Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коррозия цемента, виды коррозии и борьба цементной коррозией.

Коррозия бетона: виды и способы защиты

Большинство строительных материалов подвержены коррозии. Под воздействием химических и физико-химических факторов природного и искусственного происхождения разрушается металлическая арматура и цементный камень фундаментов, стен и иных конструкций из бетона. Чтобы предотвратить их разрушение, применяются различные виды первичной и вторичной защиты от коррозии.

Этапы и виды коррозии бетона

Процесс идет в три основных этапа, на каждом из которых происходит ухудшение его эксплуатационных свойств:

  • на первом этапе вымываются материалы, входящие в состав бетона;
  • на втором образуются вторичные продукты коррозии (ржавчина и кристаллические соли), не обладающие вяжущими свойствами;
  • на третьем этапе накапливаются кристаллические соли, увеличивающие объем цементного камня и снижающие его прочность; оксиды железа, как продукт коррозии внутренних металлических конструкций.

Бетон имеет минеральную основу и капиллярно-пористую структуру, разрушаемые под воздействием химической, биологической и физико-химической коррозии.

Процесс химической коррозии происходит под действием воды и углекислого газа окружающей среды. Ее результатом является выщелачивание и разрыхление цементного камня, а также образование кристаллических солей, приводящих к растрескиванию бетона, как на поверхности, так и внутри массива.

Причиной биокоррозии является жизнедеятельность микроорганизмов, в результате которой возникают агрессивные химические соединения, разрушающие бетон.

Под физико-химической коррозией понимают процесс многократного замерзания воды и ее оттаивания под действием сезонных и суточных перепадов температур. Результатом этого процесса является растрескивание бетона.

Способы защиты

Для борьбы с коррозией бетонных конструкций в компании «Автобетоново» применяются первичные и вторичные способы защиты.

К первичным способам относится изготовление бетонных конструкций с повышенной плотностью цементного камня. Это достигается при помощи введения стабилизирующих, пластифицирующих, водоудерживающих, регулирующих скорость схватывания цемента, и иных модифицирующих добавок.

Под вторичными способами защиты бетонных конструкции подразумевается нанесение на их поверхность защитных покрытий различного вида

  1. Оклеечные материалы используются для защиты от воздействия грунтовых, сточных, речных и морских вод. Это гидроизолирующие полимерные пленки, рулонный нефтебитум, пластины из полиизобутилена и другие.
  2. Биоцидные материалы, способные подавлять и ликвидировать грибковые микроорганизмы. Ими заполняются поры и микротрещины в бетоне.
  3. Уплотняющие пропитки, повышающие степень водонепроницаемости и уменьшающие уровень поглощения влаги цементным камнем.
  4. Акриловые и лакокрасочные материалы. В результате их нанесения образуется прочная водонепроницаемая пленка, которая также является надежной защитой от микроорганики и грибков.
  5. Мастичные лакокрасочные материалы, используемые для защиты железобетонных конструкций, непосредственно контактирующих с водой и агрессивными средами.

2.2 Коррозия бетона и методы борьбы с ней

Уже во второй половине 18-ого века было замечено, что бетон, изготовленный на основе портландцемента, в некоторых водах постепенно разрушался, т.е. корродировал. Это наносило большой ущерб экономике, т.к. требовался постоянный ремонт повреждений и реконструкция зданий. В связи с этим пришлось принять ряд мер для повышения долговечности бетона. Так, в 1868 г. Одесский порт уже возводился на смеси портландцемента с гидравлической добавкой. Это существенно повысило долговечность сооружения.

В дальнейшем работы по изучению коррозии цементов и методов борьбы с ней получили широкое развитие. Были разработаны эффективные мероприятия по борьбе с различными видами коррозии.

Коррозия бетона начинается с цементного камня (затвердевшего цемента). Это объясняется его меньшей стойкостью в сравнении с каменными заполнителями, которые так же являются компонентами бетона.

Цементный камень состоит из соединений, образовавшихся в процессе его твердения. Так же в нем содержатся гидратированные зерна цемента. Гидратация наиболее крупных частиц, развивающаяся от поверхности вглубь этих частиц, происходит медленно. Даже через несколько десятилетий она может не закончится.

В цементном камне имеются открытые и закрытые поры, капиллярные ходы. Они заполнены воздухом или водой. В затвердевшем портландцементе всегда содержится определенное количество свободной извести.

2.2.1 Виды коррозии бетона

Выделяют три основных вида коррозии бетона:

1. Характеризуется растворением составных частей цементного камня (в первую очередь гидроксида кальция) в воде. В данном случае происходит растворение и вымывание (выщелачивание) образующегося при этом или уже ранее имевшегося Са(ОН)2.

2. Взаимодействие составляющих цементного камня с веществами, находящимися в окружающей агрессивной среде. В результате образуются либо легкорастворимые продукты, уносимые движущимся раствором, либо аморфные продукты, не обладающие вяжущими свойствами.

3. Продукты химических реакций агрессивного раствора и цементного камня накапливаются в порах, каналах и трещинах бетона. Там они кристаллизуются, занимают больший объем, тем самым разрушая элементы затвердевшего цемента.

Следует отметить, что эти три вида коррозии чаще всего протекают одновременно. Но все же рассмотрим их в отдельности.

2.2.1.1 Коррозионные процессы первого вида

Эти процессы могут протекать с различной скоростью. Многое зависит от толщины сооружений. Чем тоньше конструкция из бетона, тем быстрее идут процессы разрушения.

Если вода начинает фильтроваться через бетон, то разложение гидросиликатов и гидроалюминатов кальция, имеющихся в цементном камне, ускоряется. При этом значительное количество Са(ОН)2 выносится с водой из бетона. Он становится высокопористым и теряет прочность.

Все вещества, которые повышают растворимость Са(ОН)2 в воде, ускоряют коррозию цементного камня. Это, главным образом, соединения, способные взаимодействовать с ионами кальция Са 2+ и гидроксид-ионами ОН — . Вещества, уменьшающие растворимость Са(ОН)2, способствуют значительному подавлению коррозионных процессов. Это вещества, образующие в растворе ионы Са 2+ и ОН — .

Процессы разложения составляющих цементного камня и вымывание Са(ОН)2 несколько задерживаются, когда на поверхности бетона образуется карбонат кальция. Его образование происходит под действием углекислого газа воздуха из гидроксида кальция. Поэтому целесообразно бетонные блоки, предназначенные для подводных гидротехнических сооружений, до опускания в воду выдержать на открытом воздухе.

3. Коррозия цементного камня. Основные виды, меры предупреждения.

1.физическая – разрушение бетона под действием окружающей среды без протекания химических процессов (выветривание, удар волны, холод, жара).

2. химическая – разрушение бетона в результате взаимодействия окружающей среды с компонентами цементного камня.

Существуют: I вид коррозии – выщелачивание, т. е. вымывание из структуры слабых компонентов, приимуществено извести Cа(ОН)2 (

Меры защиты: 1) создание более плотной структуры, 2) мягкие режимы ТО,

3) создание условий карбонизации структуры Са(ОН)2+СО2-СаСО3+Н2О, что СаСО3 увеличивается в объёме на 12-13% повышается плотность структуры, 4) ведение активных минеральных добавок, которые образуют низкоосновные вещества, 5) флюатирование поверхности.

I вид коррозии – коррозия связанная с химическим взаимодействием агрессивной среды с компонентами цементного камня, с образованием веществ, либо не обладающими вяжущими свойствами, либо легко вымывающиеся.

Наиболее широко наблюдается а) углекислотная, 1-ая стадия Са(ОН)2+СО2СаСО3+Н2О; 2-ая стадия СаСО3+СО2+Н2ОСа(НСО3)2.

Читать еще:  Классификация и использование строительного песка

б) воздействие различных солей и кислот Са(ОН)2+НСIН2SО4+СаСI2+Н2О.

в) действие растворов щелочей NаОН+SiО2Nа2SiО3+Н2О в результате чего увеличение объема и снижение сцепления.

Меры борьбы: 1) первые методы защиты: получение плотной структуры, мягкие режимы ТО, повторное вибрирование, интенсивное уплотнение; 2) для повышения кислотостойкости: цемент с добавлением пуццолана т. е. минимальное содержание Са(ОН)2, использование гранитового, базальтового, диабазового щебня; 3) для повышения щелочистойкости : цемент без активных минеральных добавок, основной мелкий и крупный заполнитель.

III вид коррозии – связана с накоплением в капиллярно-поровом пространстве продуктов, увеличивающихся в объёме, вызывающие внутренние напряжения, приводящие к ослаблению бетона.

а) Солевая коррозия – в результате периодического насыщения и высушивания солевых растворов это приводит к росту кристаллов  разрушение (морская вода)

Защита: 1) устранение поверхностного испарения (пропитка, оклейка, облицовка); 2) плотная структура.

б) сульфатная коррозия – воздействие среды содержащей SО4 (гипс, МgSO4, СаSО4)

СаSO4+3CаOАI2O5*6Н2О+nH2O3CаO*АI2O3*3CаSO4*3H2Oувеличивается в объёме в 2,2 раза.

Защита: использование низкоалюминатных цементов; активные минеральные добавки

4. Технология и свойства бетонополимеров.

Бетонополимеры – это материалы полученные в результате пропитки другим веществом, которое заполняет поры и капилляры, которые ухудшают свойства бетона в результате действия на него агрессивной среды. Готовые бетонные и ж/б изделия подвергают специальной обработке и сушке, пропитке специальными составами и полимеризации, чаще всего каталитическими а иногда радиационными способами.

Пропитка: 1) на основе искусственных образцах полимеров (стирола и метилметакрилат); 2) пропитанные вязкими органическими материалами (битум, парафин); 3) сера; 4) жидкое стекло.

При глубокой пропитке полимерами повышается морозостойкость, корозийн. стойкость и др. Но большой недостаток полимеров склонность к старению, ограниченная термостойкость за счет образования полимером жесткого каркаса у бетонополимера повышается прочность, прочность сцепления с арматурой, снижается водопоглощение.

Технология: 1) сушка для удаления воды из пор и капилляров, для более глубокого проникновения мономера. Сушка бывает искусственная или естественная, t=105-150, лучше применять двухстадийную сушку; 2) пропитку путем погружения в среду мономера. При поверхностной пропитке; разлив мономера, покраска. Пропитка длится несколько часов при избыточном давлении 0,1-1 мПа, время сокращается до 1-2 часа; 3) полимеризация мономера – завершающая операция получения бетонаполимера.

При полимеризации стирола образуется стекловидный полимер – полистирол. Полимеризация бывает термоколитическая и радиационная. В результате реакции выделяется большое количество тепла.

Виды коррозии металлических и бетонных материалов

Строительные конструкции в процессе эксплуатации подвергаются различным видам разрушений, в том числе и коррозийным явлениям. Коррозия материала является следствием внешних и внутренних воздействий физического, химического, электрохимического и биологического характера.

При одних и тех же причинах процессы коррозии для металлических и бетонных материалов имеют отличия и свои характерные особенности. Коррозия металлических изделий в основном сосредоточивается на границе материала и внешней среды, а для бетонов он этим не ограничивается и продолжается в глубине материала.

Металлы подвергаются химической и электрохимической коррозии, отличающихся отсутствием или наличием электрического тока. Наиболее агрессивны углекислый газ, фтористый водород, кислоты, щелочи, растворители.

Материалы неметаллического происхождения — цементы, заполнители бетона, страдают от деструктивных явлений, называемых механической коррозией. Механизм разрушения состоит в появлении внутренних напряжений, превышающих предел прочности материала на растяжение. Причиной подобных состояний являются замерзание влаги в порах и микротрещинах, кристаллизация солей, накопление продуктов коррозии, внешнее давление.

В строительной отрасли распространено использование железобетонных конструкций, чувствительных к температурно-влажностным условиям и присутствию агрессивной среды.

Внешние признаки коррозии бетона

Тип агрессивного физико-химического воздействия имеет характерные внешние проявления:

1. Коррозия 1 вида проявляется белым налетом на поверхности бетонного участка. Ее причина — проникновение воды в толщу материала и вымывание гидрата окиси кальция.

2. Для коррозии 2 вида характерно химическое разрушение составляющих бетонного материала — цемента и заполнителей при агрессивном воздействии кислотных и щелочных составов.

3. Коррозия 3 вида приводит к кристаллизации солей, находящихся в микропорах. Продукты кристаллизации вначале заполняют имеющиеся пустоты, а затем разрывают структурные связи, что проявляется трещинами и ослаблением бетона.

Физико-механическая составляющая коррозии бетона определяется внешними факторами:

1. Конструкции, подвергающиеся увлажнению и периодическому замораживанию, постепенно теряют прочность материала, появляются рыхлость бетона, отслаивание и разрушение локальных участков.

2. Бетонные элементы, имеющиеся в производственных помещениях, испытывают влияние масел, нефтепродуктов, горюче-смазочных материалов. Наиболее агрессивно снижают прочность бетона вещества, имеющие в составе поверхностно-активные смолы. Другие химические продукты снижают сцепление бетона и арматуры.

Арматурный каркас защищается от окисления щелочной средой защитного слоя бетона. При его разрушении на арматуру влияют растворы кислот, влажные газы, влага, блуждающие токи. К основным факторам окисления и разрушения арматуры относятся:

1. Химически агрессивная среда.

2. Электропроводность внешней среды.

3. Трещины и откалывания бетона.

Коррозия арматуры опасна для несущей способности объекта, поэтому специалисты компании Рембетон предлагают услуги по защите бетонных покрытий от коррозийного влияния в соответствии со строительными нормами.

Коррозия бетона и арматуры: разновидности процесса и способы защиты

Бетон, благодаря своим техническим характеристикам и возможностям дизайна, завоевал лидирующее место на рынке строительных материалов. Однако и он, подвергаясь агрессивным внешним воздействиям, постепенно разрушается с ухудшением потребительских качеств. Этот процесс называется коррозией бетона. Согласно современным представлениям, коррозия представляет собой целый ряд химических, физико-химических реакций и биологических процессов, спровоцированных воздействием внешней среды и приводящих к разрушению материала.

Виды коррозии бетона

Различают три основных вида коррозии этого строительного материала:

  • К коррозии первого типа относятся все процессы, возникающие в бетоне под воздействием мягких вод. При этом составляющие цементного камня растворяются в воде и уносятся ею. Этот процесс может протекать с различной скоростью. В плотных бетонах массивных гидросооружений коррозионный процесс протекает медленно и может растянуться на несколько десятилетий. В тонкостенных бетонных конструкциях компоненты цементного камня разлагаются быстро, и через несколько лет эксплуатации может возникнуть необходимость в ремонтных работах. Если через бетон начинается процесс фильтрации воды, то разложение составляющих бетона ускоряется, из материала выносится большое количество гидроксида кальция и бетон становится высокопористым, что значит – непрочным.

Вымывание гидроксида кальция замедляется, если бетонный элемент находится на воздухе. Под воздействием углекислого газа воздуха гидроксид кальция преобразуется в карбонат кальция. Поэтому бетонные блоки, предназначенные для сооружения гидротехнических объектов, до опускания на место установки в течение нескольких месяцев выдерживают на воздухе. Эта мера дает время для карбонизации гидроксида кальция на поверхности бетона.

  • Коррозия второго типа — химическая коррозия — включает те процессы, которые протекают в бетоне при взаимодействии химических веществ, содержащихся в воде или окружающей среде, с составляющими цементного камня. В результате этих реакций в теле бетона образуются легкорастворимые продукты и аморфные массы, не имеющие вяжущей способности. Из-за этого бетон может постепенно превратиться в ноздреватую массу с предельно низкой прочностью. Например, к этому типу относится сульфатная коррозия, которая возникает вследствие взаимодействия бетона с водой, содержащей большое количество сульфатов.
Читать еще:  Удельный вес керамзитобетона и вес 1 м3

Из процессов коррозии второго типа наибольшее значение имеют магнезиальная и углекислотная коррозия.

  • Коррозия третьего вида включает процессы, при которых в капиллярах и порах бетона накапливаются малорастворимые соли. Кристаллизация этих солей является причиной возникновения напряжений в капиллярах и порах, что приводит к разрушению структуры бетона. Наибольшее практическое значение в процессах этой категории имеет сульфатная коррозия.

Кроме перечисленных типов коррозионного разрушения, вызванного воздействием на бетон жидкости, различают биологическую коррозию. Ей подвергаются, в основном, здания пищевой промышленности. Причиной её возникновения являются грибки, бактерии, водоросли. Разрушение бетона вызывают продукты их метаболизма. Особенно этот процесс активизируется в условиях высокой влажности.

Защита бетона от коррозии путем повышения стойкости самого материала

Приготовление шлакобетона — мы знаем все о том, как правильно выбрать шлак и вручную приготовить шлакобетон.

Нужен песок для строительных работ? Обращайтесь к менеджерам компании «ТД Навигатор»!

Многие мероприятия по борьбе с коррозией являются сложно выполнимыми или не слишком эффективными. На практике стараются использовать наиболее простые и недорогие способы и, прежде всего, повышают устойчивость самого бетона путем применения коррозионностойкого цемента или придания материалу высокой плотности и водонепроницаемости.

  • Использование коррозионностойких цементов. В некоторых случаях возникновение сульфатной коррозии бетона можно избежать, применив вместо портландцемента или шлакопортландцемента цементы, обладающие сульфатостойкостью. Эти специальные цементы содержат активные компоненты, которые позволяют повысить стойкость бетона не только к сульфатным, но и к пресным водам.
  • Повышение плотности бетона. Этот вид борьбы с коррозией является эффективным способом защиты материала от коррозионных процессов всех видов. Увеличение плотности бетона снижает его водонепроницаемость. Это затрудняет проникновение агрессивных сред в поры материала. Для изготовления бетона высокой плотности используют цементы с малой водопотребностью, снижают водоцементное соотношение, с особой тщательностью уплотняют смесь при изготовлении бетонного элемента.

Если эти мероприятия не дали результата, то прибегают к оптимальному в конкретном случае способу гидроизоляции.

Виды гидроизоляции

Одним из наиболее распространенных способов гидроизоляции для изделий из бетона и железобетона – свай, труб, колонн, плит – является пропиточная гидроизоляция.

Для эффективной защиты материала от разрушающего действия коррозии достаточно его пропитки на глубину 10-15 мм. Поверхностный водонепроницаемый слой создает защиту от проникновения воды для всего остального объема конструкционного элемента.

Способы пропитки различают по температуре и давлению. По температуре пропитки бывают горячие и холодные.

  • Для горячей пропитки используются нефтяные битумы, парафины, петролатум, синтетические составы. Операцию пропитки осуществляют, как правило, в ваннах при температурах 80-180°С. При нагревании пропиточный состав переходит в жидкое состояние, его вязкость снижается, он легко проникает в поры бетона, плотно их закупоривая при застывании.
  • В качестве холодных пропиток используют составы, основой которых являются минеральные вяжущие вещества – цемент, силикат натрия, или органические низко- и высокомолекулярные вещества – стирол, метилметакрилат, полиуретан.

Пропиточная гидроизоляция может осуществляться при различном давлении:

  • Наиболее простая операция – пропитка в условиях атмосферного давления. При этом процессе проникновение состава в поры происходит только благодаря капиллярному эффекту.
  • Пропитка в автоклавах производится при давлении 0,6-1,2 МПа, но, несмотря на высокое давление, скорость процесса увеличивается не более чем в два раза. Это связано с наличием воздуха в порах, занимающего часть объема и оказывающего противодействие пропиточному составу.
  • Вакуумирование повышает эффективность обработки бетона в 3-4 раза. Пропиточные составы легко проникают в поры, из которых откачан воздух, не встречая противодействия.

Поверхностную пропитку проводят непосредственно на объекте составами с высокой проникающей способностью. Обработка, как правило, проводится дважды.

Другие виды гидроизоляции: инъектирование, гидрофобизация, мастичная и рулонная оклеечная гидроизоляция.

Коррозионное разрушение арматуры в бетоне

Срок службы строительных конструкций сокращает не только коррозия бетона, но и коррозия металлической арматуры. Процесс разрушения металла осуществляется в течение некоторого времени, но определить точный срок службы металлических элементов теоретически невозможно. Особенно опасной является коррозия арматуры в тяжело нагруженных конструкциях.

Предпочитаете гидрофобные добавки в бетон? Читайте в этой статье о том, как правильно подбирать и использовать их.

Если Вас интересует аренда абс (автобетононасоса), ознакомьтесь с нашими ценами и условиями.

Для предотвращения коррозии необходимо позаботиться, чтобы в составе бетона не находились вещества, агрессивно относящиеся к металлу. Но на практике эта задача является неосуществимой, поскольку невозможно проверить химический состав всех заполнителей бетона.

Коррозия арматуры инициируется элементами, содержащимися в воздухе и влаге, проникающими через поры бетона. Из-за неравномерности этого процесса на разных участках арматуры возникают различные потенциалы, что становится причиной электрохимической коррозии. Скорость этого коррозионного процесса возрастает с повышением пористости и влагопроницаемости материала, а также из-за увеличения концентрации электролита, которую повышают растворенные в воде вещества.

Большой урон металлической арматуре наносит электрокоррозия, возникающая благодаря токам утечки и блуждающим токам, которые появляются в местах расположения электроопор.

Железобетонные опоры контактных сетей являются наиболее уязвимыми составляющими на электрифицированных участках железных дорог.

Способы борьбы с коррозией арматуры

В современном строительстве применяются водоотталкивающие смазки и защитные покрытия для арматуры. Одним из способов защиты металлических элементов является обеспечение бетонной подушки необходимой величины с помощью фиксаторов.

Одной из основных трудностей борьбы с коррозией арматуры является невозможность повторной обработки металла, которую можно проводить для открытых металлоконструкций.

Наиболее перспективным направлением считается использование в составе бетонов полимерных смесей. Полимеры, вводимые в бетон в сочетании с цементом, создают дополнительную защиту арматуре. В некоторых случаях цемент полностью заменяют полимерами, получая полимербетон.

Для тонкостенных конструкций возможно использование принципиально новых материалов:

  • сталефибробетон представляет собой бетонную смесь, в которую добавляют обрезки стальной проволоки, занимающие до 6% от общего объема материала;
  • в стеклофибробетон добавляют, помимо традиционных компонентов, щелочестойкое стекловолокно.

Пока не найдены универсальные и эффективные способы борьбы с коррозией металла в железобетоне, строители вынуждены закладывать арматуру в большем количестве, чем положено в соответствии с техническими расчетами.

Читать еще:  Многослойные строительные блоки. Утеплитель и отделка

Коррозия цементного камня

Цементный камень состоит из гелиевых и кристаллических продуктов гидратации цемента и многочисленных включений в виде негидратированных зерен клинкера. Основная масса новообразований при взаимодействии цемента с водой получается в виде гелевидной массы, состоящей в приемущественно из субмикрокристаллических частичек гидросиликата кальция. Гелеподобная масса пронизана относительно крупными кристаллами гидроксида кальция. Такое своеобразное «комбинированное» строение предопределяет специфические свойства цементного камня, резко отличающиеся от свойств других материалов – металлов, стекла, гранита и т.п. Например, с наличием гелиевой составляющей связана усадка при твердении на воздухе и набухание в воде, особенности работы под нагрузкой и другие свойства.

Коррозия цементного камня вызывается воздействием агрессивных газов и жидкостей на составные части затвердевшего портландцемента. Встречаются десятки веществ, могущих воздействовать на цементный камень и оказаться для него вредным. Несмотря на разнообразие агрессивных веществ, основные причины коррозии можно разделить на три вида: разложение составляющих цементного камня, растворение и вымывание гидроксида кальция; образование легкорастворимых солей в следствии взаимодействия гидроксида кальция и других составных частей цементного камня с агрессивными веществами и вымывание этих солей (кислотная, магнезиальная коррозия); образование в порах новых соединений, занимающих большой объем, чем исходные продукты реакции; это вызывает появление внутренних напряжений в бетоне и его растрескивание (сульфоалюминатная коррозия).

Коррозия первого вида

Коррозия первого вида. Выщелачивание гидроксида кальция происходит интенсивно при действии мягких вод. Содержащих мало растворенных веществ. К ним относятся воды оборотного водоснабжения, конденсат, дождевые воды, воды горных рек и равнинных рек в половодье, болотная вода. Содержание гидроксида кальция в цементном камне через 3 мес твердения составляет 10-15% (считая на СаО). После его вымывания и в результате уменьшения концентрации СаО (менее 1,1 г/л) начинается разложение гидросиликатов и гидроалюминатов кальция. Выщелачивание в количестве 15-30% от общего содержания в цементном камне вызывает понижение его прочности на 40-50% и более. Выщелачивание можно заменить по появлению белых подтеков на поверхности бетона.

Для ослабления коррозии выщелачивания ограничивают содержание трехкальциевого силиката в клинкера до 50%. Главным средством борьбы с выщелачиванием гидроксида кальция является введение активных минеральных добавок и применение плотного бетона. Выдерживание на воздухе бетонных блоков и свай применяемых для сооружения оснований, а также портовых и других гидротехнических сооружений повышает их стойкость.

Коррозия второго вида

Коррозия второго вида. Углекислотная коррозия развивается при действии на цементный камень воды, содержащей свободный двуоксид углерода в виде слабой угольной кислоты. Избыточный (сверх равновесного количества) двуоксида углерода разрушает карбонатную пленку бетона вследствие образования хорошо растворимого бикарбоната кальция.

Общекислотная коррозия происходит при действии растворов любых кислот, имеющих значения водородного показателя рН — подробно узнать о всех работах, выполняемых в составе обследования, можно в разделе: «Обследование конструкций, помещений, зданий, сооружений, инженерных сетей и оборудования.»

В процессе магнезиальной коррозии образуется растворимая соль (хлористый кальций или двуводный сульфат кальция), вымываемая из бетона. Гидроксид магния представляет бессвязную массу, не растворимую в воде, в следствии чего реакция происходит до полного израсходования гидроксид кальция.

Коррозия под действием минеральных удобрений

Коррозия под действием минеральных удобрений. Особенно вредны для бетона аммиачные удобрения – аммиачная селитра и сульфат аммония. Аммиачная селитра, состоящая в основном из нитрата аммония, подвергается гидролизу и поэтому дает в воде кислую реакцию. Нитрат аммония действует на гидроксид кальция.

Образующийся нитрат кальция хорошо растворяется в воде и вымывается из бетона. Хлористый калий КСI повышает растворимость Са(ОН)2 и ускоряет коррозию. Из числа фосфорных удобрений агрессивен суперфосфат, состоящий в основном из монокальциевого фосфата и гипса, но содержащий еще и некоторое количество свободной фосфорной кислоты.

Коррозия под влияние органических веществ

Коррозия под влияние органических веществ. Органические кислоты, как и неорганические, быстро разрушают цементный камень. Большой агрессивностью отличаются уксусная, молочная и винная кислоты. Жирные насыщенные и ненасыщенные кислоты (олеиновая, стеариновая, пальмитиновая и др.) разрушают цементный камень, так как при воздействии гидроксида кальция они омыляются. Поэтому вредны и масла, содержащие кислоты жирного ряда: льняное, хлопковое, а также рыбий жир. Нефть, нефтяные продукты (керосин, бензин, мазут, нефтяные масла) не представляют опасности для бетона, если они не содержат нефтяных кислот или соединений серы. Однако надо учитывать, что нефтепродукты легко проникают через бетон. Продукты разгонки каменноугольного дегтя, содержащие фенол, могут агрессивно влиять на бетон.

Коррозия третьего вида

Коррозия третьего вида. Сульфоалюминатная коррозия возникает при действии на гидроалюминат цементного камня воды, содержащей сульфатные ионы. Образование в порах цементного камня малорастворимого трехсульфатного гидросульфоалюмината кальция (эттрингита) сопровождается увеличением объема примерно в 2 раза. Развивающееся в порах кристаллизационное давление приводит к растрескиванию защитного слоя бетона. Вслед за этим происходит коррозия стальной арматуры, увеличение растрескивания бетона и разрушение конструкции. С сульфоалюминатной коррозией необъходимо считаться при строительстве морских сооружений. Вместе с тем могут оказаться агрессивными сточные воды промышленных предприятий, а также грунтовые воды. Если в воде содержится сульфат натрия, то вначале с ним реагирует гидроксид кальция.

В последующем идет образование гидросульфоалюмината кальция вследствие взаимодействия получающегося сульфата кальция и гидроалюмината. Для борьбы с сульфоалюминатной коррозией применяется специальный сульфатостойкий портландцемент.

Щелочная коррозия

Щелочная коррозия может происходить в двух формах: под действием концентрированных растворов щелочей на затвердевший цементный камень и под влиянием щелочей, имеющихся в самом цементе. Если бетон насыщается раствором щелочи (едкого натрия или калия), а затем высыхает, то под влиянием углекислого газа в порах бетона образуется сода и поташ, которые, кристаллизуясь, расширяются в объеме, повреждают и разрушают цементный камень. Сильнее разрушается от действия сильных щелочей цемент с высоким содержанием алюминатов кальция.

Коррозия, вызываемая щелочами цемента, происходит вследствие процессов, протекающих внутри бетона между его компонентами. В составе цементного клинкера всегда содержится разное количество щелочных соединений. В составе заполнителей бетона, в особенности в песке, встречаются реакционно способные модификации кремнезема: опал, халцедон, вулканическое стекло. Они вступают при обычной температуре в разрушительное для бетона реакции со щелочами цемента. В результате образуются набухающие студенистые отложения белого цвета на поверхности зерен реакционно-способного заполнителя, появляется сеть трещин, поверхность бетона местами вспучивается и шелушится. Разрушение бетона может происходить через 10-15 лет после окончания строительства.

Авторы: редакционная статья ТехСтройЭкспертизы

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector