Подходы к защите от коррозии бетона

Наиболее часто используемый в строительстве материал — бетон, относят к искусственным каменным материалам. В его основу входят экологически чистые материалы: песок, вода, щебень, гравий, цемент.

Его считают одним из самых прочных материалов, но при взаимодействии с различными средами, вследствие химических реакций, протекающих как внутри, так и на поверхности, наблюдается коррозия бетона. Она приводит к разрушению поверхностных слоёв, внутреннему разрушению бетонных конструкций.

Факторы, влияющие на коррозийные процессы

Урон, который может нанести коррозия бетона и железобетона зависит от нескольких факторов:

  • химического состава среды, воздействию которой подвергается бетонный камень;
  • температуры, при которой протекают реакции;
  • плотности, вида бетона;
  • скорости протекания агрессивных сред;
  • толщины и физических показателей защитного слоя;
  • напряжённого состояния конструкции.

КоррозияФакторы могут влиять по отдельности и в сочетании, поэтому существует несколько способов классификации. Если происходит взаимодействие бетона с растворами солей аммония — аммонийная коррозия, с кислотами — кислотная, с сульфатами — сульфатная, с растворами магнезиальных солей — магнезиальная, с щёлочью — щелочная. Действие радиации приводит к радиационной коррозии, а агрессивной углекислоты — к углекислой.

Различные причины, вызывающие те или иные процессы коррозии, объединённые основными признаками, разделяют на три вида:

  • коррозия первого вида — развивается, когда действие вод имеет небольшую временную жёсткость. При этом вещество, связывающее щебень или гравий бетона, растворяется, а протекающая вода его вымывает;
  • коррозия второго вида — протекает на фоне реакций обмена между компонентами бетона и химическими веществами, которые содержат в воде. Вымываются продукты реакций, что приводит к образованию пор в бетоне. Поры частично заполняются теми же продуктами реакций, только в гелеобразном состоянии. Такое состояние вещества не имеет вяжущих свойств. В качестве реагентов со стороны воды выступают, обычно, кислоты и магнезиальные соли;
  • коррозия третьего вида — процессы, которые приводят к развитию в капиллярах бетона кристаллов труднорастворимых солей. Росту кристаллов препятствуют стенки капилляров, от этого внутри возникает напряжение, которое и ведёт к разрушению бетона изнутри. К образованию кристаллов склонны сульфаты.

Обратить внимание! Газы оказывают подобное действий как и жидкости. Результат действия зависит от вида газовой среды, её концентрации, температуры, влажности.

Различные виды коррозии сочетают в себе физические и химические факторы, а процессы протекают со значительно большими разрушениями если добавляются внешние механические воздействия.

Воздействие биологических организмов

В более широком смысле классифицируют такие типы коррозии: химическую, физико-химическую, биологическую. Химическая и физико-химическая являются взаимосвязанными. Биологическая больше связана с внешними факторами.Воздействие на бетон

В результате жизнедеятельности бактерий, морских водорослей, грибков, лишайников выделяются продукты, которые вступают с бетонным камнем в химические реакции. Сами микроорганизмы могут воздействовать с внешней части конструкций, а так же попадать в поры и капилляры бетона при обмывании их водой, а там выделять неорганические и органические кислоты, аммиак.

Биологической атаке бетон подвергается как при непосредственном соприкосновении с микроорганизмами, так и при их развитии на расстоянии. Во втором случае агрессивные химические продукты насыщают газовую или водную среду на расстоянии, ещё до её контакта с бетонным камнем.

Среда микроорганизмов особо опасных для бетонированных конструкций выделяют тионовые, нитрифицирующие, углеводородокисляющие, сульфатредуцирующие, литотрофные бактерии. Они могут окислять такие неорганические вещества как сера, сульфаты, сульфиты, аммиак. В результате таких химических реакций часто образуются серная и азотная кислота.

Особенности физико-химических процессов

Для физико-химической коррозии определены, перечисленные выше, три вида коррозии. Внешним признаком первого вида коррозии будет налёт в том месте, где вода испаряется или фильтруется. В таких местах из бетона вымывается известь, а процесс называется выщелачиванием.

Обратить внимание! Если скорость потока, омывающего поверхность, невелика, тогда известь не вымывается, а остаётся на бетонном камне. Такой слой не даёт фильтрирующей среде проходить через бетон и коррозия прекращается.

Для коррозии второго типа характерны взаимодействия с кислотой (соляной, серной, азотной, уксусной, молочной) и щелочами. так же агрессивными являются вещества разрушающие известь (соли магния, аммония).

Активно разрушают бетон масла, животные жиры, что часто наблюдается на мясокомбинатах, молокозаводах. К нам присоединяют и активно размножающиеся в таких веществах бактерии, грибки.

Третий вид коррозии может протекать не только под действие химических процессов, но и за счёт частого замерзания и оттаивания бетонных открытых конструкций. Особенно если бетон находится в водонасыщенном состоянии. Разрушение происходит под действием кристаллов льда, его линейного расширения.

Защитные мероприятия

Основные способы, с помощью которых проводится защита бетона от коррозии, разделяются на два вида:

  • первичные;
  • вторичные.

Первично бетон защищают ещё на стадии производства с помощью введения различных добавок: пластифицирующих, стабилизирующих, водоудерживающих, регулирующих схватывание. Так же подбирается цемент, в соответствии с возможным видим коррозии при эксплуатации бетонной конструкции: для сульфатных вод подходит портландцемент, сульфатированный, глинозёмный шлаковый цемент.

При вторичной защите, поверхность обрабатывают защитными покрытиями, таки как :

  • биоцидные материалы;
  • цементирующие составы;
  • силикатные вещества;
  • смолы;
  • оклеечные материалы;
  • лакокрасочные мастики;
  • уплотняющие пропитки.

Бетон и железобетон: сходство и отличие

Бетон в чистом виде для строительства применяют не очень часто, обычно, его армируют с помощью металлических стрежней. В результате получаются железобетонные конструкции. Именно они подвергаются электрохимической коррозии. Способствуют электрохимической коррозии железобетона процессы в растворах электролитов, во влажных газах, в расплавах солей и щелочей.Железобетон

Неравномерное смачивание металлической арматуры приведёт к образованию анодных и катодных участков. При этом анод будет растворяться, а катод, наоборот, станет накопителем восстановленного водорода.

Коррозия арматуры в бетоне не всегда совпадают по причинам с коррозией самого бетонного камня. Обычно это высокая влажность и присутствие в атмосфере хлора, сероводорода, сернистых газов.

Стойкость бетона повышается в следствии карбонизации, но при этом арматура подвергнется коррозии.

Защита железобетонных конструкций от коррозии сводится в защите бетона и самой арматуры. Для арматуры станет защитой плотный слой бетона без добавок хлористого кальция. Введение нитрата натрия в основной состав, позволит получить окисную плёнку на металле, которая и защитит арматуру.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*