Предложено подразделять коррозию бетона на три основные виды.
Коррозия первого вида обусловлена растворением в воде составных частей цементного камня. Особое развитие коррозии бетона 1 вида получает при фильтрации воды через бетон. Наибольшее распространенным случаем такой коррозии является вымачивание водой Ca (OH) , это физический вид коррозии, приводящей к увеличению пористости цементного камня. Наиболее распространенным случаем коррозии является выщелачивание водой.
Установлено, что при потере примерно 10% CaO снижению прочности цементного камня достигает 10%, при потере 20% CaO – 25% и при потере 33% CaO наступает полное разрушение цементного камня. При снижении содержания CaO в цементном камне интенсифицируется и коррозии арматуры в ж/б конструкциях.
При присутствии в воде – среде солей Ca типа Ca(HCO ) CaCO уменьшается выщелачивание гидрата окси Ca из цементного камня.
Скорость коррозии 1 вида уменьшается за счет карбонизации бетона, поскольку при этом образуется нерастворимое соединение – CaCO (Ca(OH) + CO - CaCO +H O), понижается ионная сила раствора и повышается непроницаемость цементного камня.
Для предупреждения коррозии 1 вида выработаны следующие мероприятия. Поскольку выщелачивание происходит при развитой пористости цементного камня , необходимо:
- Создать бетоны повышенной плотности как и за счет снижения в/ц, так и за счет интенсивного уплотнения бетона.
- Необходимо использовать цементы с ограниченным содержанием 3х кальциевого силиката (C S)
- Вводить в цемент тонкомолотые добавки (минеральные) которые связывая гидроокись Ca в нерастворимые соединения способствуют снижению интенсивности коррозионного разрушения бетона. Предпочтительным можно считать пуццолановый цемент.
- Карбонизация поверстного слоя бетона, образующийся на поверхности бетона уплотненный карбонатный слой будет препятствовать выщелачиванию бетона.
- Целесообразно создавать гидроизоляцию поверхности бетонных конструкций в виде оклейки, облицовки или пропитки поверхностного слоя бетона гидроизоляционных материалов.
Коррозия 2 вида :
Коррозия 2 вида проявляется в образовании легкорастворимых или аморфных размываемых водой веществ при взаимодействии цементного камня с агрессивными растворами и вызывается действием неорганических кислот.
а) Ca (OH) + 2 HCl - Ca Cl +2 H O (легкорастворимыми)
Аналогично с серной и азотной кислотой образуется Ca SO *2H O и Ca(NO )
Кислоты воздействуют не только на гидрат окиси Ca , но и на минеральные компоненты портландцемента:
3 CaO* 2Si O * 3H O + 6 HCl =CaCl + Si(OH) + Si O * 4 H O
образующиеся соли Са легко вымываются Н2 О, таким образом коррозия ΙΙ вида переходит в коррозию Ι вида, кот. Является причиной разрушения цементного камня. Если продукты реакции малорастворимые, они закрывают поры цементного камня и препятствуют проникновению агрессивной среды внутрь, замедляя коррозию, т.е. играют роль ингибирующего вещества.
Разница в стойкости цементов к действию сильно концентрированных кислот почти не ощутима поскольку разрешение происходит очень быстро. По стойкости к действию кислот слабой концентрации цементы можно расположить в таком порядке: глиноземистый цемент, пуццолановый ПЦ и обычный ПЦ (как при коррозии Ι вида).
В грунтовых водах часто присутствует углекислота Н2 СО3, образующаяся в результате биохимических процессов. При углекислотной коррозии происходит реакция: Са (ОН)2 + Н2 СО3 → Са СО3 + 2 Н2 О, а затем:
Са СО3 + Н2 СО3 → Са (НСО3)2 , т.е. образуется легкорастворимое вещество.
При этом, чем больше содержится Н2 СО3 , тем выше кислотные свойства раствора и скорость коррозии.
При углекислотной коррозии предпочтительно использование для бетонных и Ж/б конструкций тех же цементов, что и при действии других кислот.
Для защиты от коррозии ΙΙ вида необходимо: 1) создавать бетоны повышенной плотности ; 2) использовать цементы с большим содержанием гидрата окиси Са; 3) обеспечивать защиту поверхности бетонных конструкций за счет оклейки или облицовки водонепроницаемыми коррозионностойкими материалами, либо нанесение лакокрасочных покрытий.
|