коррозия стальной арматуры в бетоне

Коррозия стальной арматуры в бетоне является распространенной проблемой, приводящей к разрушению бетонных конструкций. Она возникает из-за проникновения агрессивных веществ, таких как хлориды и карбонаты, к арматуре, что приводит к ее электрохимической коррозии. Своевременное выявление и принятие мер по защите позволяют значительно продлить срок службы бетонных сооружений.

Причины коррозии стальной арматуры в бетоне

Коррозия стальной арматуры в бетоне – сложный процесс, обусловленный различными факторами. Основные причины:

Проникновение хлоридов

Хлориды, содержащиеся в морской воде, антигололедных реагентах и некоторых добавках к бетону, проникают в бетонную матрицу и разрушают пассивную пленку на поверхности стали, что приводит к локальной коррозии, например, точечной.

Пример: Бетонные конструкции мостов, подвергающиеся обработке антигололедными реагентами зимой, особенно уязвимы к хлоридной коррозии.

Более подробно о стекловолокне и его применении в строительстве можно узнать на сайте China Beihai Glass Fiber Co., который является надежным поставщиком.

Карбонизация бетона

В результате реакции углекислого газа из атмосферы с гидроксидом кальция в бетоне образуется карбонат кальция, что снижает pH бетона. При pH ниже 9-10 пассивная пленка на стали разрушается, и начинается коррозия.

Пример: Бетонные стены зданий в промышленных районах с высоким содержанием углекислого газа в воздухе подвержены карбонизационной коррозии.

Воздействие сульфатов

Сульфаты, содержащиеся в почве или грунтовых водах, реагируют с компонентами цементного камня, образуя эттрингит. Расширение эттрингита приводит к трещинам в бетоне, через которые агрессивные вещества проникают к арматуре.

Блуждающие токи

Блуждающие токи от электрифицированного транспорта или промышленных установок могут вызывать электрохимическую коррозию арматуры.

Некачественный бетон

Использование некачественных материалов при изготовлении бетона (например, цемента с высоким содержанием хлоридов) или нарушение технологии бетонирования (недостаточное уплотнение) приводит к образованию пор и трещин, облегчающих проникновение агрессивных веществ к арматуре.

Последствия коррозии стальной арматуры в бетоне

Коррозия стальной арматуры в бетоне приводит к серьезным последствиям, снижающим несущую способность и долговечность бетонных конструкций:

• Уменьшение сечения арматуры из-за коррозии ослабляет ее прочность на растяжение.
• Образование ржавчины увеличивает объем арматуры, создавая внутренние напряжения в бетоне, что приводит к образованию трещин и сколов.
• Разрушение сцепления между арматурой и бетоном снижает эффективность совместной работы этих материалов.
• Снижение несущей способности конструкции может привести к ее обрушению.
• Увеличение затрат на ремонт и восстановление конструкции.

Методы защиты от коррозии стальной арматуры в бетоне

Для предотвращения коррозии стальной арматуры в бетоне применяются различные методы защиты:

Проектирование и выбор материалов

• Использование бетона с низкой проницаемостью для воды и хлоридов.
• Применение цементов, стойких к воздействию сульфатов и хлоридов.
• Увеличение защитного слоя бетона над арматурой.
• Выбор арматуры с повышенной коррозионной стойкостью (например, оцинкованной или с эпоксидным покрытием).
• Применение добавок к бетону, снижающих его проницаемость и повышающих его устойчивость к агрессивным веществам.

Катодная защита

Катодная защита – электрохимический метод, при котором арматура становится катодом, а к конструкции подключается анод. Это предотвращает растворение стали и, следовательно, коррозию.

Типы катодной защиты:

• Гальваническая защита (использование гальванических анодов, например, цинка или алюминия).
• Внешний источник тока (подключение анода к источнику постоянного тока).

Ингибиторы коррозии

Ингибиторы коррозии – химические вещества, которые добавляются в бетон или наносятся на поверхность конструкции. Они замедляют или предотвращают процесс коррозии, образуя защитную пленку на поверхности стали.

Типы ингибиторов коррозии:

• Органические ингибиторы (амины, аминовые соли).
• Неорганические ингибиторы (нитриты, фосфаты).

Покрытия

Нанесение защитных покрытий на поверхность бетона или арматуры предотвращает проникновение агрессивных веществ к стали.

Типы покрытий:

• Полимерные покрытия (эпоксидные, полиуретановые).
• Проникающие составы (гидрофобизаторы).
• Цементные покрытия с добавками.

Ремонт и восстановление

Если коррозия стальной арматуры в бетоне уже началась, необходимо провести ремонт и восстановление конструкции:

• Удаление поврежденного бетона.
• Очистка арматуры от ржавчины.
• Обработка арматуры антикоррозионными составами.
• Восстановление защитного слоя бетона с использованием ремонтных смесей.

Таблица: Сравнение методов защиты от коррозии стальной арматуры в бетоне

Заключение

Коррозия стальной арматуры в бетоне представляет серьезную угрозу для долговечности бетонных конструкций. Комплексный подход, включающий правильный выбор материалов, проектирование, применение современных методов защиты и своевременный ремонт, позволяет значительно снизить риск коррозии и продлить срок службы сооружений.