Виды коррозии железобетона и бетона

#Введение

Искусственный камень из бетонной смеси также может столкнуться с таким неприятным явлением, как коррозия. Особенно если внутри установлен каркас на базе стальной арматуры. Причин возможного разрушения может быть 2:

1. Негативные факторы внешнего типа;
2. Химические процессы, которые протекают внутри конструкции.

Во избежание возникновения предаварийных и аварийных ситуаций следует принять все меры, чтобы коррозия не началась. Для этого существует несколько способов в зависимости от вида процесса внутри бетонного камня ил на его поверхности.

#Классификация на виды

Виды предполагают разные варианты протекания этого вредного для целостности конструкции или изделия процесса.

#Растворение компонентов в составе##

Если в составе смеси из бетона присутствует гашеная известь, то при взаимодействии с водой кальций вымывается. Происходит утрата плотности структурой. Гидрат оксида кальция может попасть в смесь при замесе либо при обработке конструкций водой с вредными для них примесями. Процесс вымывания растворенной гашеной извести может происходить с разной скоростью по вине ряда параметров:

1. Температура воды около + 200 C. Процесс идет максимально быстро. При повышении выше данного уровня растворимость снижается;
2. Конструкция постоянно взаимодействует с водой. Гидроксид кальция вымывается совсем. Другие компоненты гидратного типа также разлагаются: оксид железа, кремнезем, глинозем. Структура становится рыхлой. Прочность ощутимо уменьшается.

Чем выше содержание в % заполнителей минерального типа с гидроксидом кальция, тем быстрее происходит вымывание. Особенно часто этот вид коррозийного процесса в бетоне возникает у гидротехнических объектов и подземных конструкций. Методы борьбы также давно разработаны и широко применяются в строительной практике:

1. Добавление в смесь на основе цемента пуццолановых присадок. Эти активные вещества повышают водонепроницаемость и эффективно связывают гидроксид кальция;
2. Выбирайте виды бетона с повышенным уровнем плотности;
3. Конструкции подвергают искусственной карбонизации;
4. Качественное обустройство поверхностной гидроизоляции.

##Химическая

Возникает по вине химических реакций, которые протекают при взаимодействии компонентов бетонной смеси и активными с химической точки зрения средами. Результатом бывает образование рыхлых осадков либо вымывание водорастворимых соединений. Виды химической коррозии бетонных конструкций и изделий:

• щелочная; • кислотная; • углекислотная.

Если реакция протекает между гашеной известью и углекислым газом, то образуется вода и водонерастворимый CaCO3.

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O

CaCO3 (водонерастворимый карбонат кальция) медленно заполняет все поры в материале. Объем существенно увеличивается. Конструкция часто растрескивается, на более поздних стадиях происходит полное разрушение. Карбонат кальция при химическом взаимодействии с углекислым газом и водой образует опасный для бетонного камня бикарбонат кальция. Он быстро вымывается. Чем более насыщена углекислым газом вода, тем стремительнее протекает реакция.

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2

Если в воде содержатся кислоты, то при взаимодействии с гашеной известью образуется быстро растворяемый водой хлористый кальций:

Ca(OH)2 + HCl = CaCl2 + H2O

Кроме соляной кислоты, в природных водах нередко встречаются азотная и серная кислота. CaSO4 – содержащее серу соединение кальция и карбонат этого металла аккумулируется в порах цементного камня. Наблюдается постепенная деградация характеристик конструкции либо изделия. С сульфатами вступают в активные химические взаимодействия также алюминатные компоненты. В результате получаются нестойкие к воздействию воды гидросульфоалюминаты. Крайне опасно образование в бетоне эттрингита. Эта соль является причиной появления сильных внутренних напряжений с последующей быстрой утратой целостности структуры. Значительно снижает опасность взаимодействия бетонной конструкции со средами, которые содержат сульфаты, правильно подобранный вариант минерального вяжущего. Показано применение сульфатостойкий или пуццолановых видов цемента. Также для бетонного камня потенциально опасны уксусная и молочная кислота. Щелочи также приводят к разрушению целостности конструкций данного типа. Всему виной слишком большое добавление в будущую смесь добавок с противоморозными свойствами. Обычно они активно взаимодействуют с кремнеземом в составе заполнителей, соединениями натрия и калия. Хлориды этих двух металлов встречаются в реагентах для борьбы с гололедом, но и в засоленных типах почв, морской воде. Образуются гидратированные соединения. Они расширяются при повышенной влажности. Происходит растрескивание. Иногда процесс сопровождается выделением силиката натрия.

##Биокоррозия

Причиной коррозийных процессов в конструкциях из цементных смесей могут возникать по вине живых организмов: плесени, грибков, бактерий, некоторых видов водорослей. Эта проблема актуальна для пористых материалов. Именно в пустотах и селятся незваные гости. Продукты жизнедеятельности приводят к разрушению структуры. Чтобы избежать появления проблемы надо в цементную смесь добавлять биоцидные добавки, проводить периодическую поверхностную обработку антисептиками, которые подходят для бетона.

##Физическая

Циклы замораживание – оттаивание в течение года губительно сказывается на конструкции. После достижения предельного их количества бетонный камень разрушается полностью. Особенно если это происходило в период твердения бетона. Выход один. Он заключается в создании нормальных условий для схватывания и процесса твердения для набора технологической прочности.

##Радиационная

Всему виной воздействие радиационного облучения. Их бетонного камня происходит удаление кристаллизованной воды. Это нарушает структуру искусственного камня, делает его менее прочным, приводит к растрескиванию.

#Как защитить ЖБИ и бетонные конструкции от коррозии?

Все они подразделяются на 2 большие группы:

• первичные; • вторичные.

Первичные:

1. На стадии составления смеси проводят начальную корректировку состава и соотношения компонентов. Это помогает получить высокие показатели плотности, непроницаемости для воды и прочности;
2. Придание цементному камню нужных свойств с помощью присадок и разных годных для бетона добавок: вяжущие с дополнительными или уникальными характеристиками, специальные добавки (стабилизирующие, водоудерживающие, морозостойкие, пластифицирующие), кремнийорганические жидкости, мылонафт и сульфатнодрожжевые бражки;
3. Защита от коррозии стальной арматуры в системе армирования конструкции или изделия.

Вторичные предполагают исключить возможность контакта с водой и иными агрессивными типами сред конструкции или изделия. В эту категорию входит ряд эффективных мер:

1. Обустройство гидроизоляции оклеечного типа. Данный подход востребован при контакте с влажной почвой и жидкостями с электролитическими свойствами;
2. Обмазочная гидроизоляция поможет в случае, когда требуется защитить от разрушений ту часть конструкции, которая контактирует с неблагоприятной внешней средой на открытом воздухе. Чаще всего используют мастики из разных видов смол;
3. Пропитывающие составы помогают увеличить показатель плотности данного типа конструкций для увеличения водонепроницаемости. наносятся на поверхности перед последующей покраской;
4. Если бетон контактирует с газосодержащими типами сред или твердыми материалами, то помогут акриловые и лакокрасочные материалы.

#Коррозия арматуры из стали внутри ЖБИ#

Бетон в зданиях часто усиливают посредством стальной арматуры, лучше рифленой для более высокой сцепки бетона. Такой технологический подход помогает помочь конструкции успешнее справляться с разными типами деформаций, нагрузкам на сдвиг, растяжения, сжатие. Повышает несущую способность, что крайне важно для элементов на несущей разновидности. Коррозия ощутимо снижает прочность получаемой конструкции. Факторы, вызывающие коррозию стали:

• наличие в воздушной среде сероводорода, хлора и иных газов, в составе которых присутствует сера; • постоянный контакт с водой.

Поступление происходит путем проникновения в поры готового бетона. Серы эффективной защиты:

1. Продуманный состав смеси. В ней должны присутствовать все ингибиторы, которые предотвращают или замедляют процесс коррозии в арматуре. Роданиды и хлориды должны присутствовать в минимальном объеме. Количество хлористого кальция быть менее 2 % от массы вяжущего компонента;
2. Поверхность стальных стержней подвергается пассивированию. Делается это непосредственно перед сваркой каркаса или его связыванием. Пассивирующие компоненты чаще всего добавляют в саму смесь при ее изготовлении. Обычно в их роли выступает нитрит натрия в объеме от 2 до 3 % от массы вяжущего компонента. Также принимаются все доступные меры для того, чтобы увеличить плотность цементного камня. Чем меньше пор в бетоне, тем сложнее воде и вредоносным газам добраться до арматуры внутри готовой конструкции. Крайне важно полное соблюдение всех правил и требований технологии в процессе укладки каркаса и заливки смеси в опалубку. Также необходим контроль с помощью всех доступных методик по технологии не разрушения. Ознакомиться с полным перечнем можно в ГОСТе 18105-2018.