Бетоны. Бетоноведение

Ремонт и гидроизоляция железобетонных изделий

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

В большинстве случаев для арматуры железобетонных конструкций применяют малоуглеродистую и высокопрочную стали. Окружающий стальную арматуру бетон защищает ее от коррозии (если, конечно, это высококачественный бетон с достаточной толщиной защитного слоя). Бетон на портландцементе создает вокруг арматуры высокощелочкую среду. Величина рН цементного теста находится в пределах 10,5—11,5. Научные исследования показали, что в этом диапазоне рН вокруг стали создается защитный слой, который замедляет процесс   коррозии.

Коррозия стали — сложный электрохимический процесс. Незащищенная сталь корродирует в присутствии влаги вследствие разницы электрического потенциала на поверхности стали, создаваемой анодным и катодным участками. На аноде металл   окисляется,   вызывая   коррозию.

Тредуэй и Рассел указывают на следующие три фактора, от которых зависит скорость коррозии стальной арматуры в бетоне:   ,

1)         контакт между сталью и ионопроводящей водной фазой бетона, зависящий от влагосодержанип и состава бетона;

2)         наличие анодных и катодных участков на металле, соприкасающемся с электролитом; определяющими являются изменения на поверхности металла (слой окисла, находящийся в контакте с поверхностями обнаженного металла и окружающей   среды);  

3)         присутствие кислорода, способствующего катодным реакциям (катодная деполяризация). Катодная деполяризация зависит от скорости диффузии кислорода от атмосферы через бетон   к   катодным   участкам   на   поверхности   стали.

Из изложенного видно, что степень или скорость коррозии зависит от количества кислорода и проницаемости бетона. Это в равной степени относится и к уменьшению величины рН бетона вследствие реакции между двуокисью углерода и щелочами цементного теста. Если бетон подвергается карбонизации по всей толщине защитного слоя арматуры, то инертность стали будет нарушена .и процесс коррозии ускорен.

Ионы хлорида также могут нарушить инертность стали. Поэтому наличие хлоридов в бетонной смеси — потенциальная причина коррозии. Возможность коррозии от хлоридов увеличивается из-за пористости бетона, которая является следствием некачественного уплотнения, высокого водоцементного отношения, низкого содержания цемента, неправильного проектирования смеси или недостаточного перемешивания. Естественная инертность бетона, окружающего арматуру, теоретически может быть увеличена, и с помощью замедлителей коррозии   можно   увеличить   его   защитные   свойства.

Замедлители коррозии можно вводить в бетон. Однако этот метод по ряду причин, рассмотренных в упомянутом отчете Научно-исследовательской строительной станции, не рекомендуется для практического использования. Более эффективным, хотя 'и трудоемким в условиях строительной площадки, методом является включение определенных замедлителей в жидкое цементное тесто, которое наносится на арматуру. Ио-следовакия Тредуэя и Рассела дают основания считать, что комбинация нитрита натрия и бензоата натрия позволяет достичь отличных результатов с помощью легко доступных и достаточно дешевых химических веществ. На основе собственного опыта автор пришел к выводу, что цементный раствор, нанесенный на арматуру, довольно быстро высыхает и отслаивается. Этого можно избежать, заменив воду для затворения бутадиен-стирольным латексом. Но даже в этом случае важно, Чтобы бетон или раствор укладывались как можно скорее на затвердевший слой цементного теста. Вариантом более долговечного, но и более дорогого защитного слоя является применение эпоксидной смолы. При этом дополнительные затраты оправданы лишь в особых случаях