Захист від корозії бетону

З плином часу практично кожен будівельний матеріал приходить в непридатність і руйнується. Це стосується багатьох матеріалів, що застосовуються в будівництві: металів різних типів, цегли і газобетону, пінобетону, азбестоцементу і залізобетону. Не є винятком у цьому ряду і бетон. У звязку зі своєю структурою, основна частина якої - це цемент, який складається з кальцієвих і кремнієвих кислот з вкрапленнями алюмінію, основним руйнівником, що викликає процес корозії бетону, є звичайна вода. Сьогодні, захист продумана до дрібниць, існують різні способи захисту як фізичні (покриття стійкими матеріалами), так і хімічні (різні просочення і лаки).

 Але, наскільки б сучасної і досконалою не була захист, вона недовговічна, і, час від часу доведеться витрачати зусилля на її оновлення.

визначення корозії

Сучасна наука дає визначення безлічі явищ, згідно з нею, корозія - це сукупність процесів (хімічних, біологічних, фізичних), ініціатором яких є зовнішнє середовище, а результатом - поступове руйнування будівельного матеріалу.

Найчастіше процес корозії бетону починається з такої його частини як цементний камінь. Ця частина конструкції є найменш прочной- утворюється вона вже в процесі затвердіння, в ній є безліч капілярних ходів, які можуть бути заповнені повітрям або водою. Впливати на цементний камінь можуть гази, що знаходяться безпосередньо в повітрі, а також різні види вод:

• грунтові;
• річкові;
• морські;
• дренажні;
• стічні.

Дуже шкідливі для цементного каменю грунтові води, особливо ті, які знаходяться біля підприємств промисловості. У таких водах можуть знайтися найрізноманітніші хімічні речовини, наприклад, поблизу хімічних виробництв грунтові води «збагачені» кислотами органічними і мінеральними, лугами, хлоридами, солями нікелю, цинку, міді, заліза, нітратами - список можна продовжувати досить довго. У заводів, що займаються обробкою металів, в грунтових водах часто можна знайти сульфати заліза і інші продукти, що виходять в результаті травильних процесів.

Однак грунтові води поблизу фабрик і заводів не є рекордсменами за кількістю і концентрації речовин, які здатні завдати шкоди цементному каменю: виграють в даному випадку стічні води. Навіть у невеликій концентрації (розбавлені річковою водою) стічні води можуть завдати великої шкоди цементному каменю, який може бути, наприклад, в гідротехнічних спорудах.

Цікаво, що повітря поблизу різних заводів може бути абсолютно безпечним для людини (вміст шкідливих речовин - оксиди азоту, сірчистий газ та інших - не представляє шкоди для здоровя), а ось для бетону, навіть такі невеликі концентрації, можуть стати причиною поступової корозії і руйнування .

Види корозійних процесів

Є чимало видів корозійних впливів. Не одна сотня хімічних речовин при довгому контакті призводить до корозії. Корозія бетону буває наступних видів:

• хімічна;
• фізико-хімічна;
• біологічна;
• радіаційна.

Хімічна корозія є наслідком атмосферних опадів і впливу вуглекислого газу, який завжди присутній в складі повітря. Найсильніше вплив на бетон відбувається в результаті таких атмосферних опадів, в яких є хлориди, сульфати або карбонати. Руйнують і опади, в складі яких присутні оксиди азоту - так звані «кислотні дощі».

Всі процеси, які мають місце при хімічної корозії відносяться до одного з трьох видів:

1. Вилуговування за допомогою мяких вод. При цьому відбувається вимивання таких компонентів зі складу (з його поверхневого шару), які можуть бути розчинені в лужній воді. В результаті даного процесу на поверхні зявляється наліт білого кольору - білі патьоки. Від цього виду корозії бетону в деяких випадках він тільки виграє: вилуговування створює колоїдний шар, який захищає бетон від інших шкідливих впливів навколишнього середовища.
2. Розтріскування або цементна бацила. В результаті цього процесу через вологу, яка є в атмосфері, на поверхні можуть виникати так звані «пухкі малорозчинні речовини». Через цих речовин, в результаті утворення різних обмінних реакцій, бетон може почати розтріскуватися. Найчастіше пошкоджуються поверхню, але може початися і проникнення всередину - і з плином часу, корозія бетону може посилитися.
3. Розтріскування в звязку з кристалізацією. При цьому типі хімічної корозії утворюються погано розчинні сполуки, які за допомогою розчинів сульфатів кристалізуються. Так як при кристалізації відбувається збільшення обсягу, то бетон змушений розширюватися, в результаті виникають тріщини.

Фізико-хімічна корозія бетону повязана з процесом замерзання води. В пори і капіляри, нехай і в невеликих кількостях, потрапляє вода (також вона може бути там з самого початку), а потім, при зниженні температури, вона замерзає, перетворюється на лід. Лід за обсягом більше, ніж вода, і він починає розпирати конструкцію - відбувається розтріскування. Цей процес йде тим швидше, чим більше і частіше відбуваються процеси заморозки і розморожування бетону.

Третій вид руйнування - біологічний. Тут початковий джерело корозії - це мікроорганізми. Строго кажучи, не самі мікроорганізми руйнують структуру, а хімічні речовини, продукти життєдіяльності мікроорганізмів. Однак до хімічної корозії цей вид не відноситься - причиною виникнення мікроорганізмів є не атмосфера, а порушення умов експлуатації споруд з бетону. Мікроорганізми починають активно розвиватися в умовах постійної вогкості, так що важливо памятати про це при користуванні будівлею.

Останній, не так сильно поширений вид корозії бетону, - це радіаційний. У цьому випадку через діючу радіації, іонізаційного випромінювання, з бетону віддаляється кристалізована вода. Видалення такої води порушує структуру і міцність матеріалу знижується. При боргом опроміненні кристалічні речовини можуть набувати стан, подібне рідкому, інакше воно називається аморфне. Як результат, все це викликає тріщини, збільшення внутрішніх напружень в бетоні.

фактори розвитку

Не секрет, що руйнування різних споруд відбувається в різні терміни. На корозію впливають такі чинники:

• пористість матеріалу;
• капілярність матеріалу;
• переважаючі компоненти в атмосферних опадах;
• здатність верхнього шару бетону протистояти речовин.

Пористість - є одним з основних властивостей бетону. Цей показник характеризує наявність пір і щільність. Безпосередньо від цієї властивості випливає інше - здатність до водопоглинання. Капілярно-пориста структура дозволяє бетону вбирати воду з повітря, при опадах і в інших випадках. Бетон, що має сильно пористу структуру і, відповідно, велике водопоглинання, має найбільше шансів почати руйнуватися від фізико-хімічної корозії. Захист бетонної конструкції повинна бути продумана на етапі будівництва. Тому дуже важливо проведення будівельних робіт професіоналами, які зможуть зробити бетонну суміш потрібної пористості, щоб в подальшому захист бетонної конструкції від фізико-хімічної корозії не турбувала власника будівлі.

способи захисту

У звязку з тим, що останнім часом дуже багато будівель і споруд зводиться з бетону, велику роль стала грати захист цього матеріалу від зовнішніх впливів. Найчастіше вона ґрунтується на захисті поверхні бетону, на використанні бетону з мінімальною капілярної структурою і застосуванні спеціальних добавок, які не дають утворюватися мікротріщин, захищають від вилуговування і вимивання. Всі ці заходи можна віднести до однієї з двох груп. До першої групи входять такі заходи, які змінюють склад бетону, роблять його більш стійким.

До другої групи входять кошти, при яких поверхня бетону покривається різними речовинами, просоченнями, лаками і так далі. Іноді до складу таких речовин можуть входити добавки, які захищають бетон від освіти мікроорганізмів на ньому. Ефективно використання цілісних листів з будь-якого захисного матеріалу. У цьому випадку збільшується швидкість обробки, а захист не страждає.

Нерідко поєднуються обидва способи: бетон покривається спеціальною речовиною, але воно не тільки знаходиться на його поверхні, але і вбирається всередину, проникає в його товщу. Такі засоби дуже ефективні, вони можуть забезпечувати практично повну гідроізоляцію.

Захист поверхні бетонних споруд від вологи, забезпечується за рахунок використання сеалантов, в складі яких є полімерцементні композити. Сеаланти - це особливі речовини, основною функцією яких є саме захист і підвищення міцності бетонних поверхонь. Знаходяться в складі цих речовин компоненти можуть буквально просочуватися на декілька сантиметрів вглиб, в результаті, структура поверхні бетону змінюється - виходить аналог мембрани, яка може пропускати воду тільки в одному напрямку: зсередини назовні. В підсумку вологість бетону тільки зменшується, а не вагається з часом.

корозія залізобетону

Руйнації через вологу і хімічних сполук схильні будови не тільки з бетону, але і з залізобетону. У залізобетонних конструкція додатково присутній арматура з металу, яка може стати джерелом (причиною) корозії електрохімічного типу. Однак, незважаючи на це, залізобетон - більш стійкий матеріал, ніж звичайний бетон. Джерелом його стійкості є наявність спеціального шару на поверхні-саме він захищає внутрішню структуру. Але і тут з плином часу атмосфера, а конкретно вуглекислий газ і опади з розчинами солей, руйнують цей шар. Захист залізобетонної конструкції в цьому випадку, буде відрізнятися від способів захисту бетону від корозії.

Для того щоб мінімізувати наслідки електрохімічної корозії і максимально уповільнити процес руйнування, в бетон вводяться спеціальні речовини. Такі речовини називаються інгібіторами металевої коррозіі- основне їхнє призначення - захист матеріалу, за допомогою створення захисної плівки на поверхні арматури, важливо не допустити її контакт з бетоном, вологою і навколишнім повітрям. Інгібітори можна наносити на поверхню або додавати в бетон в процесі виробництва. Подібний захист гарантує збереження залізобетонних конструкцій від появи корозії.

Крім цього, для захисту арматури залізобетону часто застосовують і стандартні методи, які добре зарекомендували себе при використанні в звичайних металевих конструкціях. Наприклад, так званий спосіб протекторних анодів. При цьому способі з каркасом залізобетону зєднується інший метал, який більшою мірою схильний до електрохімічної корозії. Захист полягає в тому, що зєднуючись із залізобетонним каркасом, йде електрохімічна реакція, руйнування піддається саме цей метал-болванка. Таким чином, електрохімічна корозія залізобетону починається тільки після того, як ця болванка повністю зруйнується.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!