Защита бетона от разрушения на улице, коррозии, влаги

Коррозия бетона железобетонной конструкции

Как защитить бетон от разрушения? Подходит ли для него определение «коррозия» и что именно она означает? Давайте определяться во всех этих понятиях.

Может ли бетон подвергаться коррозии

Бетонный камень – в состав входит цемент, песок, вода и щебень . Когда твердеет уплотненная смесь (цемент) с заполнителем – происходит образование бетона.

Читайте также “Гидроизоляция бетона: основы и терминология, нормативные документы”

Как и металл, цементобетон может подвергаться коррозии. Именно поэтому необходима защита бетона.

Под коррозией понимают процесс, который связан с непосредственным разрушением структуры бетонного камня под воздействием окружающей среды.

Разновидности коррозии конструкций

1️⃣ Процесс растворения составляющих частей цемента.

Это самое известное и чаще всего встречаемое разрушение. Изделия из бетона используются в большинстве своем на открытом воздухе. Как следствие, на него напрямую воздействуют осадки, жидкая среда, перепады температур.

Разрушенный коррозией бетон

Составная часть бетонного камня – гидрат окиси кальция (иными словами, гашеная известь).

Именно она является самым легким в растворении компонентом, поэтому по истечению определенного времени может постепенно растворяться и выноситься из структуры.

2️⃣ Как взаимодействует цементный камень с кислотой, которая имеется в воде

Когда наблюдается воздействие кислот, коррозия начнет протекать посредством увеличения его объема, а также путем вымываемости известковых соединений.

При сталкновении с водорастворимыми кислотами, то происходит образование бикарбоната кальция в легкорастворимой форме.

Именно он выступает как агрессивная часть для цементобетона.

Как следствие, из-за того, что в составе находится вода, то он начнется элюироваться (вымываться) из структуры.

Коррозия – следствие возникновения и кристаллизации в имеющихся порах бетона труднорастворимых составляющих.

3️⃣ В конструкции могут обнаружиться микроорганизмы, которые в конечном счете, в процессе размножения, могут привести к образованию биокоррозии.

Все те грибки, бактерии, а также отдельные виды некоторых водорослей способны быстро и незаметно для человека проникнуть в поры бетонного камня, а затем начать развиваться в них.

Разрушение бетона микроорганизмами

Откладывая в порах продукты своего метаболизма, последние начинают со временем разрушать конструкцию.

Как развивается коррозия

Среди наиболее часто встречающихся условий, которые являются экстремальными и которые влияют на запуск коррозийных процессов, выступает воздействие низких температур, а также разного рода веществ, которые отличаются своей высокой степенью агрессивности.

Читайте также “Ремонт бетона на улице при отрицательных температурах”

Первоначально с сульфатами начинают контактировать алюминатные составные части раствора и гидроксида кальция. В качестве нежелательных взаимодействий выступают «отношения» с алюминатными минералами и сульфатами.

Как следствие может образоваться некоторые модификация гидросульфоалюмината, где самым опасным принято считать эттрингит.

Эттрингит-водный минерал сульфата кальция и алюминия с формулой Ca₆Al₂ (SO₄)₃ (OH)₁₂·26H₂O. Это бесцветный или желтый минерал, кристаллизующийся в тригональной системе. Призматические кристаллы обычно бесцветны и белеют при частичном обезвоживании. Он входит в группу эттрингитов, которая включает другие сульфаты, такие как таумазит и бенторит.

Опасность данной соли обусловлена увеличением в размерах ее кристаллов с образованием внутри структуры высокого напряжения. И при достижении критического значения, превышающего в несколько раз прочность – бетон разрушается. Для предотвращения этого необходимо защищать поверхность конструкции.

👉 Под влиянием раствора, который содержит в своем составе сульфаты, начнет происходит разрушение материала под воздействием коррозии, причем, в довольно интенсивном формате.

Коррозия арматуры

При рассмотрении конструкции с элементами армирования речь идет о коррозионном влиянии арматуры на цементный камень. Когда окружающая среда ☔ воздействует на конструкцию, то арматура в ней начинает ржаветь.

Если корродирующие элементы превысят изначальный объем – начнется рост внутреннего напряжения. ☝️ Как следствие, возникнут трещины в сооружении.

Коррозия арматуры

Посредством наличия подобных трещин, к стальной части начнет постепенно проникать воздух и влага, что способствует возникновению электрохимической коррозии.

Когда бетон длительное время выдерживается на открытом воздухе, то на его поверхности может начать образовываться тонкая, до 10 мкм, защитная пленка. Она не способна растворяться в воде или находится во взаимодействии с сульфатами.

Происходит подобный процесс под непосредственным влиянием со стороны углекислого газа, что получило название ““карбонизация”.

Именно карбонизация способна защитить от коррозии 👍, правда, влияет на появление коррозийных отложений на конструкции.

Не допускается армирование бетона, в составе которого имеется хлористый кальций. Именно он способен ускорить коррозию арматуры.

Защита арматуры от коррозии

  1. Провести повышение качества окружающей металла среды. Речь идет об использовании специальных составов, которые имеют особые ингибиторы внутри.
  2. Работа по созданию дополнительных мер защиты конструкции от коррозии.
  3. Улучшение характеристик самой арматуры.

Вокруг арматуры находится раствор и он является той средой, которая способна оказывать влияние на металл.

Чтобы продлить срок эксплуатации сооружения потребуется уменьшить влияние бетона на сталь. Потребуется минимизировать или полностью исключить вхождение в состав смеси агрессивных веществ. Среди них выделяют роданиды, хлориды и пр.

Чтобы качественно эксплуатировать сооружения в условиях, где наблюдается периодическое смачивание💧, потребуется пропитать конструкцию особой гидрофобной пропиткой.

Применение гидрофобизатора и сравнение бетонов

Применив такой гидроизоляционный состав вы сможете существенным образом уменьшить водопроницаемость. Как следствие – коррозия будет сведена к минимальному значению.

Будет затруднен доступ кислорода к поверхности арматуры, тем самым затормозится катодный процесс 🧐.

Чтобы продлить срок эксплуатации металлической основы (арматуры) потребуется ввести ингибиторы коррозии.

С целью защиты арматуры от коррозии в составе конструкционно-теплоизоляционного бетона, часто используют метод омического ограничения.

Влажность бетонного раствора не должна быть выше равновесного значения, когда наблюдается относительная влажность воздуха 60%. Тогда коррозионное воздействие на металл будет практически полностью сведено к нулю.

☝️ Подобный метод является сложным в использовании и не покажет эффекта в регионах, где наблюдается повышенная влажность воздуха и частые осадки.

Хороший бетонный раствор отличается своими пассивирующим влиянием на арматуру.

Изделие из бетона полностью просохнет спустя два-три года во влажном климате❗. В случае, если климат в вашем регионе сухой, то данный процесс будет происходить гораздо быстрее.

В этот период и происходят самое сильное воздействие коррозии на конструкцию, ведь она будет находиться под влиянием имеющейся влаги, когда бетон будет постепенно высыхать.

В качестве одного из простых и хороших способов по защите бетона от коррозии можно назвать проведение пассивирования арматуры, создание защитной пленки и пр.

Защита бетона от коррозии

Чтобы защитить бетон от коррозии и продлить срок его эксплуатации будет НЕ БУДЕТ достаточным использование исключительно единственного способа защиты.

С целью не допущения вредного воздействия внешней среды важно не забыть о профилактических мероприятиях на этапе проектирования и первичной защиты.

В состав таких мероприятий принято включать способы по нейтрализации действий, которые оказывает агрессивная среда.

Чтобы не допустить разрушаемости сооружения важно заниматься рациональным конструированием . В этом случае речь идет о необходимости придать сооружению и поверхности особой формы, которая не допустит скопление в ее углублениях влаги, органики, микроорганизмов.

Конструкционный уклон для отвода влаги от бетона

Также следует обеспечить качественный отток жидкости с поверхности. Добиться подобного можно путем использования особых водоотводов или формированием поверхности под наклоном.

Первичная защита

Смысл первичной защиты конструкций от коррозионного воздействия заключается в необходимости правильного замешивания, добавления в его состав особых добавок, тем самым достигая изменения его минералогического состава.

Читайте также “Добавки в бетон для водонепроницаемости: виды, назначение”

Представленный вариант выступает в качестве самого простого и самого эффективного. Добавками можно называть разного рода водоудерживающие, гидроизоляционные и стабилизирующие составы, пр.

Если цемент будет использоваться в водах, в которых содержится сульфат, то важно сократить содержание в нем СaS.

Более совершенным, чем карбонизация, является другой химический способ повышения водостойкости цементного камня – пуццоланизация, заключающаяся в связывании Са(ОН)2 активным кремнезёмом, содержащимся в кислых активных минеральных добавках, называемых также пуццоланами

Самые известные добавки:

1️⃣ Мылонафт. Представляет собой пластифицирующую добавку, в составе которого содержатся натриевая соль, которая не растворяется в кислоте органического происхождения. С ее помощью можно повысить однородность смеси, уменьшить силу трения между некоторыми его составляющими частями.

2️⃣ Сульфитно-дрожжевая бражка. Отличается выраженным эффектом, когда вводится в раствор, включая в себя высокоалюминатные и быстротвердеющие портландцементы.

3️⃣ Гидроизоляционные добавки. Увеличивают водонепроницаемость и удобоукладываемость.

Добавки для защиты бетона от коррозии

Вторичная защита

В качестве вторичного варианта по защите конструкции принято относить процедуру нанесения на поверхность различных красок, а также облицовки ее разного рода плитами.

Иными словами, проводится некоторая процедура по гидроизоляции. Помимо этого, сюда относят процедуру по проведению карбонизации.

Иногда проводят защиту бетона используя специальные гидроизоляционные пропитки. Такой метод пользуется популярностью там, где имеется повышенная влажность.

Читайте также “Цементная гидроизоляция обмазочного типа и ее особенности”

Также применяют биоцидные материалы, чтобы сформировать защиту от негативного влияния жизнедеятельности микроорганизмов, а также грибка, плесени, бактерий.

В некоторых ситуациях проводится оклеечное нанесение покрытия.

В частности, такой способ лучше всего показывает себя во время использования в жидкой среде, а также в грунте, где наблюдается высокая влажность и местах, где часто бетон будут смачивать электролитом.

📌 Итоги

  1. Бетон может подвергаться коррозии так же как и металл;
  2. Чтобы продлить срок эксплуатации арматуры потребуется уменьшить влияние бетонного раствора на сталь;
  3. Первичная защита – применяют различные модифицирующие и пассивирующие добавки, биоцидные составы и т.п.
  4. Вторичная защита – создание дополнительного водонепроницаемого слоя гидроизоляционного материала.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Ремонт бетона, гидроизоляция, торкретирование.