КОРРОЗИЯ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

Одно из преимуществ бетона и железобетона — долговечность. Однако неблагоприятное сочетание постоянных и переменных нагрузок с воздействием различных физико-химических процессов среды вызывает коррозию бетона и стальной арматуры, что может привести к разрушению конструкций.

Вредными реагентами для бетона являются: вода, чистая или содержащая растворы солей и кислот, пары и влажные кислые газы, минеральные масла, раствор сахара, отходы при переработке мяса, продукты химических производств. Статистика утверждает, что 50% конструкций промышленных зданий эксплуатируются в агрессивной среде различной степени, и в последующие годы эта цифра будет увеличиваться.

Внешние нагрузки, вызывая образование трещин в бетоне железобетонных конструкций, ускоряют процесс коррозии бетона и арматуры.

Замораживание и оттаивание конструкций с трещинами, заполненными водой, приводит к разрушению защитного слоя бетона. Давление внутри бетона частично компенсируется соседними порами, поэтому разрушение происходит в первую очередь на поверхности, в углах и ребрах конструкций.

Замерзание воды в порах бетона происходит при температурах, значительно ниже 0 °С, так как эта вода обычно насыщена известью и другими солями. Наиболее быстро разрушаются бетоны пористой структуры, имеющие небольшую прочность, сильно насыщенные водой.

Причиной коррозии бетона является также выщелачивание, вызываемое удалением водой извести, выделяющейся при реакциях гидролиза. Однако этот вид коррозии опасен только при непрерывной фильтрации воды через стенки плотин, резервуаров, труб (при пористой структуре бетона). Действие щелочных растворов может привести к временному упрочнению бетона, однако затем наступает сравнительно быстрое его разрушение.

Наиболее опасной является коррозия бетона под действием кислот или влажных кислых газов, чаще всего встречающихся при эксплуатации промышленных зданий. Кислоты вступают в реакции с составляющими цементного камня и образуют растворимые кальциевые соли.

Хлорид или сульфат кальция образуют рыхлые и нестойкие включения, легко выщелачиваемые водой.

Коррозия бетона обычно развивается под влиянием нескольких одновременно действующих факторов. Для предотвращения или замедления коррозии бетона следует применять бетоны на цементах, менее подвергающихся воздействию данного вредного реагента. Общими требованиями являются применение прочих бетонов с плотной структурой, соблюдение технологии их приготовления, укладки в формы и ухода в период твердения. Главным требованием является применение жестких бетонных смесей с водоцементным отношением В/Ц = 0,3—0,4, так как 20% воды (по массе цемента) химически связываются при гидратации клинкера, остальная же вода при твердении бетона образует поры в цементном камне.

Наиболее плотный бетон получается при фракционированных высокопрочных щебне и песке. Образование раковин, пористости и расслоения бетона недопустимо с точки зрения его долговечности.

Достаточно эффектная защита бетона от коррозии достигается окраской поверхности, обмазкой, оклейкой или пропиткой защитными материалами. Успешно защищается бетон полиэтиленовыми листами с анкерами, закрепляемыми при бетонировании.

Коррозия железобетона увеличивается в условиях влажной среды, при которых стальная арматура коррозирует быстрее. В обычных условиях скорость коррозии арматуры составляет 0,1мм в год, при неблагоприятных условиях до 1 мм. Объем прокорродировавшего металла в 2—3 раза больше, чем до коррозии, поэтому по периметру арматуры создается радиальное давление, вызывающее образование продольных трещин и откол защитного слоя бетона. Значительную опасность представляет также электрокоррозия арматуры под влиянием блуждающих токов.

В нормальных условиях эксплуатации защита арматуры от коррозии внутри бетона обеспечивается щелочной средой (гидроксид кальция). Следует избегать добавки в бетон солей хлоридов, особенно при армировании конструкций высокопрочной проволокой.

На заводах железобетонных конструкций и на строительных площадках необходимо обеспечивать условия хранения арматуры, исключающие возможность коррозии, которая может продолжаться внутри бетона. Особенно опасна коррозия арматуры в силикатных, ячеистых бетонах, бетонах на пористых заполнителях.

Большое значение для гарантирования долговечности арматуры железобетонных конструкций имеет защитный слой бетона достаточной толщины и плотности.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >