Карбонатные породы как заполнители и наполнители,

Щебень применяется в качестве крупного наполнителя при производстве бетона, а для производства щебня широко используются плотные карбонатные горные породы, к которым относятся, к примеру, мрамор, известняк, доломит и пр. На щебень перерабатывается порядка 60% карбонатных пород, причем с течением времени области их применения продолжают неуклонно расширяться.

Усовершенствованные российские ГОСТы позволяют теперь вводить в портландцемент разные вспомогательные компоненты в количестве до 5% от общей массовой доли, а в один из видов цемента можно даже добавлять до 20% известняка. Объемы производства различных сухих строительных смесей также продолжают увеличиваться, а для их изготовления широко используются природные карбонатные породы (мрамор, доломит, известняк, микрокальцит, мел) и некоторые карбонатные материалы синтетического происхождения.

Ранее такие карбонатные заполнители как, к примеру, песок и щебень рассматривались исключительно как инертные компоненты в процессе твердения цемента. Однако в последующем исследователи свое обратили внимание на особую прочность сцепления цементного теста с карбонатными породами. Влияние известняковых пород на конечные свойства получаемых цементных растворов имеют, с одной стороны, химическую, а с другой – физическую природу. Наполнитель увеличивает плотность формируемого цементного камня. Используемый согласно отечественным нормативам известняк должен содержать минимум 75% карбоната кальция. Поскольку была опровергнута изначальная мысль относительно инертности известняков, то им вполне могут быть приписаны и некоторые негативные влияния на долговечность и прочность затвердевших цементных растворов и бетонов.

Различают две основные возможные причины возникновения деформаций в карбонатно-цементных смесях – реакция между щелочью и карбонатом или же образование редкого минерала таумасита, структурная формула которого оказывает разрушительное действие на цемент и бетон в результате ослабления межчастичных связей. Появление таумасита приводит к коррозии бетонов, однако данная проблема представляется пока что относительно малоизученной. Карбонатно-щелочная коррозия связана с введением известняков в состав бетона. Продукты протекающих реакций имеют существенно больший объем, чем тот, который занимали исходные участники реакции. В целом суть механизмов такой коррозии вполне ясна, однако в этой связи также существует еще немало неясностей.