Corodarea betonului: tipuri, mecanisme, metode de protecție
Ce este - coroziunea betonului și a betonului armat? De ce apar procesele de coroziune în structurile din beton armat? Ce modalități pot împiedica dezvoltarea lor? În articol vom încerca să răspundem la aceste întrebări.
Ce este
Corodarea betonului - procesul de pierdere a rezistenței sau distrugerii structurilor de beton și beton armat asociate cu expunerea agresivă la mediu. Se pare că cititorul nu are nevoie să explice cum corodarea structurilor metalice are loc. Același lucru se întâmplă și cu betonul în general: în timp, acesta este parțial transformat în alte materiale cu proprietăți mecanice complet diferite.
Să clarificăm: structurile din beton armat, bineînțeles, suferă și de rugină obișnuită. În majoritatea cazurilor, armarea nu are o rezistență ridicată la coroziune.
Tipuri și mecanisme
Помните пословицу «где тонко, там и рвется»? Она в полной мере относится к деградации любых конструкционных материалов.
Betonul armat este un compozit al mai multor tipuri de materii prime care diferă în ceea ce privește rezistența mecanică și rezistența la diferite tipuri de influențe externe.
| material | proprietăţi |
| nisip | Cristalele de cristale sunt deosebit de stabile din punct de vedere chimic, nu se degradează în timp. |
| piatra sparta | Ca umplutură, se utilizează de obicei pietriș de piatră, proprietățile chimice și mecanice care diferă puțin de nisipul cuarțos. Alcalii concentrate și acizi pot afecta rezistența acestuia. |
| accesorii | Contactul de oțel în apă și aer (și betonul, după cum ne amintim, este permeabil la vapori) oferă întotdeauna un rezultat foarte previzibil. Chiar și sub stratul protector de beton, armarea va fi rugozită treptat. Eliberarea armăturii pe suprafață din cauza distrugerii structurii va accelera procesul de mai multe ori. |
| Piatra de ciment | Binder - ciment - după setare se transformă într-o piatră de ciment relativ puternică, dar nu caracterizată de inertă chimică. Una dintre componentele sale principale - varul hidratat Ca (OH) 2 - este ușor de dizolvat de apă și reacționează cu alte substanțe chimice. Prin distrugerea pietrei de ciment, procesul de coroziune începe de obicei. |
Să analizăm principalele tipuri de coroziune și mecanismele de apariție a acestora.
eroziune
În ciuda densității ridicate, betonul este un material poros. Motivul este că setarea cimentului și uscarea ulterioară a soluției sunt însoțite de o scădere semnificativă a volumului acestuia.
Acordați atenție: gazul poros și betonul spongios este o conversație separată. În cazul lor, porii sunt creați intenționat - prin introducerea în soluție de spumă sau componente de formare a gazului (de regulă, pulbere de aluminiu). Scopul este de a oferi calități izolate maxime concrete.
Umezirea betonului cu evaporare ulterioară neuniformă a apei va duce la mișcarea treptată a apei prin pori. În timpul procesului de deplasare, același var caliat de Ca (OH) 2 va fi curățat treptat; Deoarece liantul în grosimea betonului devine mai mic, puterea lui scade.
Procesul de leșiere este cel mai viu demonstrat prin eflorescență - pete albe și creșteri pe suprafața betonului, rămânând acolo unde se ude adesea. Prezenta lor sugerează că designul pierde rapid puterea.
Acid descompunere
Sub influența acizilor și a soluțiilor lor apoase în beton pot apărea multe procese distructive.
Să analizăm cele mai simple.
- Atunci când este expus la acizi, combinațiile de var provocate de zgură se oxidează cu dioxid de carbon atmosferic pentru a forma sare insolubilă și apă.. Formula care descrie reacția este Ca (OH) 2 + C02 = CaC03 + H20.
S-ar părea - de ce se întristează dacă compusul de calciu solubil este înlocuit cu unul mai stabil? La urma urmei, procesul de leșiere în acest caz ar trebui să se oprească complet. Nu a fost acolo: cristalele de CaCO3 nu doar umple porii - ei caută să se extindă și să le spargă; ca urmare, betonul începe să se spargă.
- Cu un exces de apă (în termeni simpli, în betonul umed), transformarea ulterioară a mineralelor ia forma 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.
- În prezența soluției de acid clorhidric, varul hidratat este transformat în clorură de calciu: Ca (OH) 2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O. Și această sare este extrem de solubilă în apă; rezultatul este destul de previzibil - din nou, slăbirea structurii.
Descompunerea sulfatului
În condițiile industriei chimice (în special, producerea de îngrășăminte), așa-numita coroziune a betonului de sulfat este destul de comună.
Ca rezultat al interacțiunii cu sulfații calcaroși și aluminați calcaroși prezenți în ciment, se formează hidrosulfoaluminat ettringit (3CaO • Al2O3 • 3CaSO4 • 32H2O). Cristalele în procesul de creștere produc tensiuni semnificative, depășind în mod semnificativ caracteristicile de rezistență ale pietrei de ciment.
Râșnița de prindere
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»).
biodegradare
Efectele umidității ridicate la temperaturi mai mari de zero sunt bine cunoscute: construcțiile de cărămidă, piatră și beton sunt așezate cu mușchi și mucegai.
Ca urmare, distrugerea are loc în două moduri:
- Notă de var și compușii săi servesc drept hrană pentru ciuperci.
- Acumularea de produse metabolice în pori conduce la o creștere a tensiunilor interne.
Distrugere îngrozitoare
Imaginați-vă ce se întâmplă cu un loc de beton umed atunci când temperatura scade sub zero.
- Apa din porii lui începe să cristalizeze.
- Gheața, care are un volum mai mare decât apa, tinde să extindă porii. În structură apar microprelucrări; pe măsură ce sunt expandate, coroziunea armăturii este legată de distrugerea betonului armat.
Modalități de protecție
Deci, mecanismele de distrugere pe care le-am studiat. Este posibil să se protejeze structurile din beton armat și beton armat de coroziune? Pot fi luate măsuri adecvate la domiciliu cu mâinile lor?
strategie
În primul rând, aflați ce modalități trebuie să mergem.
| Complexul de măsuri | Explained |
| Protecția valvelor | Creșterea rezistenței la coroziune a cuștii de armare îl va împiedica să ruineze în interiorul betonului și la atingerea suprafeței. |
| Aditivi chimici de etanșare | De regulă, acestea reduc numărul de pori sau fac porii închise. Drept rezultat, permeabilitatea materialului la apă și aer scade, mai puțin frecvent, varia de zgură instabilă este înlocuită cu mai mulți compuși rezistenți chimic. |
| Umplerea porilor | Structura finisată a betonului poate fi modificată prin impregnări penetrante injectate prin orificiile găurite sau pur și simplu depuse pe suprafață. |
| Protecția suprafeței | Aceasta include tot felul de măsuri de impermeabilizare (rulou și acoperire). Pictura cu vopsele și lacuri se încadrează în această categorie. |
| biosecuritatea | Impregnările antiseptice anulează biodegradarea, omorând mucegaiul însuși, sporii și împiedicând reapariția lor. |
tactică
Și acum, să facem mai specific o listă de măsuri posibile, descriind unele dintre ele.
Condiții industriale
Deoarece protecția structurilor din beton armat împotriva coroziunii se realizează în condițiile întreprinderilor industriale, construcțiilor cu mai multe familii etc. - pur și simplu pune, atunci când este posibil să se utilizeze tehnologii complexe care necesită echipament special?
Menționăm câteva soluții frecvent utilizate.
- 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. Umplerea porilor способствует увеличению плотности бетона и уменьшению количества открытых пор в нем.
- silicificare se reduce la injectarea succesivă de sticlă lichid de sodiu și clorură de calciu. În procesul de procesare porii sunt umpluți cu un amestec de silicat de calciu slab solubil și silice insolubilă.
- Bitumizatsiya - procesul de umplere a porilor cu bitum la o temperatură de 200-220 ° C. Metoda este extrem de eficientă, dar poate fi efectuată numai cu un conținut minim de umiditate al structurii.
Util: principala problemă în găurirea găurilor pentru injectarea de soluții nu este de a provoca o creștere a tensiunilor interne în grosimea structurii. Din acest punct de vedere, forajul diamantat în găurile din beton este optim: nu creează sarcini de șoc și nu provoacă ruperea marginilor găurii.
Pentru deschiderea și dezmembrarea elementelor structurale se utilizează tăierea betonului armat cu cercuri de diamant: acestea au o resursă mult mai mare comparativ cu cercurile abrazive pentru piatră și, cel mai important, armatura este tăiată perfect.
Condiții de locuit
Desigur, protecția betonului împotriva coroziunii este posibilă fără folosirea unui echipament de înaltă tehnologie.
- Vopsea de protecție - soluția cea mai simplă și cea mai evidentă. În special, este posibil să se recomande așa-numitele coloranți dispersați în apă din cauciuc: acestea rezistă în mod fiabil suprafața betonului cu un timp și un efort minim. Prețul unui kilogram de vopsea de cauciuc începe de la aproximativ 130 de ruble.
- Procesarea cu sticlă lichidă este, de asemenea, capabilă să protejeze betonul împotriva distrugerii. Instrucțiunile pentru utilizarea sa sunt extrem de simple: sticla lichid de sodiu este diluată cu apă 1: 1 și aplicată pe suprafața betonului cu o perie sau o rolă în 2-3 straturi fără uscare intermediară.
- Soluția cea mai eficientă este penetrarea impregnărilor de impermeabilizare (Penetron și analogii săi). Se aplică pe beton umed și penetrează până la o adâncime de un metru. Penetron determină cristalizarea compușilor de calciu care umple complet porii.
- În stadiul de pregătire a betonului, pot fi introduși diferiți aditivi de întărire. Iată câteva medicamente interne: Milonafta, SDB (drojdie de sulfit-drojdie), NGL-94 (fluid siliconic).
concluzie
Разумеется, в рамках небольшой статьи нами затронуто лишь несколько из длинного перечня возможных решений (читайте также статью «Бетонные безнапорные трубы: нормативные документы, применение, альтернативы»).
Videoclipul din acest articol va oferi cititorului informații suplimentare despre modul în care se manifestă coroziunea concretă și cu ce înseamnă că poate fi înfrântă. Mult noroc!