Korozija betona: vrste, mehanizmi, metode zaščite

Kaj je to - korozija betona in armiranega betona? Zakaj pride do korozijskih procesov v armiranobetonskih konstrukcijah? Kateri načini lahko preprečijo njihov razvoj? V članku bomo poskušali odgovoriti na ta vprašanja.

Uničenje armiranobetonskih konstrukcij.

Kaj je to?

Korozija betona - proces izgube trdnosti ali uničenja betona in betonskih konstrukcij, povezanih z agresivno izpostavljenostjo okolju. Zdi se, da bralcu ni treba razlagati, kako se nadaljuje korozija kovinskih struktur. Enako se dogaja s betonom na splošno: sčasoma se delno preoblikuje v druge materiale s povsem drugačnimi mehanskimi lastnostmi.

Pojasnili smo: železobetonske strukture seveda tudi trpijo zaradi navadne rje. V večini primerov ojačitev nima visoke odpornosti proti koroziji.

Rustanje vpliva na trdnost trupa.

Vrste in mehanizmi

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

Ojačani beton je sestavljen iz več vrst surovin, ki se razlikujejo glede mehanske trdnosti in odpornosti na različne vrste zunanjih vplivov.

Material Lastnosti
Pesek Kristalni kristali so izjemno kemično stabilni, sčasoma se ne degradirajo.
Rubble Kot poln se običajno uporablja kamninski pesek, njegove kemične in mehanske lastnosti se zelo razlikujejo od kremenčevega peska. Koncentrirane alkalije in kisline lahko vplivajo na njegovo moč.
Armature Stik jekla v vodi in zraku (in beton, kot se spomnimo, je paroprepusten) vedno daje zelo predvidljiv rezultat. Tudi pod zaščitno plastjo betona bo ojačitev postopoma rjavka. Sproščanje ojačitve na površino zaradi uničenja strukture bo večkrat pospešilo proces.
Cementni kamen Vezivo - cement - po nastavitvi se spremeni v relativno močan, vendar ni značilen kemični inertnost cementni kamen. Eno od njegovih glavnih sestavin - hidrirano apno Ca (OH) 2 - se zlahka raztopi z vodo in reagira z drugimi kemikalijami. Z uničenjem cementnega kamna se običajno začne postopek korozije.

Analiziramo glavne vrste korozije in mehanizme njihovega pojavljanja.

erozija

Kljub visoki gostoti je beton porozen material. Razlog je v tem, da nastavitev cementa in naknadno sušenje raztopine spremljata znatno zmanjšanje njegove prostornine.

Bodite pozorni: porozni plin in pena beton je ločen pogovor. V tem primeru se poraste namerno - z vnosom sestavin, ki tvorijo peno ali plin, praviloma aluminijev prah. Cilj je dati konkretne maksimalne izolacijske lastnosti.

Vlaženje betona z naknadnim neenakomernim izhlapevanjem vode vodi do postopnega pretoka vode skozi pore. V procesu premikanja bo ta isti gašeni Ca (OH) 2 postopoma izpraznjen; No, ker je vezivo v debelini betona manjše, njegova moč pade.

Postopek izločanja je najbolj slikovito prikazan z izsuševanjem - bele madeže in rastline na površini betona, ki ostanejo tam, kjer se pogosto mokri. Njihova prisotnost kaže, da dizajn hitro izgublja moč.

Vysola na stropu kleti.

Razkroj kisline

Pod vplivom kislin in njihovih vodnih raztopin v betonu lahko pride do veliko destruktivnih procesov.

Najjasneje analiziramo.

  • Ko so izpostavljeni kislinam, gašeno apno združuje z atmosferskim ogljikovim dioksidom, da se tvori netopna sol in voda.. Formula, ki opisuje reakcijo, je Ca (OH) 2 + CO2 = CaCO3 + H2O.

Zdi se - zakaj žalostno, če se topna kalcijeva spojina nadomesti s bolj stabilno? Navsezadnje bi se postopek izlivanja v tem primeru popolnoma ustavil. Ni bilo tam: kristali CaCO3 ne zapolnjujejo le por - si prizadevajo razširiti in raztrgati; Kot rezultat, beton začne počiti.

  • S presežkom vode (v preprostih pogojih, v mokrem betonu) je nadaljnja transformacija mineralov v obliki 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.
  • V prisotnosti raztopine klorovodikove kisline hidrirano apno pretvorimo v kalcijev klorid: Ca (OH) 2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O. In ta sol je zelo topna v vodi; rezultat je precej predvidljiv - spet, slabitev strukture.

Razgradnja sulfata

V pogojih kemične industrije (zlasti pri proizvodnji gnojil) je tako imenovana s sulfatna korozija betona precej pogosta.

Sulfatna korozija.

Zaradi interakcije z griziranimi limetnimi sulfatami in aluminatami, prisotnimi v cementu, se tvori predvsem ettriditni hidrosulfoaluminat (3CaO • Al2O3 • 3CaSO4 • 32H2O). Kristali v procesu rasti povzročajo znatne napetosti, ki precej presegajo močne lastnosti cementnega kamna.

Ruševje

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»).

Biorazgradnja

Učinki visoke vlažnosti pri temperaturah nad nič so dobro znani: opečne, kamnitne in betonske konstrukcije se poravnajo z mahom in plesni.

Posledično uničenje poteka na dva načina:

  1. Zloglasni apn in njegove spojine služijo kot hrana za glivico.
  2. Akumulacija presnovnih produktov v pore vodi do povečanja notranjih obremenitev.
Gobe ​​na betonski steni.

Smrznjeno uničenje

Predstavljajte si, kaj se zgodi z vlažnim betonskim mestom, ko temperatura pade pod ničlo.

  1. Voda v pore se začne kristalizirati.
  2. Led, ki ima večji volumen od vode, se nagiba k razširitvi pore. V strukturi se pojavljajo mikroskopi; ko so razširjeni, je korozija ojačitve povezana z uničenjem armiranega betona.

Načini zaščite

Torej, mehanizmi uničenja smo preučevali. Ali je mogoče zaščititi betonske in armiranobetonske konstrukcije pred korozijo? Ali je mogoče doma sprejeti ustrezne ukrepe z lastnimi rokami?

Strategija

Najprej ugotovite, na kakšen način moramo iti.

Kompleks ukrepov Pojasnila
Zaščita ventila Povečanje korozijske odpornosti ojačitvene kletke preprečuje, da bi jo rjavil v notranjost betona in ob dosegu površine.
Tesnilni kemični aditivi Praviloma zmanjšajo število por ali zmanjšajo pore. Zaradi tega prepustnost materiala do vode in zraka zmanjšuje, manj pogosto nestabilno gašeno apno pa se nadomesti z bolj kemično odpornimi spojinami.
Polnjenje pore Končano betonsko konstrukcijo lahko spreminjamo s penetriranimi impregnacijami, ki jih vbrizgamo skozi luknje, ki so v njem izvrtane ali preprosto odlagane na površini.
Površinska zaščita To vključuje vse vrste hidroizolacijskih ukrepov (zvitki in prevleke). Slikanje z barvami in laki sodi v to kategorijo.
Bioprotekcija Antiseptične impregnacije izpustijo biorazgradnjo, ubijajo sam plesen, svoje spore in preprečujejo njihovo ponovno pojavljanje.
Antiseptik za tla.

Taktika

In zdaj naredimo malo natančnejši seznam možnih ukrepov, ki opisujejo nekatere od njih.

Industrijski pogoji

Ker se zaščita armiranih betonskih konstrukcij proti koroziji izvaja v pogojih industrijskih podjetij, večdružinske gradnje itd. - preprosto postavite, če je mogoče uporabiti zapletene tehnologije, ki zahtevajo posebno opremo?

Omenimo nekaj pogosto uporabljenih rešitev.

  • 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. Polnjenje pore способствует увеличению плотности бетона и уменьшению количества открытых пор в нем.
  • Silicijevanje se zmanjša na zaporedno injiciranje natrijevega tekočega stekla in kalcijevega klorida. V procesu predelave se pore napolni z mešanico slabo topnega kalcijevega silikata in netopnega silicijevega dioksida.
Silicijevanje бетона.
  • Bitumenizacija - postopek polnjenja pore z bitumenom pri temperaturi 200-220C. Metoda je zelo učinkovita, vendar jo je mogoče izvesti le z minimalno vsebnostjo vlage v strukturi.

Koristno: glavna težava pri vrtanju lukenj za injiciranje raztopin ni povečati notranje obremenitve debeline strukture. S tega vidika je diamantno vrtanje v luknjah v betonu optimalno: ne povzroča udarnih obremenitev in ne povzroča zdrobitve robov luknje.

Za odpiranje in demontažo konstrukcijskih elementov se uporablja rezanje armiranega betona z diamantnimi kroglicami: imajo veliko večji vir v primerjavi z abrazivnimi krogi za kamen in, kar je najpomembneje, je kosilnica popolnoma rezana.

Domači pogoji

Seveda je zaščita betona pred korozijo možna brez uporabe visokotehnološke opreme.

  • Zaščitna barva - najpreprostejša in najbolj očitna rešitev. Zlasti priporočamo tako imenovana barvila, razpršena z gumo: zanesljivo vodotesno površino betona z minimalnim časom in naporom. Cena kilograma gumijaste barve se začne s približno 130 rubljev.
Gumijasto vodotopna barva.
  • Predelava s tekočim steklom lahko tudi zaščiti beton pred uničenjem. Navodila za njegovo uporabo so izredno enostavna: natrijevo tekoče steklo razredčimo z vodo 1: 1 in nanesemo na površino betona s čopičem ali valjčkom v 2-3 slojih brez vmesnega sušenja.
  • Najbolj učinkovita rešitev je prodiranje impregnacij za vodotesnost (Penetron in njegovi analogi). Uporabljajo se na mokrem betonu in prodrejo do globine enega metra. Penetron povzroči kristalizacijo kalcijevih spojin, ki popolnoma napolnijo pore.
  • V fazi priprave betona lahko vanj vnesejo različne ojačitvene aditive. Tukaj so imena več domačih zdravil: Milonafta, SDB (sifitna kvasna piva), NGL-94 (silikonska tekočina).
Silikonske (silikonske) impregnacije se lahko uporabijo tudi za vodoodpornost končnih konstrukcij. Foto - silikonska hidrofobna tla Tiprom D.

Zaključek

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

Videoposnetek v tem članku bo bralcu ponujal dodatne informacije o tem, kako se konkretna korozija manifestira in na kakšen način se lahko premaga. Uspehi!

Dodaj komentar