Как защитить бетон от коррозии?????? Виды воздействия и методы защиты

Оглавление:

Виды коррозии бетона
Что представляет собой коррозия бетона?
Коррозионные процессы в железобетоне
Как может производится защита от коррозии бетона и железобет

Виды коррозии

Коррозия бетона и железобетона – это разъедание строительных материалов под разрушающим воздействием химических, физических, биологических факторов при возникновении контактов с окружающей средой. Ввиду того, что в своем составе бетон имеет различные компоненты и цементный камень является наиболее уязвимым, он первым страдает от коррозийного процесса.

Виды вод, которые разрушают бетон: воды в трубах и траншеях, сточные, речные, грунтовые, морские. Самыми опасными считаются грунтовые воды, которые залегают возле промышленных предприятий, так как в них могут содержаться химические выбросы. Сточные воды также негативно влияют на материал из-за содержания химикатов. Воздействие газов можно включить в число опасных факторов.

Разрушения могут быть самыми разными и предполагать как воздействие на монолит извне, так и провоцировать изменение его структуры изнутри. При повышении влажности разъедание бетона ускоряется. Коррозировать может и арматура, расположенная внутри бетона, провоцируя разрушение железобетонных конструкций.

Основные категории коррозии бетона:

1. Вымывание из цементного камня его компонентов.
2. Негативное воздействие агрессивных веществ на монолит.
3. Сочетание всех воздействий, которые меняют сам цементный камень.

Виды коррозии бетона:

• Химическая – происходит под воздействием атмосферных осадков, содержащегося в воздухе углекислого газа. Так появляется газовая коррозия, актуальная при повышенной влажности.
• Радиационная – зависит от величины ионизирующего излучения, объема цементного камня. Искажение кристаллической решетки минералов провоцирует расширение наполнителя, из-за чего появляются микротрещины, макротрещины, потом материал разрушается.
• Физико-химическая – ее причиной является замерзание воды, которая попадает в поры бетона жидкой, при минусе замерзает и расширяется, распирает конструкцию и провоцирует появление трещин.
• Биологическая – разъедается монолит под воздействием разнообразных биологических факторов (грибок, плесень, другие микроорганизмы).

Растворение составных частей цементного камня

Это разрушение происходит вследствие растворения (вымывания) компонентов цементного камня. На бетон воздействует вода и начинает растворяться гидроксид кальция, в процессе гидролиза появляется C3S и C2S, его объем растет и через 3 месяца занимает 10-15%, растворимость составляет 1.3 г/л.

Содержание гидроксида кальция из-за вымывания уменьшается до 1.1 г/л, распадаются гидросиликаты, разлагаются гидроалюминаты и гидроферриты кальция. Эти процессы провоцируют увеличение пористости материала, что означает и потерю прочности. Под воздействием воды (и особенно под давлением) процесс такой коррозии существенно ускоряется.

Но наиболее популярным методом борьбы с выщелачиванием гидроксида кальция традиционно считается применение плотных бетонов, в состав которых добавляют специальные компоненты, способствующие связыванию Са (ОН) в гидросиликат кальция, являющийся слаборастворимым соединением.

При взаимодействии цементного камня с содержащимися в воде кислотами

Этот тип коррозии можно наблюдать при влиянии на цементный монолит разных агрессивных веществ, в процессе соприкосновения с которыми появляется два типа соединений: аморфные массы и соли. Соли эти легко растворяются и вымываются водой. Аморфные массы практически не демонстрируют связующих свойств и бетон распадается под действием кислотной коррозии.

Кислотную коррозию можно наблюдать при воздействии любой кислоты, за исключением кремне-фтористо-водородной и поликремниевой. Опасные кислоты, взаимодействуя с гидроксидом кальция, способствуют созданию легкорастворимых солей СаС12 в том числе, что постоянно увеличивают размер CaSO4-2H2O. Это выглядит так: Са(ОН)2 + 2НС1 = СаС12 + 2Н2О Са(ОН)2 + H2SO4 = CaSO4.2H2O.

Под воздействием кислот разрушаются гидросиликаты, гидроалюминаты, гидроферриты, появляются легкорастворимые соли и иные аморфные массы. Защититься от слабых кислотных сред (на уровне pH = 4-6) можно с применением специального кислотостойкого материала (монолит окрашивают, покрывают пленкой и т.д.).

Есть еще углекислотная коррозия, которая относится к общему типу коррозии и появляется при влиянии на бетон воды с повышенным содержанием свободных диоксидов углерода в виде слабой углекислоты. Она разрушает созданную раньше карбонатную пленку, появляется бикарбонат кальция, который очень хорошо растворяется.

Бетон разрушается и под воздействием неорганических, органических кислот. Негативно воздействуют разные масла в составе с жирными кислотами (рыбий жир, льняное масло, к примеру). Нефть и нефтепродукты (масло, бензин, керосин) бетону не вредят, если в них нет остаточных кислот, но вовнутрь бетона они способны проникнуть легко.

Вследствие образования и кристаллизации в порах труднорастворимых веществ

При взаимодействии бетонного монолита с агрессивными средами появляются соединения большего размера в сравнении с теми, что были сформированы в бетоне изначально. Так появляется внутреннее напряжение внутри камня, который начинает трескаться под негативным воздействием. Это происходит сульфатная коррозия бетона.

Сульфатная коррозия имеет место из-за того, что в жидкой фазе цемента есть ионы кальция и гидроокисла, которые могут активно реагировать с агрессивной средой. Другие ионы обычно подавляются большим объемом извести. Катионы среды опасны, когда создают с ионами гидроокисла плохо растворимые соединения. Эти соединения провоцируют резкое понижение щелочности в бетонном монолите, растворение твердой извести, гидролиз силикатов и алюминатов (до этого проявляющих стойкость).

Сульфатные анионы создают с ионами кальция двуводный гипс, а в сочетании с высокоосновными алюминатами – гидросульфо-алюминат. Гипс и гидросульфо-алюминат имеют свойство кристаллизироваться и увеличиваться в объеме.

Когда такой процесс происходит в уже застывшем монолите, в структуре появляются большие внутренние напряжения. Бетон начинает покрываться трещинами или отслаиваться. Гидросульфоалюминат имеет свойство кристаллизоваться в виде игл, в связи с чем его называют «цементной бациллой».

Но так случается не всегда. Если гидросульфатоалюминат образуется в жидком бетоне или в растворе есть ионы хлора (они усиливают растворимость сульфоалюмината и алюминатов), напряжения могут не появляться. Так, сравнительно не опасна для бетона морская вода из-за содержания в ней большого объема сульфатов и большего объема хлорида.

Источник: http://1beton.info/proizvodstvo/zashhita/korroziya-betona-zhelezobetona-tsementa-vidy-sulfatnaya-biologicheskaya-zashhita

Коррозия бетона — что это такое

Это распад ЖБИ. А точнее, разрушение его структуры, соответственно потеря таких характеристик как прочность, плотность, несущая способность.

Распад бетонного камня начинается с его расслоения на компоненты и рассыпания.

Что может воздействовать на конструкции

Коррозия бетона имеет несколько причин:

• постоянные активные нагрузки;
• природное воздействие: ветер, атмосферные осадки, солнце;
• грунтовые воды;
• коррозия стальной арматуры, находящейся внутри ЖБИ.

Источник: http://mirbetona.info/types/concrete-corrosion-protecting

Виды коррозии и причины возникновения

Надёжность и долговечность бетонных и железобетонных конструкций и сооружений зависит от его непосредственных характеристик и среды, с которой они контактируют. Эти среды могут быть агрессивными, средне-агрессивными, слабоагрессивными, неагрессивными. Точно от этих же составляющих зависит коррозия бетона и арматуры в нём. Коррозию можно подразделить на:

• биологическая — возникает при взаимодействии непосредственно бетонного камня с растениями (мох, плесень), бактериями и другими микроорганизмами. Пористость материала позволяет растениям и микроорганизмам проникать в тело бетонного камня и разрушать;
• химическая – когда на бетон и арматуру воздействуют агрессивные среды, такие как магнезиальная, кислотная, щелочная, сульфатная, причём именно сульфатная и является самой опасной и вредоносной;
• физическая – воздействие на бетон попеременных процессов намокания с последующей потерей влаги, замерзания и оттаивания, нагревания и охлаждения, истирания и др.;

Источник: http://obetone.ru/betony/korroziya-betona

Материалы для бетонов и железобетонов и их влияние на его стойкость в агрессивных средах

Стойкость бетона, т. е. его способность взаимодействовать с окружающей средой, а также его способность защищать арматуру, определяется составом бетона и свойствами материалов из которых он приготовлен. Определяющее значение имеют свойства цемента, образующего в процессе гидратации цементный камень с высокой степенью активности. Посмотрим на них пристальнее.

Цементы

Цементный камень – наиболее уязвимый к воздействию внешней среды компонент бетона. В строительстве больше всего применяются портландцемент и его производные: пуццолановые портландцементы и шлакопортландцементы.

Под общим названием «портландцемент» подразумевается заводской продукт, имеющий в своём составе различное соотношение минералов, составляющих портландцементный клинкер. Он на 75% состоит из силикатов кальция – трёх- и двухкальциевого силиката – и на 25% из минералов, которые условно называют минералами-плавнями.

Основное влияние на свойства цементного камня, а следовательно, и бетона, с точки зрения стойкости в агрессивных средах имеют содержание в клинкере С3А, соотношение между С3А (трёхкальциевый алюминат) и С4АF (четырёхкальциевый алюмоферрит) и соотношение между С3S и С2S, т. е. содержание между алитом (трёхкальциевым силикатом) и белитом (двухкальциевым силикатом). Эти четыре минерала и образуют основную гамму компонентов клинкера.

В стандартах на цементы по минеральному составу выделяют сульфатостойкий портландцемент, содержащий пониженные количества минералов-плавней, который противостоит коррозии.

Заполнители

Заполнители по объёму составляют основную (до 80%) часть бетона, поэтому их коррозионная стойкость и свойства поверхности имеют первостепенное значение для коррозионной стойкости бетона. Если вопрос о химической стойкости изверженных пород не возникает (гранит), то химическая стойкость известняков и доломитов должна быть учтена при общей оценке коррозионной стойкости бетона.

Вода для бетонов

В самом начале бетонной эры вода для бетонов считалась пригодной если она была питьевой и таковой показатель был достаточен. Все остальные воды подвергались сравнительному анализу методом испытания кубиков на прочность на сжатие с питьевой водой. Вода считалась пригодной если прочностные показатели различались не более чем на 10%.

В наше время таких испытаний недостаточно. Необходимо контролировать количество примесей хлоридов в воде затворения бетонов, так как они способствуют коррозии арматуры. Сульфатов в природных водах будет меньше, чем хлоридов, хотя они и будут подвергаться ограничениям на применение по ГОСТу.

Источник: http://obetone.ru/betony/korroziya-betona

Защита фундаментов от воздействия агрессивных грунтовых вод

Как правило, воздействие на фундамент бывает не столько поверхностным, сколько комплексным.

Ведь есть также внутренние моменты, которые также приводят к разрушению несущих конструкций. Это, например, природное ржавление металла арматуры.

Если допустить проникновение воды в арматурный слой, тогда остановить процесс внутреннего разрушения уже нельзя. Образовавшаяся окись железа реагирует с компонентами бетона, замещает их и формирует огромные по площади открытые пространства.

Источник: http://podnyat-dom.ru/beton/korroziya-betona/

Защита

Все процессы коррозии можно предотвратить или надолго затормозить, применяя объемные или поверхностные средства защиты искусственного камня.

Источник: http://obetone.com/obshhie-svedeniya/zashhita-betona-korrozii.html

Коррозия арматуры в бетоне

Железобетонные конструкции представляют собой залитый раствором каркас, выполненный из стальных прутьев или сетки. Арматура внутри бетона может ржаветь под воздействием хлора, сероводорода, сернистых газов, которые содержатся в воздухе.

В процессе реакции появляются продукты коррозии железа, которые провоцируют увеличение объема арматуры с появлением внутреннего напряжения, которое рано или поздно разрывает бетон (появляются трещины, отслоения).

К арматуре влага и воздух проходят через поры в цементном камне. Происходит это неравномерно из-за наличия на разных зонах поверхности разных потенциалов – так появляется электрохимическая коррозия, скорость прохождения которой зависит от пористости монолита, наличия трещин, влагопроницаемости. Если в воде есть растворенные вещества, коррозия арматуры проходит с увеличением концентрации электролита.

При долгом выдерживании бетона на свежем воздухе на всей поверхности монолита появляется тонкая (толщиной в 5-10 мкм) пленка, которая не растворяется в воде, не взаимодействует с сульфатами, защищает камень. Процесс формирования защитной пленки под влиянием углекислоты – это карбонизация, она защищает бетон от коррозии, но провоцирует коррозию в арматуре.

Источник: http://1beton.info/proizvodstvo/zashhita/korroziya-betona-zhelezobetona-tsementa-vidy-sulfatnaya-biologicheskaya-zashhita

Виды физической коррозии

Биологическая коррозия бетона

Происходит в результате действия на бетон живых форм микроорганизмов, способствующих ухудшению технических характеристик и внешнего вида конструкции. Такими организмами являются: морские водоросли, различные бактерии, грибки, мхи и лишайники, а также продукты их жизнедеятельности – аммиак, сульфиды, кислоты и другие.

Коррозия при переменном уровне воды

Коррозия наиболее интенсивна в частях бетонных и железобетонных конструкциях, располагающихся в районе переменного уровня воды, к примеру, в морских гидротехнических сооружениях. Коррозия может вызываться различными причинами: попеременным высыханием и увлажнением, а также замораживанием и оттаиванием, химическими (если вода имеет в своем составе агрессивную среду) и механическими воздействиями.

Источник: http://diyb.ru/korroziya-betona.html

Факторы развития

Не секрет, что разрушение различных сооружений происходит в разные сроки. На коррозию влияют следующие факторы:

• пористость материала;
• капиллярность материала;
• преобладающие компоненты в атмосферных осадках;
• способность верхнего слоя бетона противостоять веществам.

​Пористость – является одним из основных свойств бетона. Этот показатель характеризует наличие пор и плотность. Напрямую от этого свойства проистекает другое – способность к водопоглощению. Капиллярно-пористая структура позволяет бетону впитывать воду из воздуха, при осадках и в других случаях. Бетон, имеющий сильно пористую структуру и, соответственно, большое водопоглощение, имеет больше всего шансов начать разрушаться от физико-химической коррозии. Защита бетонной конструкции должна быть продумана на этапе строительства. Поэтому очень важно проведение строительных работ профессионалами, которые смогут сделать бетонную смесь нужной пористости, чтобы в дальнейшем защита бетонной конструкции от физико-химической коррозии не тревожила владельца строения.

Источник: http://1pobetonu.ru/remont/korroziya-betona.html

Комментарии

Комментариев пока нет

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.

Источник: http://whitemix.su/stati/article_post/tri-vida-korrozii-betona-korroziya-vyschelachivaniya-kislotn

Защита бетона от влаги мастиками

Вариант комплексной защиты. Системы работают на защиту искусственного камня от жидких средств и прочих агрессивных веществ. По бетону работают битумными и битумно-полимерными мастиками холодного и горячего применения. Такой материал может быть использован для защиты балконов, фундаментов, кровли, подвалов. Высокая эластичность существенно снижает риск деформаций, да и в целом сплошное покрытие надежно защищает искусственный камень от агрессивных веществ.

Бренды: Технониколь

Комплекс преимуществ:

• быстрая готовность к эксплуатации;
• защита от коррозии;
• основание получает высокую стойкость практически ко всем негативным воздействиям.

Мастики обеспечивают длительный срок эксплуатации – до 50 лет

Технические характеристики

Параметры	Битумно-полимерные мастики	Битумные
Адгезия, МПа	0.6	0.1
Сцепление между слоями, МПа	0.3	—
Удлинение при разрыве, %	500	—
Водопоглощение, %	0.4	0.4

Источник: http://bastion-centre.ru/montazh/vyshchelachivanie-betona.html

Коррозия бетона II вида

Учёные описывают разрушение бетонов этого вида от воздействия солей и кислот из окружающей среды на поверхностные слои бетонных сооружений, когда они вступают в сложные химические реакции. Разрушая верхний слой цементного камня, агрессивная среда смывает его и обнажается свежий слой, который также подвергается агрессии и механически смывается. Так слой за слоем происходит коррозия бетона II вида вплоть до полного его разрушения. Скорость этого процесса может быть различной и зависит от того, насколько долго будет удерживаться разрушающийся слой и защищать внутренние слои от агрессивной среды.

Надо в этом процессе отметить действие углекислоты (H2CO3). В зависимости от количества содержания её в природных водоёмах это действие будет отличаться при различных  pH окружающей среды. Кислотность среды будет опасна для бетонов со значением показателя более 5.7. Вступая во взаимодействие с компонентами цементного камня, углекислота создаёт новообразования, которые теряют вяжущие свойства и вымываются водами, нанося повреждения бетонному камню. Более подробно на других солях и кислотах останавливаться не будем, главное понимать, что они действуют по такому же принципу.

Источник: http://obetone.ru/betony/korroziya-betona

Защита бетона

Чтобы получить оптимальный результат, желательно одновременно использовать разные виды защиты бетона. На этапе создания проекта определяются опасные для бетона факторы, рассматриваются мероприятия по профилактике и защите монолита.

Профилактическая защита бетона предполагает герметизацию конструкции, исключение агрессивных сред, улучшение вентиляции в закрытых помещениях. Важно уделить внимание и правильному конструированию – все поверхности должны быть выполнены так, чтобы иметь возможность предотвратить места скопления воды, другой органики. От цементного камня должен осуществляться нормальный водоотвод (реализуют методом создания водоотводов и поверхностей с углом).

Есть два типа защиты бетона: первичная и вторичная. Первичная защита от коррозии предполагает применение разного типа минеральных добавок в бетон, повышающих его плотность. Метод эффективен, но при слишком большой концентрации добавок можно ухудшить характеристики бетона. Используются добавки для повышения разных свойств монолита – стабилизирующие, влагоудерживающие, пластифицирующие.

Благодаря химическим добавкам увеличивается плотность бетона, что не дает проникать вовнутрь структуры агрессивным средам и даже защищает арматуру. Химические добавки закрывают поры камня, повышая морозостойкость.

Наиболее популярные добавки в бетон:

• противоморозные;
• воздухозахватывающие;
• пластификаторы;
• повышающие водонепроницаемость;
• антикоррозийные вещества для арматуры;
• замедлители схватывания.

Часто применяют добавки комплексного воздействия, которые одновременно меняют несколько свойств. В некоторых случаях при улучшении одних характеристик вещества ухудшают другие (менее важные).

Вторичная защита бетона от коррозии предполагает использование разных покрытий, которые не позволяют воздействовать на поверхность монолита опасным средам и веществам. Чаще всего применяют лакокрасочные смеси, обеспечивают дополнительную гидроизоляцию, долго выдерживают бетон на воздухе (до карбонизации).

Специальные краски, акриловые покрытия, лаки не позволяют попадать на бетон твердым и газообразным компонентам, способным вызвать коррозию. Такие покрытия защищают камень от влаги и противодействуют такому неприятному фактору, как биологическая коррозия бетона (воздействие микроорганизмов). Применяются разные мастики, создающие защитный барьер. Наиболее эффективными считаются смеси на базе смол.

Актуальны уплотняющие пропитки, которые могут использоваться в качестве основы перед нанесением лакокрасочных покрытий. Такие составы не позволяют воздействовать на бетон газам, влаге. Биоцидные добавки защищают от бактерий, грибков, плесени. Внутри пор материала составы не позволяют развиваться бактериям.

Коррозия бетона и арматуры в конструкциях – актуальная проблема, которая значительно ухудшает эксплуатационные характеристики и сокращает срок службы. Для наиболее эффективной защиты бетонного монолита и стальных каркасов внутри лучше всего использовать несколько методов.

Источник: http://1beton.info/proizvodstvo/zashhita/korroziya-betona-zhelezobetona-tsementa-vidy-sulfatnaya-biologicheskaya-zashhita

Первичная защита материала

На этапе приготовления бетонного раствора в его состав вводят модифицирующие добавки. Они изменяют минералогический состав цементного камня, улучшают его прочностные характеристики и нивелируют коррозийные процессы. По типу воздействия добавки подразделяются на следующие группы:

• пластификаторы;
• уплотнители;
• замедлители схватывания;
• ингибиторы коррозии;
• гидрофобизирущие;
• морозостойкие;
• газообразующие и воздухововлекающие.

При выборе добавки технологи учитывают климатические особенности региона, а также химический состав и свойства местной почвы.

На территории России наиболее популярными являются мылонафт, бражка СДБ, кремнийорганическая жидкость ГКЖ-94, а также гашеная известь.

Мылонафт – пластификатор на основе солей натрия. Он улучшает удобоукладываемость, морозостойкость и водонепроницаемость бетона в несколько раз. Смеси, приготовленные на его основе, устойчивы к воздействию солей и образованию трещин.

Бражка СБД – сульфитно-дрожжевой пластификатор. Он также увеличивает подвижность, морозостойкость и водоупорность бетона в 2-3 раза. Материалы, в состав которых входит бражка СБД, не вступают в химические реакции с минеральными солями и долгое время сохраняют первичный вид.

ГКЖ-94 – гидрофобизирующая жидкость на основе кремния. Бетоны с добавлением ГКЖ-94 имеют максимальное количество замкнутых пор и отличаются повышенной морозостойкостью. Они пригодны для заливки в местах с высоким содержанием минеральных солей.

Источник: http://bulze.ru/montazh/korroziya-betona.html

Где это применяется?

Предлагаемые лакокрасочные покрытия рекомендуется к применению везде, где существует необходимость защиты минеральных материалов (бетона, раствора, кирпича, камня) от коррозии. Строительные конструкции из минеральных материалов встречаются всюду. Это:

• мосты, путепроводы, тоннели
• портовые и речные сооружения
• гаражные комплексы, склады, терминалы
• полы и стены производственных помещений
• сельскохозяйственные объекты и сооружения, оранжереи, теплицы
• очистные сооружения, коллекторы, сборники
• стены и фасады общественных и жилых зданий
• фасадные плиты и декоративные изделия
• заборы, ограждающие конструкции, скульптуры и т.д.

Лакокрасочные покрытия, применяемые для защиты бетона, призваны обеспечить долговременную и качественную защиту строительных конструкций от коррозии и пагубного атмосферного воздействия.

Источник: http://strop-snab.ru/montazh/korroziya-zhelezobetona.html

Plastix

Многофункциональная пластифицирующая и водоредуцирующая добавка для бетонов.

Они изготавливаются на основе полимеров, защищают бетоны от ударных нагрузок и абразивного воздействия, обладают высокой эластичностью.

Футеровка используется как специальный метод защиты, к примеру, для доменных печей, горнов, шахт и пр. В этом случае требования к бетону также бывают повышенными — используются бетоны высокой прочности и стойкости. Получить такие бетоны можно только с применением добавок: пластификаторов и суперпластификаторов, позволяющих получить материал высокой плотности и прочности.

Анкерные соединения

Для крепления конструкций и оборудования к бетонному основанию применяют закладные детали. Для их фиксации используют цементные или эпоксидные растворы.

Цементные анкерные составы недорогие и прочные при работе на сжатие.

Важно!

Выбор состава для анкеровки производится в соответствии с проектными расчетами.

Цементные составы, в отличие от эпоксидных, можно применять на влажные основания. Чтобы ускорить процесс отвердевания цементного раствора (который в норме занимает 7–28 дней), применяют ускорители твердения бетона.

Источник: http://obetone.ru/betony/korroziya-betona

Газовая коррозия

Этот процесс, к тому же, возможен только при значительной концентрации газов в воздухе, что не характерно для воздуха атмосферы, поэтому газовая коррозия бетона встречается преимущественно, в химических производствах.

Источник: http://podnyat-dom.ru/beton/korroziya-betona/