Korozija betona: vrste, mehanizmi, metode zaštite
Što je to - korozija betona i armiranog betona? Zašto se javljaju procesi korozije u armiranobetonskim strukturama? Koji načini mogu spriječiti njihov razvoj? U članku ćemo pokušati odgovoriti na ova pitanja.
Što je to
Korozija betona - proces gubitka čvrstoće ili uništavanja betonskih i armiranobetonskih konstrukcija povezanih s agresivnom izloženosti okolišu. Čini se da čitatelj ne treba objasniti kako nastaje korozija metalnih struktura. Isto se događa s betonom općenito: vremenom se djelomično pretvara u druge materijale s potpuno različitim mehaničkim svojstvima.
Pojasnimo: strukture od ferro-betona, naravno, također pate od obične hrđe. U većini slučajeva, ojačanje nema visoku otpornost na koroziju.
Vrste i mehanizmi
Помните пословицу «где тонко, там и рвется»? Она в полной мере относится к деградации любых конструкционных материалов.
Ojačani beton je kompozit od nekoliko vrsta sirovina koji se razlikuju po mehaničkoj čvrstoći i otpornosti na različite tipove vanjskih utjecaja.
| materijal | nekretnine |
| pijesak | Kvarcni kristali su iznimno kemijski stabilni, nemojte se vremenom razgraditi. |
| drobljeni kamen | Kao punjenje obično se koristi šljunčana stijena, njegova kemijska i mehanička svojstva koja se razlikuju malo od kvarcnog pijeska. Koncentrirane lužine i kiseline mogu utjecati na njegovu snagu. |
| oprema | Kontakt čelika u vodi i zraku (i betona, kako se sjećamo, je paropropusan) uvijek daje vrlo predvidljiv rezultat. Čak i pod zaštitnim slojem betona, pojačanje će postupno hrđati. Otpuštanje armature na površinu zbog uništavanja strukture ubrzat će postupak mnogo puta. |
| Kameni cement | Vezivni cement - nakon postavljanja postaje relativno jak, ali ne i kemijski inertni cementni kamen. Jedna od glavnih sastojaka - hidratirani vapnenac Ca (OH) 2 - lako se otopi vodom i reagira s drugim kemikalijama. S uništenjem cementnog kamena obično počinje proces korozije. |
Analizimo glavne vrste korozije i mehanizme njihove pojave.
erozija
Unatoč visokoj gustoći, beton je porozan materijal. Razlog tome je da postavljanje cementa i naknadno sušenje otopine prati znatno smanjenje volumena.
Obratite pažnju: porozni plin i pjenasti beton je zaseban razgovor. U njihovom slučaju, pore se stvaraju namjerno - uvođenjem u otopinu pjene ili dijelova koji stvaraju plin (u pravilu, aluminijev prah). Cilj je dati konkretne maksimalne izolacijske osobine.
Vlaženje betona s kasnijim neujednačenim isparavanjem vode dovest će do postupnog pomicanja vode kroz pore. U postupku kretanja, isti istisnuti vapnenac Ca (OH) 2 bit će postupno ispran; Pa, budući da vezivo u debljini betona postaje manje, njezina snaga pada.
Proces ispiranja najslikovitiji je pokazao cvjetanje - bijele mrlje i rastovi na površini betona, gdje ostaje mokra. Njihova prisutnost sugerira da dizajn brzo gubi snagu.
Dekompozicija kiseline
Pod utjecajem kiselina i njihovih vodenih otopina u betonu može doći do mnogo destruktivnih procesa.
Analizirajmo najjednostavnije.
- Kada se izloži kiselinama, vapnena vapna se kombinira s atmosferskim ugljičnim dioksidom kako bi nastala netopiva sol i voda., Formula koja opisuje reakciju je Ca (OH) 2 + CO2 = CaC03 + H20.
Čini se - zašto žaliti ako je topljivi kalcij spoj zamijenjen stabilnijim? Uostalom, proces ispiranja u ovom slučaju trebao bi se potpuno zaustaviti. Nije bilo tamo: kristali CaCO3 ne samo ispunjavaju pore - traže ih da se šire i ispucaju; kao rezultat, beton počinje ispucati.
- Uz višak vode (u jednostavnim terminima, u vlažnom betonu), daljnja transformacija minerala ima 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 prisutnosti otopine klorovodične kiseline, hidratirani vapno se prevede u kalcijev klorid: Ca (OH) 2 + 2HCl = CaCl2 + 2H20, A ta je sol vrlo topiva u vodi; rezultat je prilično predvidljiv - opet slabljenje strukture.
Raspad sulfata
U uvjetima kemijske industrije (naročito za proizvodnju gnojiva) takozvana sulfatna korozija betona vrlo je česta.
Kao rezultat interakcije sa suspendiranim vapnenim sulfatima i aluminatima prisutnim u cementu, posebno se formira etringit (3CaO • Al2O3 • 3CaSO4 • 32H20). Kristali u procesu rasta uzrokuju značajne naprezanja, značajno prekoračujući 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»).
biorazgradnja
Učinci visoke vlažnosti na temperaturama iznad nula su dobro poznati: strukture od cigle, kamena i betona podmirene su mahovinom i plijesni.
Kao rezultat toga, uništavanje se nastavlja na dva načina:
- Zloglasni vapnenac i njegovi spojevi služe kao hrana za gljivicu.
- Akumulacija metaboličkih proizvoda u porama dovodi do povećanja unutarnjih naprezanja.
Smrznuto uništavanje
Zamislite što se događa s dijelom vlažne betonske strukture kada temperatura padne ispod nule.
- Voda u svojim poreima počinje kristalizirati.
- Led, koji ima veći volumen od vode, ima tendenciju proširiti pore. U strukturi se pojavljuju mikroprekuni; kao što su oni prošireni, korozija armature povezana je s uništenjem armiranog betona.
Načini zaštite
Dakle, mehanizmi uništenja koje smo proučili. Je li moguće zaštititi beton i armiranobetonske konstrukcije od korozije? Mogu li poduzeti odgovarajuće mjere kod kuće s vlastitim rukama?
strategija
Prvo, saznajte na koji način moramo ići.
| Kompleks mjera | objašnjen |
| Zaštita ventila | Povećanje otpornosti na koroziju kaveza za ojačanje sprječava ga hrđanje unutar betona i nakon dostizanja površine. |
| Brtvljenje kemijskih aditiva | U pravilu, oni smanjuju broj pore ili zatvaraju pore. Kao rezultat toga, propusnost materijala prema vodi i zraku se smanjuje, a rjeđe, nestabilno istaloženo vapno zamjenjuje se kemijski rezistentnim spojevima. |
| Punjenje pore | Gotova betonska konstrukcija može se modificirati penetracijom impregnacija ubrizgavanjem kroz otvore koji su izbušeni u njemu ili jednostavno naneseni na površinu. |
| Zaštita površine | To uključuje sve vrste vodonepropusnih mjera (role i premaz). Slikanje bojama i lakovima spada u ovu kategoriju. |
| biološke sigurnosti | Antiseptička impregnacija poništava biorazgradnju, ubijanje samog kalupa, spore i sprječavanje njihovog ponovnog pojavljivanja. |
taktika
A sada ćemo napraviti malo specifičniji popis mogućih mjera, opisujući neke od njih.
Industrijski uvjeti
Budući da se zaštita armiranobetonskih konstrukcija od korozije provodi u uvjetima industrijskih poduzeća, višeobiteljskih konstrukcija itd. - jednostavno staviti, kada je moguće koristiti složene tehnologije koje zahtijevaju posebnu opremu?
Spomenimo nekoliko često korištenih rješenja.
- Tsementizatsiya. 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. Punjenje pore способствует увеличению плотности бетона и уменьшению количества открытых пор в нем.
- okremenjivanje se reducira na uzastopnu injekciju natrijevog tekućeg stakla i kalcijevog klorida. U procesu obrade pora se napuni smjesom slabo topljivog kalcijevog silikata i netopljive silike.
- Bitumizatsiya - postupak punjenja pora bitumenom pri temperaturi od 200-220 ° C. Metoda je iznimno učinkovita, ali se može provesti samo s minimalnim sadržajem vlage u strukturi.
Korisno: glavni problem u bušenju rupa za ubrizgavanje otopina nije da izazove povećanje unutarnjih naprezanja u debljini strukture. S ove točke gledišta, dijamantno bušenje u rupama u betonu je optimalno: ne stvara šokove opterećenja i ne uzrokuje struganje rubova rupice.
Za otvaranje i demontažu strukturnih elemenata koristi se rezanje armiranog betona s dijamantnim krugovima: oni imaju mnogo veći resurs u usporedbi s abrazivnim krugovima za kamen i, što je najvažnije, rebar je savršeno izrezan.
Kućni uvjeti
Naravno, zaštita betona od korozije je moguća bez upotrebe high-tech opreme.
- Zaštitna boja - najjednostavnije i najočitije rješenje. Posebno je moguće preporučiti tzv gumene gume, raspršene vodom: pouzdano su vodonepropusne površini betona uz minimalno vrijeme i trud. Cijena kilograma gumene boje počinje s oko 130 rubalja.
- Obrada tekućim staklom također je u stanju zaštititi beton od uništenja. Upute za njegovu uporabu su iznimno jednostavne: tekuće tekuće sredstvo se razrijedi vodom 1: 1 i nanese na površinu betona četkom ili valjkom u 2-3 sloja bez sušenja.
- Najučinkovitije rješenje je prodiranje vodonepropusnih impregnacija (Penetron i njegovi analozi). Nanose se na vlažnom betonu i prodiru do dubine od jednog metra. Penetron uzrokuje kristalizaciju kalcijevih spojeva koji potpuno ispunjavaju pore.
- U fazi pripreme betona mogu se uvesti različiti aditivi za pojačanje. Ovdje su imena nekoliko domaćih lijekova: Milonafta, SDB (sulphite-yeast brew), NGL-94 (silikonska tekućina).
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»).
Videozapis u ovom članku ponudit će čitatelju dodatne informacije o tome kako se konkretna korozija očituje i što znači da se može pobijediti. Sretno!