Библиотека строителя

Новости

13.11.2015ООО "Буд" завершило комплекс работ по АКЗ наружных бетонных поверхностей на объектах Усольского калийного комбината. Защита выполнена на площади более 6000 м
07.08.2015Уважаемые коллеги! Поздравляем Вас с профессиональным праздником! Желаем Вам успехов в бизнесе и личной жизни.
Все новости

Коррозия бетона

Главная/Статьи/Коррозия бетона
Автор: Дульцев С.В.
Газета "Наш город"

     Все мы со студенческих времен помним, что бетон и железобетон это материалы, которые способны служить вечно. Бетон продолжает набирать прочность за все время эксплуатации и защищает от коррозии арматурную сталь. Теоретически так оно и есть, но на практике получается иначе. Как и любой другой материал, бетон, подвергается коррозии. Из всех типов коррозии бетона мы подробно остановимся на наиболее распространенных:
      Морозное разрушение бетона. В бетоне существует большое количество пор, которые делятся на открытые и условно-замкнутые. Условно-замкнутые поры соединяются между собой и с открытыми порами капиллярами. При увлажнении бетона открытые поры и капилляры заполняются жидкостью. В обычных условиях жидкость из-за меньшего  капиллярного потенциала не проникает в условно-замкнутые поры. При замораживании бетона, прежде всего возникают ледяные пробки в открытых порах выходящих на поверхность. В дальнейшем при увеличении объема льда происходит выдавливание жидкости через капилляры в условно-замкнутые поры. После оттаивания бетона, возврат жидкости из условно-замкнутых в открытые поры невозможен из-за низкого капиллярного потенциала открытых пор. Открытые поры снова заполнятся жидкостью при увлажнении бетона и снова при замораживании избытки жидкости будут выдавлены в условно-замкнутые поры. После заполнения одних условно-замкнутых пор начнется выдавливание жидкости в следующие. После того, как все поры будут заполнены жидкостью, при следующем замораживании начнется разрушение бетона. Для бетона страшны не морозы, а замораживание-оттаивание, т.е. переход температуры через «0», который включает в действие этот своеобразный насос обводнения бетона. И вот здесь следует отметить, что в результате потепления климата количество переходов температуры через ноль увеличилось. По данным Л.П.Орентлихер (МГСУ) за последние 16 лет количество переходов через ноль в Самарканде увеличилось на 22 раза в год (с 6 до 28), а в более близком для нас по климату Якутске в течение года переход через ноль происходит 61 раз.
      Карбонизация бетона. Когда говорят о высокой долговечности железобетонных конструкций, то, прежде всего, имеют ввиду следующее. В свежеуложенном бетоне имеется избыток гидроокиси кальция Ca(OH)   . Являясь сильным основанием, гидроокись кальция придает бетону щелочные свойства (pH=10-12). Именно щелочная реакция бетона и предохраняет от коррозии арматурную сталь. Содержащийся в атмосфере углекислый газ вступает в реакцию с гидроокисью кальция и в результате этой реакции образуется карбонат кальция CaCO   . Это малорастворимое соединение заполняет поры бетона, уплотняя его. Для бетонных конструкций процесс карбонизации можно считать полезным, а вот для арматуры железобетона снижение pH с 10-12 до 8 (в полностью карбонизиро-ванном бетоне) является губительным, т.к. коррозия арматуры начинается уже при pH=9,5. Для того чтобы понять, на сколько опасной является карбонизация бетона, следует отметить:1) в атмосфере современного города концентрация углекислого газа в 17 раз превышает его концентрацию  в чистом воздухе; 2) скорость карбонизации бетона может достигать 2 мм в год; 3) продукты коррозии стали в 2 раза превышают объем самой стали, и в результате возникающего давления происходит разрушение защитного слоя бетона. В результате карбонизации бетона механизм накопления повреждений происходит следующим образом: карбонизация бетона – отказ защитных свойств – коррозия арматуры – продольное трещинообразование - отслоение защитного слоя – выпадение защитного слоя с обнажением арматуры – предельное состояние – обрушение. Эта последовательность процессов описывает разрушение обычных железобетонных конструкций. В случае с предварительно напряженными конструкциями внешние признаки коррозии арматуры могут отсутствовать, т.к. предварительно напряженная арматура подвержена специфичной коррозии под напряжением. При изготовлении таких конструкций применяется арматура малого диаметра из высокопрочной стали. Коррозионные трещины в высокопрочной стали образуются гораздо чаще, чем в арматуре из мягкой стали. В арматуре предварительно напряженных конструкций преимущественно возникает язвенная коррозия, распространяющаяся в направлении, перпендикулярном растягивающему напряжению. Опасность коррозии арматуры предварительно напряженных конструкций осложняется тем, что в подобных случаях происходит внезапный хрупкий обрыв арматурных элементов при отсутствии явных внешних признаков разрушения защитного слоя бетона.
      Процессы выщелачивания в бетоне. Особой агрессивностью по отношению к бетону обладает мягкая (например, талая) вода. Под действием воды происходит вымывание составляющих цементного камня, в первую очередь гидроокиси кальция (извести). В результате снижения концентрации гидроокиси кальция происходит разложение и некоторых других минералов вяжущего, стабильное существование которых возможно только в насыщенных растворах. Бетонные конструкции, подвергающиеся выщелачиванию, покрываются светлым налетом.
      Наверное, нет нужды убеждать всех в актуальности данной темы для нашего региона. Кроме таких глобальных проблем как потепление климата и загрязнение атмосферы на долговечность железобетона в наших условиях влияют и местные особенности. В первую очередь это наличие большого числа химических предприятий со всеми «вытекающими» в окружающую среду последствиями. Интенсивному выщелачиванию бетона способствует большое количество атмосферных осадков. Резко возросшее количество автотранспорта на улицах Перми повышает концентрацию углекислого газа в атмосфере города и приводит к значительному ускорению процесса карбонизации бетона.
      Бетон по праву является одним из символов уходящего столетия. Ни какой другой материал не может соперничать с бетоном по совокупности технико-экономических показателей. При условии грамотной эксплуатации, регулярного проведения обследований и выполнения мероприятий по антикоррозионной защите железобетонные конструкции действительно способны служить неограниченно долго. Ну, а любителям экономить на эксплуатационных расходах, надо помнить, что по данным зарубежных источников общий ущерб от аварии, вызванной разрушением конструкций, в 6,8 раза превышает стоимость самих конструкций.


(342)218-19-51 или воспользуйтесь формой обратной связи
г. Пермь ул. Данщина, 5, офис 336 Схема проезда