зимнее время.
В природе алюминат натрия содержится в глинозёме. Глинозём – это смесь оксидов различных металлов: алюминия, калия, натрия, магния. Оксид алюминия имеет химическую формулу Al2O3. При получении оксида алюминия алюминат натрия используется как промежуточный продукт.
В алюминиевой промышленности широко используется метод австрийского химика Карла Иосифа Байера, который изобрёл способ получения чистого глинозема из бокситов, в основе которого лежат два его открытия.
Байер изобрёл способ получения чистого глинозема из бокситов. Он установил, что раствор алюмината натрия разлагается самопроизвольно, если к нему добавить гидрат глинозема. При этом выделяется гидроокись алюминия. Второе открытие Байера касалось получения алюмината натрия обработкой глинозема в бокситах раствором едкой щелочи. Байер сделал свои открытия, занимаясь разработками для текстильной промышленности. Однако впоследствии его разработки были использованы для нужд алюминиевой промышленности.
Особенности применения алюмината натрия в качестве коагулирующего реагента
- обезжелезивание
- и обескремнивание воды.
1. Например, хлорид железа, в сочетании с алюминатом натрия, способствует удалению железа, входящего в состав неорганических и органических соединений, таких, как гуминовые кислоты, а также удалять из воды растворенные силикаты, коллоидные взвеси и органические вещества.
2. Алюминат натрия используется совместно и с сульфатом алюминия, при этом он, фактически, играет роль корректора рН среды. Кроме того, при взаимодействии сульфата алюминия и алюмината натрия образуется гидрооксид алюминия и сульфат натрия, то есть, таким образом, улучшаются условия образования осадка, сорбирующего примеси, выделенные из сточной воды, например осажденного мелкокристаллического осадка фосфата алюминия.
Следует отметить, что совместное использование алюмината натрия с другими коагулянтами позволяет не использовать гидрооксид натрия для коррекции уровня рН водной среды, кроме того, помимо эффективного удаления фосфора, раствор алюмината имеет более низкую температуру замерзания, чем раствор натриевой щелочи.
При самостоятельном использовании алюмината натрия следует учитывать его высокую щелочность, в основном, как самостоятельный реагент, он используется при вторичной коагуляции в подготовке поверхностных вод, а так же при умягчении воды, за счет образования основных алюминатов магния. Алюминат натрия применяется в водоподготовке и при известково-содовом умягчении, так как за счет гидролиза способствует лучшему осаждению полученного осадка.
содержат, соответственно, 18, 20, 23, 25 и 28 процентов активного вещества, то есть оксида алюминия. Кроме этого, они отличаются
- по плотности водного раствора
- и показателю каустического модуля.
- SAX-18 — 1,65-1,75 моль/моль,
- SAX-20 — 1,45 -1,55 моль/моль,
- SAX-23 — 1,35 -1,45 моль/моль,
- SAX-25 — 1,25 -1,35 моль/моль,
- SAX-28 — 1,2 -1,4 моль/моль.
Сама по себе эта жидкость не склонна к возгоранию, но при нагревании до высоких температур выделяет токсичные пары и газы, поэтому, при тушении пожаров в помещениях, где хранится и используется алюминат натрия, следует использовать распыленную воду, избегая потоков воды.