строительные материалы
Коррозия бетона
| Все статьи по этой теме |  |
Виды коррозии бетона
Свойства агрессивных сред и условия их воздействия на строительные конструкции весьма разнообразны. Не менее разнообразны свойства бетона и железобетонных конструкций. Поэтому нет возможности перечислить все коррозионные процессы, которые могут протекать при взаимодействии внешней среды с бетоном и железобетоном. Для оценки характера коррозионного процесса и степени агрессивного действия различных веществ, содержащихся во внешней среде на бетоны необходима классификация таких воздействий по общим признакам.
Коррозионную стойкость бетонов на портландцементе начали изучать одновременно с изучением процессов твердения этого вяжущего. По мере улучшения качества цемента, углубления знаний о процессах, происходящих в системе цемент - вода, появилась необходимость изучить коррозионные процессы и устойчивость соединений цементного камня к различным воздействиям. В бывшем СССР такие исследования проводились НИИЖБ, МАДИ, НИИПромстрой, Харьковский ВНИИВодгео, Донецкий и Ростовский (на Дону) Промстройниипроектами и другими научно-исследовательскими организациями и вузами.
Анализ большого экспериментального материала и результатов исследований сооружений, подвергавшихся действию различных агрессивных сред, позволил В.М. Москвину выделить три основных вида коррозии бетона. Первый вид коррозии включает процессы, возникающие в бетоне при действии жидких сред, способных растворять компоненты цементного камня. Составные части цементного камня растворяются и выносятся из структуры бетона. Особенно интенсивно эти процессы происходят при фильтрации воды через толщу бетона.
Второй вид коррозии включает процессы, при которых происходят химические взаимодействия - обменные реакции - между компонентами цементного камня и агрессивной среды, образующиеся продукты реакции или легко растворимы и выносятся из структуры в результате диффузии влаги, или отлагаются в виде аморфной массы.
Третий вид коррозии включает процессы, при развитии которых происходит накопление и кристаллизация малорастворимых продуктов реакции с увеличением объема твердой фазы в порах бетона. Кристаллизация этих продуктов создает внутренние напряжения, которые приводят к повреждению структуры бетона.
Электрокоррозия
Кроме перечисленных видов коррозии,
возникающих преимущественно при действии на бетон жидких агрессивных сред, многими авторами отдельно выделяются электро- и биокоррозия.
Электрокоррозия включает процессы растворения металлического анода, образование гидратных соединений железа, объем которых в несколько раз
превышает объем исходного металла, и развитие в результате этого значительных давлений, вызывающих деструкцию бетона.
Электрокоррозия железобетона вызывает разрушение подземных и надземных конструкций и сооружений коммунального хозяйства, железнодорожного транспорта, объектов энергетики, промышленных предприятий, потребляющих постоянный электрический ток. Результат воздействия блуждающих токов на железобетон - коррозия металлической арматуры и бетона, вызывающая образование трещин и в дальнейшем разрушение всей конструкции.
Его разрушающему действию подвергаются железобетонные конструкции как относящиеся непосредственно к числу устройств, связанных с электрическими установками (фундаменты, опоры контактной сети, железобетонные подрельсовые основания), так и находящиеся в поле блуждающих токов (трубопроводы, фундаменты сооружений). Блуждающие токи представляют собой токи утечки электрических установок, протекающие по земле, подземным и надземным железобетонным конструкциям. Источниками этих токов могут быть трамваи, электрифицированные железные дороги, внутризаводской электрический рельсовый транспорт, метрополитен, линии электропередач, системы провод - земля, токонесущие части агрегатов, т. е. электрические установки постоянного тока. Наиболее распространенный и мощный источник блуждающих токов - электрифицированный рельсовый транспорт. Блуждающие токи от разных видов транспорта формируются одинаково, но обладают специфическими чертами, обусловленными видом и числом подвижных единиц, организацией электроснабжения.
Биологическая коррозия
Бетоны и строительные растворы зданий и сооружений
мясной, сахарной, молочной, кондитерской и других отраслей промышленности могут подвергаться биологической
коррозии. Бактерии, грибы и некоторые водоросли способны развиваться на конструкциях из бетона и проникать в капиллярно-пористую структуру материала. Продукты их
метаболизма (органические кислоты и щелочи) разрушают, особенно в условиях высокой влажности, компоненты цементного камня.
В естественных условиях редко встречается коррозия только одного вида, но всегда можно выделить преобладающее действие какого-либо вида, а затем проследить и учесть роль вторичных для данного случая коррозии факторов. Для каждого вида могут быть установлены общие закономерности, а в соответствии с этим и общие меры борьбы с разрушением цементных бетонов и растворов и возможность обеспечения необходимой долговечности сооружений.
Следует отметить и еще один важный аспект во взаимодействии биоорганизмов и строительных неорганических материалов - в процессе эксплуатации сооружений могут быть созданы условия, при которых развитие на поверхности конструкций обрастаний из растительных и животных организмов, например на морских сооружениях, оказывается благоприятным и служит одним из способов защиты от вредных воздействий окружающей среды, препятствуя доступу к поверхности бетона агрессивных компонентов морской воды и снижая степень температурных воздействий на бетон. Аналогичные воздействия оказывают, например, морские желуди, откладывающие на поверхности бетона пленку карбоната кальция, защищающую цементный камень более глубоких слоев от выщелачивания.
Методы защиты бетона от коррозии
Инъекция растворов в конструкции с целью повышения их плотности и прочности может быть осуществлена цементицией, силикатизацией ( нагнетание жидкого стекла ), битумизацией и смолизацией.
Цементизация
Цементизация - нагнетание цементного раствора через пробуренные в конструкции отверстия, что увеличивает ее плотность и водонепроницаемость, а тем самым и коррозионную стойкость. Для цементации применяют раствор 1:10 ( цемент-вода ). Чтобы ускорить его схватывание в него вводят добавку хлористого кальция - не более 7% к массе цемента. Этот способ недостаточно эффективен, это объясняется грубодисперсным составом цементов.
Силикатизация
Силикатизация - состоит в нагнетании через пробуренные в конструкциях отверстия жидкого стекла, которое, проникая в пустоты и поры, заполняет их. Вводимый вслед за этим раствор хлористого кальция, реагируя с жидким стеклом, образует уплотняющий осадок из плохо растворимого гидросиликата кальция и нерастворимого геля кремнезема. Твердение гидросиликата и кремнезема осуществляется в течение четырех суток.
Битумизация
Битумизация представляет собой нагнетание в конструкцию битума и является одним из лучших способов придания им водонепроницаемости и коррозионной стойкости. При битумизации рекомендуется применять битум марки III. Он, проникая на большую глубину, лучше, чем битумы других марок, поглащается бетоном. Битумизация не может быть проведена на влажном бетоне, так как при высокой температуре битума (200-220 град. С) вода превратится в пар, заполняя поры и препятствуя проникновению в них битума.
Смолизация
Смолизация предусматривает предварительное нагнетание в бетон 4% раствора щавелевой или кремнийфтористоводородной кислоты и последующее введение раствора карбамидной смолы с отверждающей добавкой. Cмолизация рекомендуется для повышения плотности и водонепроницаемости конструкции с мелкими порами и при отсутствии фильтрации воды.
вернуться к выбору статей как сделать ремонт своими руками
При использовании материалов ссылка на Snip8.narod.ru обязательна
