Korozija betona: vrste, mehanizmi, metode zaštite

Šta je to - korozija betona i armiranog betona? Zašto se javljaju procesi korozije u armiranim betonskim konstrukcijama? Koji načini mogu sprečiti njihov razvoj? U članku ćemo pokušati odgovoriti na ova pitanja.

Uništavanje armiranobetonskih konstrukcija.

Šta je to

Korozija betona - proces gubitka čvrstoće ili uništavanja betona i armiranobetonskih konstrukcija povezanih sa agresivnom izloženosti životnoj sredini. Izgleda da čitalac ne mora objasniti kako se nastavlja korozija metalnih struktura. Isto se dešava sa betonom uopšte: ​​s vremenom se delimično transformiše u druge materijale s potpuno drugačijim mehaničkim svojstvima.

Hajde da razjasnimo: železobetonske konstrukcije, naravno, pate od običnog rđe. U većini slučajeva armatura nema visoku otpornost na koroziju.

Rustanje utiče na snagu vatre.

Vrste i mehanizmi

Помните пословицу «где тонко, там и рвется»? Она в полной мере относится к деградации любых конструкционных материалов.

Armirani beton je sastav nekoliko vrsta sirovina koji se razlikuju u mehaničkoj snazi ​​i otpornosti na različite tipove spoljašnjih uticaja.

Materijal Nekretnine
Pesak Kvarcni kristali su izuzetno hemijski stabilni, ne degradiraju se tokom vremena.
Šljunak Kao punilo se obično koristi kameni šljunak, njegova hemijska i mehanička svojstva malo se razlikuju od kvarcnog peska. Koncentrisane alkalije i kiseline mogu uticati na njegovu snagu.
Armature Kontakt čelika u vodi i vazduhu (i beton, kako se sećamo, prepušten isparljivom) uvijek daje vrlo predvidljiv rezultat. Čak i pod zaštitnim slojem betona, armiranje će postepeno rušiti. Oslobađanje armature na površinu zbog uništenja strukture će ubrzati proces više puta.
Cementni kamen Vezivo - cement - nakon podešavanja pretvara u relativno jaku, ali ne karakteriše hemijski inertnost cementni kamen. Jedna od njegovih glavnih komponenata - hidrirani kreč Ca (OH) 2 - lako se rastvara vodom i reaguje sa drugim hemikalijama. Uz uništavanje cementnog kamena obično počinje proces korozije.

Hajde da analiziramo glavne vrste korozije i mehanizme njihove pojave.

erozija

Uprkos visokoj gustini, beton je porozni materijal. Razlog je u tome što podešavanje cementa i naknadno sušenje rastvora prate značajno smanjenje njegovog zapremine.

Obratite pažnju: porozni gas i pjenasti beton je poseban razgovor. U njihovom slučaju, pore se stvara namerno - uvođenjem u rešenje komponenti za formiranje pene ili gasa (po pravilu aluminijumski prah). Cilj je dati konkretne maksimalne izolacione osobine.

Vlaganje betona sa nejednakim isparavanjem vode dovodi do postepenog kretanja vode kroz pore. U procesu pokretanja, isti isti gašeni kreč Ca (OH) 2 će se postepeno ispirati; Pa, pošto vezivo u debljini betona postaje manje, njegova snaga se smanjuje.

Proces iscrpljivanja najizraženije pokazuje iscrpljenost - bijele mrlje i rastinje na površini betona, preostali gdje se često mokra. Njihovo prisustvo sugeriše da dizajn brzo gubi snagu.

Vysola na plafonu podruma.

Kiseline razgradnje

Pod uticajem kiselina i njihovih vodenih rastvora u betonu može se desiti puno destruktivnih procesa.

Hajde da analiziramo najlakše.

  • Kada su izloženi kiselinama, gašeni kreč kombinira se sa atmosferskim ugljen dioksidom kako bi se formirala netopljiva so i voda.. Formula koja opisuje reakciju je Ca (OH) 2 + CO2 = CaCO3 + H2O.

Čini se - zašto žaliti ako se rastvorljivo kalcijum jedinstvo zameni stabilnijim? Na kraju krajeva, proces izlivanja u ovom slučaju treba potpuno zaustaviti. Nije bilo tamo: kristali CaCO3 ne samo da popunjavaju pore - žele da ih šire i razbiju; Kao rezultat, beton počinje da se kreće.

  • Sa viškom vode (jednostavnim izrazima, u vlažnom betonu), dalja transformacija minerala uzima oblik 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.
  • U prisustvu rastvora hlorovodonične kiseline, hidratizovani kreč pretvara se u kalcijum hlorid: Ca (OH) 2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O. Ova sol je izuzetno rastvorljiva u vodi; rezultat je prilično predvidljiv - opet, slabljenje strukture.

Sulphate decomposition

U uslovima hemijske industrije (naročito proizvodnje đubriva), tzv. Sulfatna korozija betona je prilično česta.

Sulfatna korozija.

Kao rezultat interakcije s gaziranim krečnim sulfatima i aluminatima prisutnim u cementu, formira se etrtrigitni hidrosulfoaluminat (3CaO • Al2O3 • 3CaSO4 • 32H2O). Kristali u procesu rasta uzrokuju značajne napore, značajno prevazilaze karakteristike čvrstoće cementnog kamena.

Rusting rebar

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»).

Biodegradacija

Efekti visoke vlažnosti na temperaturama iznad nule su dobro poznati: strukture napravljene od cigle, kamena i betona su postavljene mahovinom i plesom.

Kao rezultat, uništenje se nastavlja na dva načina:

  1. Zloglasni kreč i njegova jedinjenja služe kao hrana za gljivice.
  2. Akumulacija metaboličkih proizvoda u porama dovodi do povećanja unutrašnjih naprezanja.
Gljive na betonskom zidu.

Lažno uništenje

Zamislite šta se dešava sa mokrim betonskim mestom kada temperatura pada ispod nule.

  1. Voda u poreovima počinje da kristalizuje.
  2. Led, koji ima veći volumen od vode, teži porastu pore. U strukturi se pojavljuju mikrokauti; pošto su prošireni, korozija armature je povezana sa uništavanjem armiranog betona.

Načini zaštite

Dakle, mehanizmi uništenja koje smo proučavali. Da li je moguće zaštititi betonske i armiranobetonske konstrukcije od korozije? Može li se preduzeti odgovarajuće mjere kod kuće s vlastitim rukama?

Strategija

Prvo, saznajte koje načine moramo ići.

Kompleks mera Objašnjenja
Zaštita ventila Povećanje otpornosti na koroziju ojačavajućeg kaveza sprečava ga da se ruši unutar betona i kada stigne do površine.
Zaptivanje hemijskih aditiva Po pravilu, oni smanjuju broj poreova ili zatvaraju pore. Kao rezultat, propustljivost materijala na vodu i vazduh smanjuje, ređe, nestabilno gašeni kreč zamenjuju hemijski otporna jedinjenja.
Popunjavanje pore Gotova betonska konstrukcija može se modificirati penetracionim impregnacijama ubrizganim kroz rupice koje su bušene u njoj ili jednostavno deponirane na površini.
Zaštita površine Ovo uključuje sve vrste hidroizolacionih mjera (rolne i premazivanje). Slikanje bojama i lakovima pada u ovu kategoriju.
Bioprotekcija Antiseptične impregnacije odbacuju biodegradaciju, ubijajući samu ploču, svoje spore i sprečavaju njihov ponovni pojav.
Antiseptik zemljišta.

Taktika

A sada napravimo malo konkretnije spisak mogućih mera, opisujući neke od njih.

Industrijski uslovi

Kako se zaštita armiranobetonskih konstrukcija protiv korozije vrši u uslovima industrijskih preduzeća, višestambene konstrukcije itd. - jednostavno postavite, kada je moguće koristiti složene tehnologije koje zahtevaju specijalnu opremu?

Pominjemo nekoliko često korišćenih rešenja.

  • Cementiranje. 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. Popunjavanje pore способствует увеличению плотности бетона и уменьшению количества открытых пор в нем.
  • Silicijizacija smanjuje se na uzastopno ubrizgavanje staklenog tečnog stakla i kalcijum hlorida. U procesu obrade pore se puni mešavinom slabo rastvorljivog kalcijum silikata i nerastvornog silicijum dioksida.
Silicijizacija бетона.
  • Bitumenizacija - proces popunjavanja pora bitumenom na temperaturi od 200-220C. Metoda je izuzetno efikasna, ali se može izvršiti samo sa minimalnim sadržajem vlage u strukturi.

Korisno: glavni problem u bušenju rupa za ubrizgavanje rešenja nije da izazove povećanje unutrašnjih naprezanja u debljini konstrukcije. Sa ove tačke gledišta, dijamantsko bušenje u rupama u betonu je optimalno: to ne stvara udarne opterećenja i ne izaziva obrezivanje ivica rupe.

Za otvaranje i demontažu konstrukcijskih elemenata se koristi sečenje armiranog betona sa dijamantskim krugovima: oni imaju mnogo veći resurs u poređenju sa abrazivnim krugovima za kamen i, što je najvažnije, traka se savršeno iseči.

Kućni uslovi

Naravno, zaštita betona protiv korozije je moguća bez upotrebe visokotehnološke opreme.

  • Zaštitna boja - najjednostavnije i najočiglednije rešenje. Konkretno, moguće je preporučiti tzv. Gumene vode raspršene boje: pouzdano su vodootporne površine betona sa minimalnim vremenom i naporom. Cena kilograma gumene boje počinje od oko 130 rubalja.
Gumena u vodi rastvorljiva boja.
  • Obrada sa tečnim staklom takođe je u stanju da zaštiti beton od uništenja. Uputstva za upotrebu su izuzetno jednostavna: tečnost stakla natrijuma se razblaži vodom 1: 1 i nanosi se na površinu betona četkom ili valjkom u 2-3 sloja bez međusobnog sušenja.
  • Najefikasnije rešenje je penetracija hidroizolacionih impregnacija (Penetron i njegovi analogi). Nanosi se na vlažni beton i prodire do dubine od jednog metra. Penetron izaziva kristalizaciju kalcijumovih jedinjenja koja u potpunosti popunjavaju pore.
  • U fazi pripreme betona u njega se mogu uvesti različiti dodaci za ojačanje. Evo imena nekoliko domaćih lekova: Milonafta, SDB (sulphite-yeast brew), NGL-94 (silikonska tečnost).
Silikonske (silikonske) impregnacije se takođe mogu koristiti za vodootpornost završenih konstrukcija. Fotografija - silikonsko hidrofobno zemljište Tiprom D.

Zaključak

Разумеется, в рамках небольшой статьи нами затронуто лишь несколько из длинного перечня возможных решений (читайте также статью «Бетонные безнапорные трубы: нормативные документы, применение, альтернативы»).

Video u ovom članku će čitatelju pružiti dodatne informacije o tome kako se konkretna korozija manifestuje i na koji način može biti poražena. Successes!

Dodajte komentar