Корозија на бетон: видови, механизми, методи на заштита
Што е тоа - корозија на бетон и армиран бетон? Зошто се случуваат корозивни процеси во армирано-бетонските конструкции? Кои начини можат да го спречат нивниот развој? Во написот ќе се обидеме да одговориме на овие прашања.
Што е тоа
Корозија на бетон - процес на губење на сила или уништување на бетонски и армирано-бетонски конструкции поврзани со агресивна експозиција на животната средина. Се чини дека читателот не треба да објасни како се одвива корозијата на металните структури. Истото се случува и со бетон воопшто: со текот на времето, тој е делумно трансформиран во други материјали со сосема различни механички својства.
Ајде да разјасниме: феробетонските структури, се разбира, исто така, страдаат од обична 'рѓа. Во повеќето случаи, арматурата нема висока отпорност на корозија.
Видови и механизми
Помните пословицу «где тонко, там и рвется»? Она в полной мере относится к деградации любых конструкционных материалов.
Засилениот бетон е составен од неколку видови на суровини кои се разликуваат во механичката цврстина и отпорност на различни видови надворешни влијанија.
| Материјал | Својства |
| Песок | Кварцните кристали се исклучително хемиски стабилни, не деградираат со текот на времето. |
| Урнатините | Како пополнување, обично се користи камен чакал, неговите хемиски и механички својства се разликуваат малку од кварцен песок. Концентрираните алкалии и киселини можат да влијаат врз нејзината сила. |
| Арматура | Контактот на челик во вода и воздух (и бетон, како што се сеќаваме, е паропропустлив) секогаш дава многу предвидлив резултат. Дури и под заштитен слој на бетон, засилување постепено ќе 'рѓа. Отпуштањето на арматурата на површината поради уништувањето на структурата ќе го забрза процесот многу пати. |
| Цементен камен | Врзувачки цемент - по поставувањето се претвора во релативно силна, но не се карактеризира со хемиски инертност цементен камен. Една од главните компоненти - хидриран вар Ca (OH) 2 - лесно се раствора со вода и реагира со други хемикалии. Тоа е со уништување на цементниот камен што обично почнува процесот на корозија. |
Ајде да ги анализираме главните видови на корозија и механизмите на нивното појавување.
ерозија
И покрај неговата висока густина, бетонот е порозен материјал. Причината е дека поставувањето на цементот и последователното сушење на растворот се придружени со значително намалување на нејзиниот волумен.
Обрни внимание: порозниот гас и пена бетон е посебен разговор. Во нивниот случај, порите се создаваат намерно - со воведување на растворот од пена или газоформирачки компоненти (како правило, алуминиумски прав). Целта е да се даде конкретни максимални изолациски квалитети.
Навлажнување на бетонот со последователно нерамномерно испарување на водата ќе доведе до постепено движење на вода низ порите. Во процесот на движење, истиот гасена вар Ca (OH) 2 постепено ќе се исцеди; Па, бидејќи врзивото во дебелината на бетонот станува помало, неговата сила паѓа.
Процесот на истекување најобилно се демонстрира со раздвојување - бели дамки и растење на површината на бетонот, останувајќи таму каде што често се навлажнува. Нивното присуство сугерира дека дизајнот брзо губи сила.
Кисело распаѓање
Под влијание на киселините и нивните водени раствори во бетон може да се појават многу деструктивни процеси.
Дозволете ни да ги анализираме наједноставните.
- Кога се изложени на киселини, гасениот вар се комбинира со атмосферскиот јаглероден диоксид за да се формира нерастворлива сол и вода.. Формулата која ја опишува реакцијата е Ca (OH) 2 + CO2 = CaCO3 + H2O.
Се чини - зошто жалост ако растворливиот калциум соединение се заменува со постабилна? Впрочем, процесот на истекување во овој случај треба целосно да запре. Не беше таму: кристалите CaCO3 не ги исполнуваат порите - тие се обидуваат да ги прошират и да ги разбијат; Како резултат на тоа, бетонот почнува да попушта.
- Со вишок на вода (во едноставни термини, во влажен бетон), понатамошната трансформација на минералите зема форма CaCO3 + CO2 + H2O = Ca (HCO3) 2. Полученный бикарбонат кальция снова растворим для воды; более того - слишком растворим: он стремительно вымывается, оставляя после себя поры и… падение конструкционной прочности.
- Во присуство на раствор со хлороводородна киселина, хидрираната вар се конвертира во калциум хлорид: Ca (OH) 2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O. И оваа сол е многу растворлива во вода; резултатот е сосема предвидлив - повторно, слабеењето на структурата.
Разложување на сулфат
Во услови на хемиската индустрија (особено, производство на ѓубрива), т.н. сулфатна корозија на бетон е доста честа појава.
Како резултат на интеракција со гасени вар сулфати и алуминати присутни во цементот, посебно е формиран еттрингит хидросулфоалуминиат (3CaO • Al2O3 • 3CaSO4 • 32H2O). Кристалите во процесот на раст предизвикуваат значителни напори, значително ги надминуваат цврстите карактеристики на цементниот камен.
Рурнинг арматура
Здесь все просто и понятно: контакт низкоуглеродистых сталей с водой и воздухом приводит к образованию малопрочного Fe2O3 и более сложных окислов и солей. Армирование должно воспринимать нагрузки на растяжение; при падении прочности арматуры существенные нагрузки на изгиб приводят к появлению трещин и… ускоренному падению прочности уцелевшего армирования вследствие прямого контакта с водой и воздухом (см.также статью «Подпорные стены из бетона: технология возведения от профессионалов»).
Биоразградување
Ефектите на висока влажност на температури над нулата се добро познати: тули, камени и бетонски конструкции се решаваат со мов и мувла.
Како резултат на тоа, уништувањето продолжува на два начина:
- Озлогласениот вар и неговите соединенија служат како храна за габата.
- Акумулацијата на метаболичките производи во порите води кон зголемување на внатрешните стресови.
Ладен уништување
Замислете што се случува со дел од влажна бетонска конструкција кога температурата паѓа под нулата.
- Водата во своите пори почнува да кристализира.
- Мразот, кој има поголем волумен од водата, има тенденција да ги прошири порите. Микробраците се појавуваат во структурата; како што се прошируваат, корозијата на арматурата е поврзана со уништувањето на армиран бетон.
Начини за заштита
Значи, механизмите на уништување што ги проучувавме. Дали е можно да се заштитат бетонските и армиранобетонските конструкции од корозија? Може да се преземат соодветни мерки дома со свои раце?
Стратегија
Прво, дознајте какви начини треба да се одиме.
| Комплексот на мерки | Објаснувања |
| Заштита на вентилот | Зголемувањето на отпорноста на корозија на армирачкиот кафез ќе го спречи тоа да не 'рѓосува во бетонот и по достигнувањето на површината. |
| Заптивање на хемиски адитиви | Како по правило, тие го намалуваат бројот на порите или ги затвораат порите. Како резултат на тоа, пропустливоста на материјалот на вода и воздух се намалува, поретко, нестабилна гасена вар се заменува со повеќе хемиски отпорни соединенија. |
| Пополнување на порите | Изведената бетонска конструкција може да се модифицира со пробивни импрегнации што се инјектираат низ дупките што се дупчат во него или едноставно се депонираат на површината. |
| Површинска заштита | Ова ги вклучува сите видови на хидроизолација мерки (ролна и обложување). Сликарство со бои и лакови спаѓа во оваа категорија. |
| Биозаштита | Антисептичните импрегнации ја поништуваат биоразградливоста, убивајќи ја самата мувла, нејзините спори и спречувањето на нивното повторно појавување. |
Тактика
И сега да направиме малку повеќе специфична листа на можни мерки, опишувајќи некои од нив.
Индустриски услови
Бидејќи заштитата на армирано-бетонските конструкции против корозија се изведува во услови на индустриски претпријатија, мулти-фамилијарна градба итн. - едноставно да се стави, кога е можно да се користат сложени технологии за кои е потребна специјална опрема?
Ние споменуваме неколку често користени решенија.
- Цементирање. Через пробуренные в толще конструкции отверстия под давлением нагнетается цементное молочко, приготовленное в пропорции 1:10 (цемент-вода), с небольшой (не более 7% от массы цемента) добавкой хлористого кальция. Пополнување на порите способствует увеличению плотности бетона и уменьшению количества открытых пор в нем.
- Силификација се сведува на последователно вбризгување на натриум течно стакло и калциум хлорид. Во процесот на обработка на порите се полни со мешавина на слабо растворлив калциум силикат и нерастворлив силициум диоксид.
- Битуминизација - процесот на пополнување на порите со битумен на температура од 200-220C. Методот е исклучително ефективен, но може да се спроведе само со минимална содржина на влага во структурата.
Корисно: главниот проблем во дупките за дупчење за инјектирање на растворите не е да предизвика зголемување на внатрешните стресови во дебелината на структурата. Од оваа гледна точка, дијамантското дупчење во дупките во бетонот е оптимално: тоа не создава ударни оптоварувања и не предизвикува процепување на рабовите на дупката.
За отворање и демонтажа на структурни елементи се користи сечење на армиран бетон со дијамантски кругови: тие имаат многу поголем ресурс во споредба со абразивни кругови за камен и, што е најважно, арматурата е совршено пресечена.
Домашни услови
Се разбира, заштитата на бетонот од корозија е можна без употреба на високотехнолошка опрема.
- Заштитна боја - наједноставното и најочигледно решение. Особено, можно е да се препорачаат т.н. гумени дисперзирани бои: сигурно водоотпорен на површината на бетонот со минимално време и напор. Цената на килограм гумена боја започнува од околу 130 рубли.
- Обработката со течно стакло исто така може да го заштити бетонот од уништување. Инструкциите за нејзина употреба се многу едноставни: натриумското течно стакло се разредува со вода 1: 1 и се нанесува на површината на бетонот со четка или ваљак во 2-3 слоја без средно сушење.
- Најефективното решение е пенетрирачки хидроизолациони импрегнации (Penetron и неговите аналози). Тие се нанесуваат на влажен бетон и навлегуваат на длабочина од еден метар. Penetron предизвикува кристализација на калциумови соединенија кои целосно ги пополнуваат порите.
- Во фаза на подготовка на бетон, во него можат да се внесат различни арматурни адитиви. Еве ги имињата на неколку домашни лекови: Милонафтта, СДБ (пијалак од сулфит-квасец), НГЛ-94 (силиконска течност).
Заклучок
Разумеется, в рамках небольшой статьи нами затронуто лишь несколько из длинного перечня возможных решений (читайте также статью «Бетонные безнапорные трубы: нормативные документы, применение, альтернативы»).
Видеото во оваа статија ќе му понуди на читателот дополнителни информации за тоа како конкретната корозија се манифестира и на кој начин може да биде поразена. Успеси!