Корозійним роз’їданням піддаються багато будівельних матеріалів, в тому числі і бетон. Вона являє собою руйнування металів під впливом фізико-хімічних або хімічних факторів навколишнього середовища. Щоб запобігти руйнуванню в спорудах з бетону і залізобетону існують різні методи захисту. Це можуть бути покриття поверхні за допомогою спеціального стійкого матеріалу або різноманітними лаками, просоченнями.
Визначення корозії
Корозія являє собою роз’їдання будівельних матеріалів під впливом фізичних, хімічних і біологічних факторів при контакті з навколишнім середовищем. Бетон має в своєму складі найменш міцний компонент – це цементний камінь. Саме з цієї частини матеріалу починається корозійний процес. Руйнування трапляється в результаті впливу різних видів вод, а саме:
- стічний;
- вод в траншеях або трубах;
- морський;
- річковий;
- ґрунтовий.
Найбільш небезпечні для бетонів грунтові води поблизу промислових підприємств через наявність в них хімічних викидів. Також при впливі з бетоном і залізобетоном завдають їм вагомої шкоди стічні води. Корозія бетону впливає на гідротехнічні споруди, забруднює повітря, однак, така концентрація газу в навколишньому середовищі не шкодить здоров’ю людини, але сприяє руйнуванню бетонних конструкцій.
Руйнування будівельних матеріалів різноманітні і можуть перебувати руйнують мікроорганізми як в прямому контакті, так і всередині структур. Прискорюється роз’їдання в бетоні при підвищеній вологості навколишнього середовища.
Види та опис
Сульфатна корозія
Існують різновиди бетонної корозії:
- Радіаційна, яка залежить від дози іонізуючого опромінення і кількості цементного каменю. Внаслідок чого спотворюється кристалічна решітка мінералів, розширюється заповнювач, який призводить до мікротріщин, макротріщин в матеріалі, а в подальшому до повного руйнування.
- Хімічна, що відбувається внаслідок атмосферних опадів і під впливом вуглекислого газу, що входить до складу повітря. Таким чином, в будівництві буває газова корозія, яка особливо актуальна при великій кількості вологи.
- Біологічний. Роз’їдання, пов’язані з біологічною корозією, з’являються в результаті впливу хімічних речовин, отримані при експлуатації бетонних конструкцій.
- Фізико-хімічна корозія з’являється в результаті замерзання води. У рідкому стані вода потрапляє в пори матеріалу, а в результаті мінусових температур вона замерзає. Утворився лід розширюється і розпирає споруди, в результаті утворюються тріщини.
Хімічні роз’їдання
Утворюються під взаємодією бетонного каменю з речовинами навколишнього середовища. Процеси хімічної корозії відносяться до трьох категорій:
- В результаті кристалізації матеріалів відбувається розтріскування. Тріщини є наслідком розширення обсягу матеріалу через низькі температур.
- Вилуговування м’якими водами з подальшим утворенням білого нальоту.
- Цементна бацила, яка є наслідком вологи, руйнує бетонні конструкції. На них утворюються тріщини і розтріскування.
Фізико-хімічна
Схема процесу корозії.
У цьому випадку цементний камінь розходиться у воді. В результаті чого гідроксид кальцію вимивається або розчиняється. Розчинення залізобетону через вплив води трапляється з різною швидкістю. Так, наприклад, щільні масивні конструкції підвладні корозії лише після закінчення багатьох десятиліть. У спорудах з тонкими оболонками, вимивання кальцію трапляється вже через 2-3 роки. У момент проходження вод через бетон, процес розкладання прискорюється у багато разів, і зменшуються характеристики міцності матеріалу.
Біологічні руйнування
Корозія з утворенням великих обсягів біологічних сполук в камені, є підсумком впливу проникаючих в бетон різних речовин. Це сприяє появі внутрішньої напруги і тріщин в бетонній конструкції. Біологічна корозія визначається наявністю на цементному камені бактерій, мохів, грибків або лишайників.
Біологічні руйнування розвиваються через прямого контакту мікроорганізмів з матеріалом. А також біоорганізми, які можуть завдати шкоди матеріалу, перебуваючи на відстані. Розвиваються біологічні корозії в умовах техногенного середовища з великим вмістом вологи в атмосфері.
Радіаційний
Корозія бетону буває радіаційної, яка виникає в результаті радіаційного випромінювання. Вона сприяє видаленню з бетонної конструкції кристалізованої рідини і тим самим призводить до порушення міцності структури. Тривалий вплив радіаційного опромінення призводить до рідкого стану кристалічних речовин. З’являється напруга в бетонному розчині, і виникають тріщини.
Чинник впливу
Корозія бетону виникає під впливом наступних обставин, від яких залежить швидкість руйнування будівель і споруд:
- вміння поверхні бетонного розчину протидіяти речовинам;
- пористість матеріалу;
- речовини, що знаходяться в атмосферних опадах;
- капілярність.
Головна складова бетону-це його пористість, яка визначає кількість пір і наявність щільності в структурі матеріалу. Від пористості бетону залежить можливість вологопоглинання конструкції при таненні снігових мас або інших атмосферних опадів. Матеріал зі значною кількістю пір підвладний більшої можливості руйнування в результаті фізико-хімічної корозії. Тому захист бетону від корозії повинна починатися на початковому етапі побудови будівель і споруд, адже всі види корозії бетону призводять до руйнування будівель.
Антикорозійний захист
Захист бетону від корозії
Види корозійних руйнувань бетону різні і різноманітні. Багатьох будівельників цікавить питання захисту бетонних конструкцій від впливу негативних зовнішніх факторів навколишнього середовища.
Найчастіше піддаються руйнуванню верхні шари бетону, тоді захист полягає в застосуванні бетону з невеликою кількістю капілярів в його структурі. Використовуючи препарат від виникнення тріщин ще на початковому етапі будівництва, це допоможе вберегти споруди від вилуговування і вимивання.
Захист від руйнувань у вигляді іржі розділяється:
- способи, що змінюють склад бетону, при цьому, роблячи його більш міцним і стійким до негативних впливів навколишнього середовища;
- заходи, пов’язані з покриттям поверхні матеріалу гідравлічними препаратами;
- Комбіновані заходи, які включають в себе покриття бетону антикорозійним препаратом з подальшим його проникненням вглиб матеріалу.
Застосування до складу бетону белітового цементу дозволить знизити кількість виділяється гідроксиду кальцію, що сприяє випаровуванню рідини. Такий компонент дозволить ущільнити матеріал і тим самим припинить проникнення рідини через бетонний розчин.
Ще один вид руйнування бетонної споруди від іржі – сульфатна корозія бетону. Вона з’являється в результаті взаємозв’язку сульфатів з каменем в цементі розчину. Руйнування спостерігається у вигляді викривлень конструкції і розпирання конструктивних елементів.
Металеві частини конструкції покривають спеціальними захисними матеріалами.
Корозію бетону, що виникла через вплив вод, запобігають різними шляхами. Використовують різноманітні добавки, препарати на початковому етапі приготування бетонного розчину: водовідводи або гідроізоляцію.
Захист бетону від роз’їдань підрозділяється на: первинну і вторинну. Також підвладні впливу роз’їдання іржею споруди із залізобетону. Для їх порятунку застосовують інгібітори металевої корозії в момент приготування бетонного розчину. Таким чином, на складових із залізобетону утворюється плівка, яка зупиняє контакт металу з бетоном.
Первинний
Дана захист обумовлена введенням додаткових препаратів до складу бетонної суміші в процесі його приготування. Такий спосіб дозволить змінити склад суміші і вбереже в подальшому будівлі і споруди від руйнувань.
Застосовують різноманітні стабілізуючі, Гідроізоляційні, пластифікуючі, біоцидні та інші препарати. При виборі допоміжних препаратів для виготовлення розчину відштовхуються від умов експлуатації бетонного каменю. Наприклад, при виготовленні цементного розчину в водах з великим вмістом сульфату знижують кількість свинцю.
Покращують бетонний розчин і його характеристики хімічні препарати. Вони дозволяють скоротити в порах агресивні речовини, які сповільнюються при русі. А, значить, корозія арматури в бетоні піддається меншим роз’їданням. Використовуючи хімічні препарати в якості добавок в цементний розчин, збільшують замкнутість пір. Завдяки цьому утворюється висока морозостійкість бетону і залізобетону. Використовують хімічні добавки: протиморозні, повітропоглинаючі, ущільнюючі, сповільнювачі схоплювання.
Застосування добавок в бетонну суміш, які підвищують морозостійкість.
Застосовують добавки, які здатні поліпшити відразу пару показників або, навпаки, один покращують, інший знижують. Для захисту бетонних споруд від роз’їдання його складових іржею використовують такі добавки:
- сульфатно-дріжджову бражку;
- милонафт;
- кремнійорганічну рідину.
Вторинний
Вторинна захист від руйнувань іржею бетонних споруд і будівель із залізобетону полягає в захисному покритті верхнього шару цементного каменю. Захист складається з лакофарбових покриттів і ущільнюючої просочення. Також до неї відносять витримаю бетону певний час на повітрі.
Що використовується?
Вторинна захист включає в себе наступні добавки, при яких роз’їдання іржею бетонних будівель зводиться до мінімуму:
- просочення з ущільненням;
- покриття фарбами і акрилами, за допомогою яких утворюється захисна плівка;
- захист мастиками, яка актуальна при великому впливі на бетонний розчин вологи;
- захист обклеюванням полиизобутиленовыми пластинами;
- біоцидні добавки, які оберігають споруди від грибків, цвілі і мікроорганізмів. Більшого ефекту можна домогтися, використовуючи первинну і вторинну захист в комплексі.
Укладення
Корозійні дії небезпечні для бетонних будівель і споруд із залізобетону. Важливо стежити за будівлями і всіляко запобігати появі роз’їдає іржі. Інакше споруда, на яку пішло багато сил і фінансів, може повністю впасти. На ринку будівельних матеріалів присутня безліч різних добавок, які здатні врятувати споруду від руйнувань.
Головне, вжити заходів як під час роботи і в момент приготування розчину, так і підтримувати споруди в подальшому, щоб корозія бетону не зруйнувала всі праці.
