Коррозия железобетона

КОРРОЗИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА и меры защиты от нее

Коррозионная стойкость элементов железобетонных конструкций зависит от плотности бетона и степени агрессивности среды. Коррозия бетона, имеющего недостаточную плотность, может происходить от воздействия фильтрующейся воды, которая растворяет составляющую часть цементного камня — гидрат окиси кальция. Наибольшей растворяющей способностью обладает мягкая вода. Внешним признаком такой коррозии бетона являются белые хлопья на его поверхности. Другой вид коррозии бетона возникает под влиянием газовой или жидкой агрессивной среды: кислых газов в сочетании с повышенной влажностью, растворов кислот, сернокислых солей и др. При взаимодействии кислоты с гидратом окиси кальция цементного камня бетон разрушается. Продукты химического взаимодействия агрессивной ере ды и бетона, кристаллизуясь, постепенно заполняют поры и каналы бетона. Рост кристаллов приводит к разрыву стенок пор, каналов и быстрому разрушению бетона. Наиболее вредны для бетона соли ряда кислот, особенно серной кислоты; они образуют в цементе сульфат кальция и алюминия. Сульфатоалюминат кальция, растворяясь, вытекает и образует белые подтеки на поверхности бетона. Весьма агрессивны грунтовые воды, содержащие сернокислотный кальций, а также воды с магнезиальными и аммиачными солями.

Морская вода при систематическом воздействии оказывает вредное влияние на бетон, поскольку содержит сульфатомагнезит, хлористую магнезию и другие вредные соли.

Коррозия арматуры (ржавление) происходит в результате химического и электролитического воздействия окружающей среды; обычно она протекает одновременно с коррозией бетона, но может протекать и независимо от коррозии бетона. Продукт коррозии арматуры имеет в несколько раз больший объем, чем арматурная сталь, и создает значительное радиальное давление на окружающий слой. При этом вдоль арматурных стержней возникают трещины и отколы бетона с частичным обнажением арматуры.

Мерами защиты от коррозии железобетонных конструкций, находящихся в условиях агрессивной среды, в зависимости от степени агрессии являются: снижение фильтрующей способности бетона введением специальных добавок, повышение плотности бетона, увеличение толщины защитного слоя бетона, а также применение лакокрасочных или мастичных покрытий, оклеечной изоляции, замена портландцемента глиноземистым цементом, применение специального кислотостойкого бетона.

Электрохимическая коррозия железобетона

Происходит вследствие того, что арматурная сталь, представляющая собой твердый раствор железа с углеродом и примесью некоторых элементов (марганца, кремния, серы и фосфора), при погружении в раствор электролита (бетонную смесь) в силу наличия физических неоднородностей стали, имеющей на поверхности множество микроэлементов, состоящих из анодов и катодов, начинает корродировать. Скорость коррозии железа теоретически определяется разностью начальных анодного и катодного электронных потенциалов. Из-за сложной макро- и микрокапиллярной структуры бетонный электролит сильно отличается по физико-химическим свойствам от обычных жидких электролитов, причем свойства эти непрерывно изменяются во времени. Твердую структуру бетона можно считать неподвижной по отношению к корродирующей поверхности арматуры, хотя из-за продолжающихся процессов твердения цемента и взаимодействия продуктов гидратации с ионами среды возможны фазовые изменения в бетоне. Сильное воздействие на коррозию арматуры оказывают резкие колебания температуры.