Коррозия бетона и железобетона: защита бетонных и железобетонных конструкций

Гост р 52804-2007: защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. методы испытаний / защита от коррозии / законодательство

ГОСТ Р 52804-2007

УДК 69+691:620.197:006.354

Ж39

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЗАЩИТА БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ КОРРОЗИИ

Методы испытаний

Protection against corrosion of concrete and reinforced concrete constructions.

Test methods

ОКС 91.120.99

Дата введения — 2009-01-01

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ “О техническом регулировании”, а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 “Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения”

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона НИИЖБ — филиалом Федерального государственного унитарного предприятия “Научно-исследовательский центр “Строительство” (ФГУП “НИЦ “Строительство”)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 “Строительство”

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 декабря 2007 г. № 409-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом рекомендаций Международного союза экспертов и лабораторий по испытанию строительных материалов, систем и конструкций РИЛЕМ ТС 154-ЕМС “Метод измерения скорости коррозии стальной арматуры в бетоне методом поляризационного сопротивления”

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом указателе “Национальные стандарты”, а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях “Национальные стандарты”.

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе “Национальные стандарты”.

Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной сети общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы определения и испытаний коррозионной стойкости тяжелых и легких бетонов плотного строения, в том числе мелкозернистых бетонов по ГОСТ 25192 на вяжущих на основе портландцементного клинкера (далее — бетонов), стальной арматуры и защитных покрытий.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 51694-2000 (ИСО 2808-97) Материалы лакокрасочные. Определение толщины покрытия

ГОСТ Р 51999-2002 Спирт этиловый синтетический ректификованный денатурированный. Технические условия

ГОСТ 8.207-76 Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения

Источник: http://www.EstateLine.ru/legislation/1308/

Коррозия и антикоррозионная защита железобетонных мостовых конструкций

УДК 620.19;624.21

Овчинникова Татьяна Сергеевна

ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Россия, Саратов1 Магистрант E-Mail: bridgeart@mail.ru

Маринин Александр Николаевич

ФГБОУ ВПО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет»

Сочинский филиал Россия, Сочи Кандидат технических наук, доцент E-Mail: a-marinin@yandex.ru

Овчинников Игорь Георгиевич

ФГБОУ ВПО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет»

Сочинский филиал Россия, Сочи

ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Россия, Саратов

ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Россия, Пермь Профессор, доктор технических наук E-Mail: bridgesar@mail.ru

Коррозия и антикоррозионная защита железобетонных мостовых конструкций

1 410054, г.Саратов, ул. Политехническая, 77 ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Аннотация. В статье рассмотрены вопросы коррозии и антикоррозионной защиты железобетонных мостовых конструкций и их элементов. Описано общее состояние проблемы защиты железобетонных элементов от агрессивного внешнего воздействия.

Приведена классификация коррозии бетона и железобетона в жидких средах и атмосферных условиях.

Описано протекание коррозионных процессов в арматуре, в результате которых происходит снижение механических свойств металла, образование продуктов коррозии большего объёма, отслоение бетона от арматуры, в конечном счёте, разрушение железобетонного элемента.

Также уделяется внимание проблеме коррозионного растрескивания высокопрочной арматуры, находящейся в напряженном состоянии.

Данный особый и весьма опасный вид коррозии характеризуется образованием нормальных к продольной оси арматуры трещин при локальной коррозии, причем разрушение арматуры может происходить при напряжениях значительно ниже расчетных, поведение предварительно-напряженных железобетонных конструкций, армированных сталью, склонной к коррозионному растрескиванию, труднопредсказуемо, так как равномерная коррозия напряженной высокопрочной арматуры вплоть до её разрушения может практически не наблюдаться.

В работе описаны варианты первичной и вторичной защиты железобетонных элементов мостовых сооружений. Приведены существующие в мостовой практике примеры защиты опор мостов методом окрашивания (проектные решения по защите от коррозии железобетонных опор на примере мостов через реку Волгу на обходе у Саратова и в г. Волгограде).

Ключевые слова: коррозия; мостовое сооружение; антикоррозионная защита; железобетон; арматура; разрушение; долговечность; окраска; хлориды; надежность.

На территории Российской Федерации по данным на 2000 год [1] на дорогах общего пользования эксплуатируется 41800 сооружений (в том числе 33 464 капитальных) протяженностью около 1600 км.

В Соединенных Штатах Америки, по данным сайта www.nace.org/publicaffairs, имеется около 583 000 мостов, из которых 235000 изготовлены из обычного железобетона, 108 000 построены с использованием предварительно-напряженного железобетона, 200 000 изготовлены из стали и около 40000 выполнены с использованием других строительных материалов (дерево, камень, композитные материалы).

Следовательно, железобетонные мосты в целом составляют 59%, стальные 34%, а вместе они составляют 93% от всего мостового парка США. По последним данным, в списке ненадежных или функционально устаревших по стране числится 253 521 мост.

В нашей стране также порядка 95% мостовых сооружений выполнены из железобетона и стали.

И железобетонные и стальные мостовые сооружения под влиянием окружающей среды подвергаются различным видам разрушения [4].

В связи с огромными размерами территории нашей страны, следует учитывать, что мостовые сооружения эксплуатируются в различных климатических регионах (на севере, в средней части страны, в приморской зоне, в сельской местности, в городских условиях, вблизи промышленных предприятий). В процессе эксплуатации на мостовые сооружения оказывают воздействие статические и динамические нагрузки (от собственного веса и проезжающего по ним транспорта, ветровые), температурные условия (весна, лето, осень зима), погодно-климатические воздействия (дожди, туманы, снег, гололед), агрессивные влияния эксплуатационной среды (в промышленных районах атмосферы с высокой влажностью и агрессивными газами (СО2,, SO2, NO2 и т.п.), минеральные вещества и соль при использовании антигололедных материалов, электрические блуждающие токи и токи утечки).

Воздействие вышеуказанных факторов приводит к возникновению и интенсивному протеканию на мостовых конструкциях коррозионных процессов – важнейшей из причин, существенно влияющих на долговечность и надёжность мостов и других транспортных сооружений.

Исключение или сведение к минимуму коррозионных процессов диктуется в современных условиях следующими соображениями:

• необходимостью повышать долговечность (срок службы) мостов, мостовых конструкций, их надёжность (снижение аварийных ситуаций);

• экономическими, связанными с уменьшением материальных потерь металла и бетона (их диссипации в окружающую среду), заменой отдельных элементов конструкций, ремонтными затратами и т.п.;

• экологическими – загрязнение окружающей среды продуктами коррозии, другими экологически опасными веществами (продукты метаболизма при бактериальной и других видах биологической коррозии).

В целом коррозионные проблемы и вопросы защиты от коррозии мостов, транспортных сооружений занимают одно из важнейших мест в вопросах их проектирования, строительства и эксплуатации.

Долговечность, надёжность, качество и работоспособность мостовых конструкций и их элементов определяются не только совершенством проекта, правильным выбором материалов (сталей, бетона, арматуры, железобетона, полимеров), качественным исполнением технологии

производства, учётом условий эксплуатации, но и грамотным решением коррозионных проблем, сведением их к минимуму или исключением на стадиях проектирования, строительства, эксплуатации.

Коррозия бетона и железобетона

Одним из больших преимуществ железобетона по сравнению с металлами и другими материалами является его высокая коррозионная стойкость [7].

Однако опыт эксплуатации железобетонных конструкций транспортных сооружений развеял миф о «вечности» железобетона как конструкционного материала, потому что в ряде случаев под воздействием агрессивной среды (атмосферы, грунтов и грунтовых вод, постоянного электрического тока), железобетонные конструкции подвергаются интенсивной коррозии и преждевременному разрушению, что снижает эффективность их применения, а иногда даже создает опасность для движения транспорта [16].

Коррозия бетона (железобетона), подобно коррозии металла, связана с воздействием агрессивной внешней среды, но имеет ряд специфических особенностей.

Стандарт СЭВ СТ4419-83 понятие «коррозия» определяет как процесс необратимого ухудшения технических характеристик строительного материала (бетона) в результате физико-химического, химического, биологического воздействия внешней среды или же химических процессов, протекающих в самом материале, изменяющих его структуру и свойства. Можно сказать, что причиной коррозии бетона является как взаимодействие цементного камня бетона с агрессивными компонентами и факторами внешней среды, так и взаимодействие между составляющими цементного камня.

Бетон – многофазная пористая система, находящаяся в равновесии с водой в порах бетона. При рН=12,5-13 все составляющие бетон фазы устойчивы. При воздействии внешней агрессивной среды равновесие системы нарушается и в бетоне начинают протекать различные процессы, приводящие к коррозии.

Коррозия бетона и железобетона в жидких средах

На мостовые конструкции и транспортные сооружения воздействуют различные жидкие агрессивные среды. Это пресные речные воды (опоры мостов), грунтовые воды, атмосферные осадки в виде дождей, туманов, промышленные водные стоки, щелочные и кислые среды и т.п.

Согласно современным представлениям, коррозию бетона и железобетона классифицируют в жидких средах на 3 вида:

I вид – коррозия, связанная с воздействием водных сред с малым содержанием солей с преимущественно нейтральной реакцией (рН=6,8^7,2);

II вид – коррозия при воздействии весьма агрессивных сред, например, кислот, щелочей, некоторых солей, таких, как хлориды натрия или магния;

III вид – коррозия, обусловленная проникновением в поры бетона жидких сред, содержащих компоненты, образующие с поровой жидкостью или цементным камнем нерастворимые кристаллические соединения.

Каждый вид коррозии характеризуется своими особенностями, специфическими физико-химическими процессами и реакциями, которые определяют характер коррозионного разрушения. В железобетоне, наряду с коррозией бетона, может протекать коррозия стальной

арматуры. Кроме того, наблюдаются и специфические виды коррозии, связанные, например, с воздействием на бетон и железобетон бактерий, грибов, водорослей и т.п.

Коррозия бетона и железобетона в атмосферных условиях

Атмосферная коррозия – наиболее распространённый вид коррозии. При этом на бетон воздействуют такие факторы атмосферы, как температура (колебания температур), влажность, наличие в атмосфере газов, осадки в виде дождя, снега и т.п.

Сухая атмосфера (относительная влажность<\p>

Время

Рис. 1. Процесс коррозионного разрушения железобетона при воздействии хлоридов

Скорость коррозии арматуры зависит от изолирующей способности защитного слоя бетона, его плотности, толщины, химического состава цемента.

Внешними признаками коррозии арматуры в бетоне являются [8]:

• пятна ржавчины на поверхности бетона вдоль расположения стержней;

• трещины, ориентированные по направлению арматурных стержней;

• отслоение защитного слоя бетона с оголением арматуры, наличие ржавчины на поверхности арматуры.

Состояние арматуры может быть оценено по следующим признакам:

• глубине коррозионного поражения и площади коррозионных повреждений;

• характеру коррозионных повреждений (сплошная, пятнами, точечная, язвами, налет ржавчины);

• толщине и плотности продуктов коррозии.

Арматура в эксплуатационных условиях в бетоне обычно защищена от коррозии благодаря пассивации стали, определяемой уровнем щелочности бетона, который обычно превышает 12,0^12,5. При этом на поверхности арматуры образуется пассивирующий слой гидроксида железа, который предотвращает разрушение стали.

Как отмечалось выше, защитная способность пассивной пленки может быть нарушена или при воздействии углекислых сред на бетон, или в случае превышения критической концентрации хлоридов на поверхности арматуры.

То есть коррозия арматуры в бетоне может быть связана с карбонизацией защитного слоя бетона [15], или проникновением и накоплением ионов хлора, или же влиянием кислорода, проникшего через поры, заполненные воздухом (рис. 2).

Разрушенная

Трещины пассивная пленка 11ассивная пленка Арматура и поры

Рис. 2. Условия возникновения коррозии арматуры

При карбонизации происходит взаимодействие поровой жидкости, содержащей Са(ОН)2, с углекислым газом по реакции:

Са(ОН)2 + СО2 ^ СаСОз| + Н2О

Образующийся карбонат кальция насыщает поры, уменьшает рН, что приводит к изменению структуры и защитной способности бетона к арматуре.

Коррозия арматуры резко возрастает с увеличением содержания хлоридов, бикарбонатной щелочности или температуры окружающей среды.

Пассивная пленка на арматуре может быть разрушена вследствие карбонизации защитного слоя или проникновения через него ионов хлора. Также важны микроклимат на поверхности конструкции или уменьшение щелочности вследствие вымывания поровой жидкости проточной водой. Очевидно, это может иметь место в трещинах в случае бетона низкого качества или при высоком водоцементном отношении.

Если водородный показатель бетона уменьшается до критического уровня рН

Источник: https://cyberleninka.ru/article/n/korroziya-i-antikorrozionnaya-zaschita-zhelezobetonnyh-mostovyh-konstruktsiy

Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии

Бетон являет собой довольно распространенный в нынешнем строительстве ненастоящий материал, обладающий хорошими прочностными характеристиками. Бетон делают из частей цемента, песка, воды и щебня. Материал появится при затвердевании насыщенный смеси вяжущих элементов, цемента с заполнителем. В роли заполнителя может применяться песок, щебень или гравий.

В наше время бетон считается наиболее популярным материалом в нынешнем строительстве. Ржавчина бетона являет собой процесс, который нередко портит достоинства данного материала и мешает его настоящему применению.

Ржавчина бетона являет собой необратимый процесс, в ходе которого разрушается его структура.

Под действием самых разных факторов воздействия внешней среды, а еще от воздействия воды, периодической разморозки и заморозки, материал получает хрупкость и разрушается.

Более того, ржавчина бетона имеет место, когда материал начинает контактировать с самыми разными агрессивными материями, которые регулярно присутствуют во внешней среде.

Читайте также:  Крепление в бетон: как крепить люстру, кабель-канал, профиль, плинтус

Виды коррозии

Смысл коррозийных процессов в бетоне была определена благодаря целому ряду исследований, в ходе которых были найдены и наиболее эффективные методы борьбы с процессами разрушения. Определили главные виды коррозии бетона:

  • вымывание значимых элементов структуры;
  • действие агрессивных веществ и кислот, которые содержатся в воде;
  • биокоррозия.

Не считая главных видов разрушения, есть еще ржавчина арматурин в бетоне. Смысл данного процесса намного лучше рассматривать отдельно.

Вымывание элементов

Это самая популярная разновидность необратимого разрушения бетона. Основная часть изделий из данного хорошего материала находится в эксплуатации в условиях открытого воздуха, и поэтому находится под систематическим влиянием осадков атмосферы и жидких сред разного типа.

Важной частью основы считается гидрат окиси кальция, который первым делом растворяется под влиянием влаги и воды. Гидроксид кальция поэтапно разрушается и смывается, меняя и разрушая при этом структуру изделия.

Ржавчина при взаимном действии с кислотами содержащимися в воде

В процессе влияния кислот, происходит повышение объемов материала или вымывание известковых соединений легкорастворимого типа. Такой вид разрушения, появляется из-за причины влияния очень разных агрессивных веществ, в процессе соприкасания с которыми появится два вида соединений:

Соли, которые появляются в ходе этих процессов, могут легко растворяться и быстро вымываются водой. А аморфные массы и абсолютно не владеют совсем никакими связующими параметрами.

Ржавчина бетона кислотного типа появляется под влиянием любой из кислот, не считая поликремниевой и кремнефтористоводородной. Появление данных кислот оказывается основой возникновения гидроалюминатов, гидроферитов, гидросиликатов, которые в процессе разрушения создают легкорастворимые соли и иные массы аморфного типа.

Ржавчина бетона углекислотного типа являет собой вид общекислотной коррозии, который появляется из-за причины влияния воды, которая содержит свободные углеродные диоксиды, на бетон. Превышение объемов содержания отрицательной углекислоты, оказывается основой разрушения прежде образовавшейся карбонатной пленки.

Биокоррозия

Такой вид коррозии появляется, когда в порах и капиллярах бетона появляются соли нерастворимого характера, постепенное накапливание которых оказывается основой уплотнения камня и будущего его разрушения.

Более того, бактерии, грибы и определенные виды водорослей могут проникать вглубь цементного камня и развиваться там. Результаты их метаболизма, которые проникают в поры и становятся основой постепенного разрушения камня.

Разрушительные процессы арматурин в бетоне

Если например в конструкции из бетона есть металлическая арматура или композиционный материал из бетона и стали, возможно, возникновение еще одной разновидности порчи данного материала, который появляется вследствие разрушения арматуры.

Арматура внутри цементного камня ржавеет или происходит появление продуктов коррозии железа, из-за причины влияния на бетон воды или наличия в воздухе сероводорода, хлора и сернистых газов. По объему данные материалы превышают необычный объем, который был задан армированной конструкции, а это со своей стороны, оказывается основой возникновения напряжения внутри и как правило трещины бетона.

Воздух и влага попадают во слои внутри изделия к арматуре из-за наличия пор в цементном камне. Их подводка к поверхности считается неравномерной и из-за этой причины на различных участках может появляться электрохимическая ржавчина арматуры, скорость протекания которой зависит от уровня проницаемости влаги и размеров пористости цементного камня.

Если бетон был подвергается долгому выдерживанию на воздухе, под влиянием углекислот на поверхности может образоваться очень тонкий слой пленки защитного типа. Подобное покрытие не растворяется в воде и не подвергается влиянию солей. Данный процесс именуется карбонизация. Он обеспечивает протекцию от ржавчины цементного камня, но будет причиной подобного явления, как ржавчина арматуры.

Способы защиты арматуры

Сегодня применяется несколько вариантов, благодаря которым обеспечивается защита арматуры от ржавчины. Среди них необходимо выделить:

  • облагораживание находящейся вокруг металл среды, с помощью применения хороших разновидностей бетона с особым составом или введения ингибридов;
  • применение добавочных способов защиты арматуры бетона от ржавчины;
  • улучшение параметров применяемого металла.

Сам бетон считается средой, которой окружен металл, так как только он находится вокруг арматуры.

Для того, чтобы увеличить срок применения арматуры, нужно просто попытаться и сделать лучше воздействие бетонного камня на арматуру сделанную из стали.

В первую очередь, нужно исключить или сделать меньше содержание в составе цемента веществ, которые могут помогать усилению губительных процессов.

Если бетонные изделия применяются в условиях влаги периодического характера, их нужно пропитывать специализированными пропитками битумного или петролатумного типа, которые в большой мере уменьшают проницаемость бетона. И если питать бетонный камень подобным образом регулярно, то можно свести все разрушительные процессы до минимума.

Способы защиты бетона

Первичная защита бетона от ржавчины выполняется благодаря применению очень разных минеральных добавок, которые делают больше его плотность.

Такой способ считается очень эффективным, все же необходимо всегда не забывать про то, что его ошибочное применение будет причиной совсем противоположного результата.

Специально для этой цели могут применяться стабилизирующие, пластифицирующие или влагоудерживающие добавки.

Увеличить качество рабочих свойств данного материала можно благодаря применению самых разных добавок химического типа, которые дают возможность сделать больше уровень его прочности. Благодаря повышению последней, понижается уровень проникания вовнутрь конструкций из бетона самых разных веществ и соединений агрессивного характера.

Вторичная защита цементного камня предполагает применение особых покрытий, которые предохраняют попадание на поверхность его самых разных агрессивных веществ. Для этого очень часто применяются многообразные лаки и краски или защитные смеси. Замечательным способом вторичной защиты может стать карбонизация бетона или добавочная гидрозащита.

Покрытия из акрила, лаки и специализированные краски, нанесённые на бетонная поверхность, не дают попадать на поверхность частичек твёрдого и газообразного типа которые нередко и становятся основой необратимых процессов повреждения. Благодаря подобным покрытиям можно очень надежно обезопасить бетон от влияния влаги и вредоносных микроорганизмов.

Не меньше практичным является метод защиты цементного камня с помощью уникальных мастик, образующих на его поверхности барьер защиты, который предохраняет ее от проявления влаги и прочих твёрдых сред.

Биоцидные добавки внешнего и внутреннего типа оберегают бетон от проникания и влияния микроорганизмов, бактерий и грибков как в середине изделия, так и с наружной стороны.

Наиболее эффективным методом защиты цементного камня от появления необратимых губительных процессов, которые вызывает ржавчина бетона, мастера полагают системное применение вторичной и первичной защиты. Только всеобъемный подход даст возможность сберечь изделия и обеспечит им большой служебный срок.

Гидроизоляция стыков бетонных конструкций (железобетонных блоков и колец)

Источник: http://versace-promo.ru/kraski-klei-gruntovki/zashhita-betonnyh-i-zhelezobetonnyh-konstrukcij-ot/

Коррозия и ремонт железобетонных конструкций

В статье журнала СтройПРОФИль дан краткий обзор способов ремонта железобетонных конструкций, подвергшихся коррозионному повреждению. Статья содержит сведения о ремонте и защите конструкций в условиях хлоридной и сульфатной коррозии, при морозном повреждении бетона и коррозии стальной арматуры.

Бетон и железобетон являются долговечными материалами при правильном их изготовлении и назначении мер защиты. Однако на практике нередки случаи ошибок в проектировании, выборе материалов, подборе состава, реализации технологического процесса.

В ряде случаев не учитываются действительные условия эксплуатации конструкций. В связи с ухудшением экологической обстановки бетонные и железобетонные конструкции могут попадать в неблагоприятные условия эксплуатации, не предусмотренные проектом.

Все это приводит к раннему повреждению конструкций.

Вопрос о долговечности железобетонных конструкций в зданиях и сооружениях является одним из важнейших. Многие здания и сооружения должны эксплуатироваться в течение 100 лет и более.

Однако на практике нередки случаи, когда после ограниченных сроков службы состояние железобетонных конструкций оценивается как ограниченно работоспособное, недопустимое или аварийное [1]. Причины такого состояния конструкций различны.

Основные причины коррозионных повреждений неплохо изучены и соответствующие рекомендации по их предотвращению освещены в нормативных документах [2, 3]. Раннее повреждение конструкций вызывает необходимость их ремонта.

Примерно 50-летний опыт обследования зданий и сооружений из бетона и железобетона позволяет выделить наиболее часто встречающиеся случаи коррозионного повреждения.

Можно назвать следующие типичные случаи коррозии бетона и железобетона, проранжировав их в порядке убывания частоты: – коррозия стальной арматуры из-за воздействия хлоридных сред, – коррозия стальной арматуры вследствие карбонизации бетона, – морозная деструкция бетона, в том числе усиленная присутствием солей,

 – повреждение бетона при капиллярном всасывании растворов солей и испарении.

Далее идут встречающиеся реже случаи коррозии в кислых и сульфатных средах, повреждение от внутренней коррозии при наличии вредных примесей в заполнителях, в том числе реакционно-способного со щелочами цемента и добавок диоксида кремния, биологическая коррозия, электрокоррозия арматуры и другие виды деструкции бетона и железобетона.

Весьма опасным является действие растворов хлоридов на стальную арматуру в бетоне. При проникании или введении в бетон солей хлоридов он утрачивает пассивирующее действие на стальную арматуру.

На поверхности стали развивается электрохимическая коррозия, результатом которой является растворение стали с образованием слоя продуктов коррозии (ржавчины). Образующиеся продукты коррозии оказывают давление на защитный слой бетона, который, не имея высокой прочности при растягивающих напряжениях, разрушается.

Многочисленными отечественными и зарубежными исследованиями установлены критические количества хлоридов в бетоне, выше которых возникает опасность коррозии арматуры. Для конструкций с обычной арматурой критическое количество хлоридов зависит от вида цемента и плотности бетона.

В международной практике (европейские нормы) в качестве максимально допустимых величин приняты для конструкций с ненапрягаемой арматурой 0,5% ионов хлоридов от массы цемента и 0,1% для предварительно напряженных конструкций.

В практике эксплуатации железобетонных конструкций известно много случаев повреждения вследствие хлоридной коррозии.

Прежде всего это конструкции, подвергающиеся воздействию противогололедных реагентов, морской воды и технологических продуктов, содержащих хлориды (поваренная соль, хлорид калия в составе минеральных удобрений и другие).

Разрушению подвержены железобетонные конструкции, на которые попадают названные продукты (мостовые конструкции, дорожные покрытия и элементы обустройства дорог, опоры освещения, подземные конструкции, повреждаемые проникающими в грунт солями, железобетонные конструкции производственных предприятий).

С развитием технологии бетона в последние десятилетия, с разработкой и массовым применением эффективных химических добавок появилась возможность снижать проницаемость бетона до уровня, отодвигающего момент накопления критического количества хлоридов у поверхности арматуры на длительные сроки.

Применяя суперпластификаторы, можно снижать водоцементное отношение до уровня водоцементного отношения цементного теста нормальной густоты. Это позволяет снизить проницаемость бетона, оцениваемую величиной коэффициента диффузии, на 1–2 порядка величин и достичь значений порядка 10-9 кв. см/с.

Эффективным средством является применение модификаторов, содержащих в своем составе суперпластификатор и микрокремнезем.

Получение бетонов указанной проницаемости сделало реальной защиту конструкций от хлоридной коррозии без применения дополнительны мер в виде пропитки, окраски и других мер вторичной защиты [4].

При наступлении хлоридной коррозии «лечение» конструкций становится весьма затруднительным. Эффективным средством является катодная защита. Однако этот вид защиты технически мало проработан и при реализации трудоемок.

Основная сложность состоит в необходимости обеспечить примерно равную плотность катодного тока по всей защищаемой поверхности арматуры и поддерживать ее длительное время. Этот способ применяется в отдельных случаях за рубежом.

Одним из вариантов этого метода является кратковременная обработка конструкции катодным током с целью удаления хлоридов из бетона.

В отечественной практике защита конструкций, пораженных хлоридной коррозией, включает в себя удаление загрязненного хлоридами бетона, в первую очередь защитного слоя, обнажение и очистку от ржавчины и солей поверхности коррозирующей арматуры струей воды высокого давления.

При значительном коррозионном поражении арматуры армирование усиливают дополнительными стержнями. Затем восстанавливают защитный слой. В зависимости от конкретной ситуации возможно применение изолирующих покрытий по очищенной поверхности стальной арматуры и поверхности бетона за арматурой. После выполнения ремонта предпринимаются меры по защите поверхности конструкций от хлоридов (пропитка, покрытия).

В настоящее время на строительном рынке имеется большое число сухих смесей для ремонтных работ, обладающих повышенной адгезией к старому бетону, отсутствием усадки, тиксотропными свойствами, необходимыми для нанесения составов на поверхность стен и потолков.

Отдельные смеси содержат добавки — ингибиторы коррозии. Выпускаются защитные составы для нанесения на ремонтируемую стальную арматуру. Возможно применение композитной щелочестойкой (стеклопластиковой, базальтопластиковой) арматуры, стойкой в хлоридных средах.

Распространенным случаем коррозии стальной арматуры является повреждение вследствие карбонизации защитного слоя бетона [5].

Процесс карбонизации состоит во взаимодействии углекислого газа воздуха с цементным камнем бетона, вследствие чего снижается щелочность бетона и утрачивается пассивирующее действие на стальную арматуру. В решающей степени скорость карбонизации зависит от проницаемости и толщины защитного слоя бетона.

Массовое повреждение конструкций по указанной причине наблюдается при изготовлении низкомарочных бетонов с повышенным водоцементным отношением и вследствие этого с повышенной проницаемостью для углекислого газа. Весьма распространены случаи коррозии из-за заниженной толщины защитного слоя (скрытый брак).

Источник: http://stroyprofile.com/archive/3515

Коррозия бетона и арматуры – виды и методы защиты

Бетон представляет собой очень популярный в современном строительстве искусственный материал, который обладает отличными характеристиками прочности. Бетон изготавливают из частей цемента, песка, воды и щебня. Материал образуется при затвердевании густой смеси вяжущих компонентов, цемента с заполнителем. В роли заполнителя может использоваться песок, щебень или гравий.

Читайте также:  Монолитный железобетон: технология возведения зданий

В настоящее время бетон считается самым востребованным материалом в современном строительстве. Коррозия бетона представляет собой процесс, который часто портит положительные качества этого материала и мешает его полноценному использованию.

Коррозия бетона представляет собой необратимый процесс, в ходе которого разрушается его структура.

Под воздействием различных факторов влияния окружающей среды, а также от влияния воды, периодической разморозки и заморозки, материал приобретает хрупкость и разрушается.

Кроме того, коррозия бетона может иметь место, когда материал начинает контактировать с различными агрессивными материями, которые постоянно присутствуют в окружающей среде.

Виды коррозии

Суть коррозийных процессов в бетоне была определена благодаря целому ряду исследований, в ходе которых были найдены и самые эффективные методы борьбы с процессами разрушения. Были определены основные виды коррозии бетона:

  • вымывание важных элементов структуры;
  • воздействие агрессивных веществ и кислот, которые содержатся в воде;
  • биокоррозия.

Вымывание компонентов

Это самая распространенная разновидность необратимого разрушения бетона. Большая часть изделий из этого крепкого материала эксплуатируется в условиях открытого воздуха, и соответственно находится под постоянным воздействием атмосферных осадков и жидких сред различного типа.

Составной частью основы является гидрат окиси кальция, который в первую очередь растворяется под воздействием влаги и воды. Гидроксид кальция постепенно разрушается и смывается, изменяя и разрушая при этом структуру изделия.

Коррозия при взаимодействии с кислотами содержащимися в воде

В процессе воздействия кислот, происходит увеличение объемов материала или вымывание известковых соединений легкорастворимого типа. Этот вид разрушения, возникает по причине воздействия разнообразных агрессивных веществ, в процессе соприкосновения с которыми образуется две разновидности соединений:

Коррозия бетона кислотного типа возникает под воздействием любой из кислот, кроме поликремниевой и кремнефтористоводородной. Возникновение этих кислот становится причиной появления гидроалюминатов, гидроферитов, гидросиликатов, которые в процессе разрушения создают легкорастворимые соли и другие массы аморфного типа.

Коррозия бетона углекислотного типа представляет собой тип общекислотной коррозии, который возникает по причине воздействия воды, содержащей свободные углеродные диоксиды, на бетон. Превышение объемов содержания отрицательной углекислоты, становится причиной разрушения ранее образовавшейся карбонатной пленки.

Этот вид коррозии возникает, когда в порах и капиллярах бетона образуются соли нерастворимого характера, постепенное накапливание которых становится причиной уплотнения камня и последующего его разрушения.

Кроме того, бактерии, грибы и некоторые виды водорослей могут проникать вглубь цементного камня и развиваться там. Результаты их метаболизма, которые попадают в поры и становятся причиной постепенного разрушения камня.

Процессы разрушения арматуры в бетоне

В случае если в бетонной конструкции присутствует железная арматура или железобетон, возможно, появление еще одной разновидности порчи этого материала, который возникает вследствие разрушения арматуры.

Арматура в середине цементного камня ржавеет или происходит образование продуктов коррозии железа, по причине воздействия на бетон воды или наличия в воздухе сероводорода, хлора и сернистых газов.

По объему эти материалы превышают оригинальный объем, который был задан железобетонной конструкции, а это в свою очередь, становится причиной появления внутреннего напряжения и как следствие растрескивания бетона.

Если бетон был подвержен долгому выдерживанию на воздухе, под воздействием углекислот на поверхности может образоваться тончайший слой пленки защитного типа. Такое покрытие не растворяется в воде и не подвергается воздействию солей. Этот процесс называется карбонизация. Он обеспечивает протекцию от коррозии цементного камня, но может стать причиной такого явления, как коррозия арматуры.

Методы защиты арматуры

На сегодняшний день используется несколько способов, благодаря которым обеспечивается защита арматуры от коррозии. Среди них можно выделить:

  • облагораживание окружающей металл среды, при помощи использования качественных разновидностей бетона со специальным составом или введения ингибридов;
  • использование дополнительных методов защиты арматуры бетона от коррозии;
  • улучшение характеристик используемого металла.

Сам бетон является средой, которой окружен металл, так как именно он находится вокруг арматуры. Для того, чтобы продлить срок использования арматуры, необходимо просто постараться и улучшить влияние бетонного камня на стальную арматуру. Прежде всего, необходимо исключить или уменьшить содержание в составе цемента веществ, которые могут способствовать усилению разрушительных процессов.

Если изделия из бетона используются в условиях влажности периодического характера, их необходимо пропитывать специальными пропитками битумного или петролатумного типа, которые в значительной степени снижают проницаемость бетона. И если насыщать бетонный камень таким образом постоянно, то можно свести все процессы разрушения к минимуму.

Методы защиты бетона

Первичная защита бетона от коррозии осуществляется благодаря использованию разнообразных минеральных добавок, которые увеличивают его плотность.

Этот метод является максимально эффективным, но следует всегда помнить о том, что его неправильное использование может стать причиной совершенно противоположного результата.

Специально для таких целей могут использоваться стабилизирующие, пластифицирующие или влагоудерживающие добавки.

Повысить качество эксплуатационных характеристик этого материала можно благодаря использованию различных добавок химического типа, которые позволяют увеличить уровень его прочности. Благодаря увеличению последней, уменьшается уровень попадания внутрь бетонных конструкций различных веществ и соединений агрессивного характера.

Вторичная защита цементного камня подразумевает использование специальных покрытий, которые предотвращают попадание на его поверхность различных агрессивных веществ. Для этого чаще всего используются разнообразные лаки и краски или защитные смеси. Отличным способом вторичной защиты может стать карбонизация бетона или дополнительная гидроизоляция.

Покрытия из акрила, лаки и специальные краски, нанесенные на поверхность бетона, не дают попадать на поверхность частичек твердого и газообразного типа которые часто и становятся причиной необратимых процессов повреждения. Благодаря таким покрытиям можно достаточно надежно защитить бетон от воздействия влаги и вредоносных микроорганизмов.

Биоцидные добавки внутреннего и внешнего типа защищают бетон от попадания и воздействия микроорганизмов, бактерий и грибков как внутри изделия, так и снаружи.

Самым эффективным методом защиты цементного камня от возникновения необратимых разрушительных процессов, которые вызывает коррозия бетона, специалисты считают комплексное использование первичной и вторичной защиты. Только комплексный подход позволит сохранить изделия и обеспечит им длительный срок службы.

Источник: https://kraska.guru/specmaterialy/drugie-pokrytiya/korroziya-betona.html

Защита бетонных и железобетонных конструкций

Содержание

стр

1.Введение 3

2. Основные сведения из теории коррозии металлов 4

3. Защита от коррозии 5

4. Защита от коррозии поверхности конструкции 6

5.Список используемой литературы 7

Введение

Вопросы качества и долговечности строительных конструкций, как в техническом, так и в экономическом аспекте привлекают все большее внимание строителей. Очевидно, что во многих случаях экономически оправдано увеличение первоначальных затрат на изготовление конструкции, и ее надежную защиту, если это позволяет сократить число и стоимость ремонтов в процессе эксплуатации.

В особенности это относится к железобетонным конструкциям, в которых стальная арматура может быть хорошо защищена бетоном, а последнему можно придать значительную стойкость к воздействию среды.

Длительное и систематическое изучение стойкости разнообразных железобетонных конструкций в различных условиях эксплуатации, показало, что наиболее опасны повреждения, вызываемые развитием коррозии арматуры, а их устранение чрезвычайно затруднительно.

В настоящее время не существует простых и надежных методов прекращения раз начавшегося процесса коррозии арматуры.

Железобетон широко известен как долговечный материал, в большинстве случаев не нуждающийся в какой- либо защите от воздействий внешней среды. Бетон, представляющий собой искусственный каменный материал, может быть изготовлен достаточно прочным и стойким к агрессивным воздействиям, а стальная арматура обычно находится под надежной защитой слоя этого бетона.

Основные сведения из теории коррозии металлов

На бетонные и железобетонные конструкции, эксплуатируемые в промышленных, гражданских, жилых и сельскохозяйственных зданиях, могут воздействовать агрессивные среды.

Долговечность конструкций определяется стойкостью как бетона, так и арматуры при воздействии на них агрессивной среды.

Степень агрессивного воздействия среды на бетон определяется специальными нормами по антикоррозионной защите строительных конструкций (СНиП 3.04.03-85 «Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии»).

При воздействии на бетон воды-среды может происходить разрушение бетона, характеризующееся I, II или III видом коррозии бетона. Разрушение конструкции в данном случае наступает вследствие недостаточной стойкости бетона.

При проектировании конструкции необходимо учитывать состав агрессивной среды, условия службы конструкции, правильно выбрать материалы и назначить плотность бетона, чтобы обеспечить заданную долговечность конструкции.

В железобетонных конструкциях необходимо рассматривать также вопрос сохранности арматуры в бетоне. При воздействии на бетон жидких сред, не содержащих агрессивных по отношению к стали , в первую очередь, как правило, разрушается бетон, т. е. процесс коррозии бетона является ведущим.

В условиях газовоздушной среды (при повышении относительной влажности воздуха более 60 %), а также при воздействии на конструкцию жидких или твердых сред, содержащих агрессивные по отношению к стали ионы , возможно развитие коррозии арматуры.

Разрушение железобетонной конструкции в данном случае может наступить вследствие коррозии арматуры. Продукты ржавчины накапливаются на арматуре, оказывают давление на бетон из-за увеличения в объеме, вызывают появление трещин, а затем и отслоение защитного слоя.

Наибольшую опасность вызывает применение высокопрочных арматурных сталей, подверженных коррозионному растрескиванию. В этом случае возможен обрыв напряженной арматуры.

Защита бетонных и железобетонных конструкций

Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии должна предусматриваться, начиная со стадии проектирования сооружений и конструкций. Создавая проект сооружения, необходимо разработать

мероприятия, которые обеспечат требуемую долговечность строительным конструкциям, т. е. необходимо осуществить проектирование защиты конструкций от коррозии.

Проектирование защиты бетонных и железобетонных конструкций от коррозии следует начинать с определения вида агрессивной среды, степени ее агрессивности и длительности воздействия, а затем на основании анализа установить вид защиты, произвести выбор материалов для ее осуществления, выработать конструктивные решения по защите и подобрать требуемые способы ее осуществления.

Различают два вида защиты бетонных и железобетонных конструкций от коррозии: первичная и вторичная.

Первичная защита от коррозии заключается в придании способности бетону и железобетону сопротивляться воздействию агрессивных сред посредством обеспечения оптимального их состава и структуры при изготовлении конструкций.

Вторичная защита от коррозии заключается в создании условий, ограничивающих или исключающих воздействие агрессивных сред на бетонные или железобетонные конструкции после их изготовления.

Первичную защиту следует проектировать путем выбора стойких составляющих бетона и железобетона, необходимых технологических параметров приготовления, уплотнения и твердения бетона, геометрической конфигурации конструкции, препятствующей образованию или уменьшению скопления агрессивных веществ на их поверхности, толщины защитного слоя бетона, обеспечения трещиностойкости конструкции и допустимого раскрытия трещин при эксплуатационных нагрузках. Первичная защита включает также нанесение защитного металлического, пленочного или лакокрасочного покрытия на поверхность арматуры. Металлические покрытия для защиты стальной арматуры, стальных закладных деталей и соединительных элементов железобетонных конструкций должны образовывать слой толщиной от 0,05 до 0,2 мм. В качестве материалов для покрытий следует применять алюминий или цинк. Защитные свойства металлических покрытий могут быть усилены посредством последующего нанесения на них лакокрасочных покрытий или полимерных материалов.

Источник: https://megaobuchalka.ru/1/16098.html

Методы защиты бетонных и железобетонных конструкций от коррозии

Защита бетонных, а также каменных конструкций от коррозии заключается, с одной стороны, в снижении агрессивности среды, а с другой — в повышении стойкости конструкции, в устройстве защитных покрытий или в совместном применении этих мер. Защита железобетонных конструкций строится, кроме того, на подавлении коррозионных токов, возникающих в арматуре, или на дренаже блуждающих токов. Классификация методов защиты дана в табл. 9.1.

Снижение агрессивности среды. Агрессивное действие среды может быть уменьшено путем понижения уровня грунтовых вод или отвода их от сооружений.

Осушение производится посредством дренажа. Нередко в сооружениях приходится дополнительно устраивать дренаж для защиты их от воздействия агрессивных грунтовых вод и для осушения подвальных помещений. Дренаж может быть проложен за пределами сооружения или под его полом.

Снижение агрессивного действия грунтовых вод, загрязненных кислыми промышленными стоками или агрессивной С02 (составной частью нестойкой угольной кислоты), достигается прокладкой на их пути траншей, заполненных известняковым камнем. Агрессивное действие парогазовой среды внутри сооружений может быть уменьшено усиленной вентиляцией.

Повышение коррозионной стойкости поверхностного слоя конструкций. Оно достигается обработкой их поверхности торкретированием, гидрофобизацией, силикатизацией, флюатиро- ванием, карбонизацией.

Торкретирование состоит в нанесении защитного цементного слоя или активированного цемента на очищенную бетонную поверхность под давлением сжатого воздуха 5—6 ати.

Смесь цемента и песка (в среднем 1 :3) подготавливается заранее в растворомешалке или вручную. Активированный торкрет представляет собой смесь вибромолотах цемента и песка, песка и поверхностно-активных добавок.

Сухая смесь по шлангу подается к соплу, где смачивается водой, а затем наносится на защищаемую поверхность.

Торкретирование производится обычно в два слоя. Для первого слоя (10—20 мм) рекомендуется портландцемент марки не ниже 300 и песок не крупнее 5 мм. Для второго слоя (10— 15 мм), наносимого через 24 ч, применяется более стойкий пуц- цолановый портландцемент марки 500 и песок не крупнее 2— 2,5 мм.

Читайте также:  Пенобетонная установка: особенности самодельных изделий

В верхний слой торкрета для придания ему большей стойкости в агрессивной среде и гидрофобных свойств вводится раствор битума марки 3 или 4 в бензине второго сорта.

На 1 кг цемента добавляется 300 г битумного раствора, приготавливаемого в пропеллерной мешалке путем растворения кускового битума в бензине.

Для ускорения схватывания и повышения антикоррозионных свойств защитного слоя в него вводится жидкое стекло. Правда, при этом он становится менее эластичным и более хрупким.

Создание непроницаемого слоя на поверхности прочных каменных материалов достигается полировкой, способствующей заполнению пор и пустот частицами камня, и последующим нанесением разогретых парафина, воска, олифы.

Гидрофобизация (придание способности не смачиваться водой) поверхностей кирпичных, бетонных и других конструкций имеет целью защиту их от атмосферных осадков в условиях повышенной влажности. Для гидрофобизации строительных конструкций используются следующие кремнийорганические полимерные материалы:

водная эмульсия ГКЖ-94, представляющая собой 50 %-ный раствор кремнийорганической жидкости ГКЖ-94, содержащей в качестве эмульгатора желатину;
раствор ГКЖ-94 в уайт-спирите или керосине; водный раствор ГКЖ-94, являющийся смесью кремнийорга- нических соединений.

Кремнийорганические материалы поступают готовыми к употреблению в виде жидкости ГКЖ-94 (100 %), водной эмульсии ГКЖ-94 (50 %) и водного раствора ГКЖ-Ю (20— 25%). Гидрофобный материал требуемой концентрации необходимо приготовить из исходной водной эмульсии на рабочем месте.

Для гидрофобизации конструкций указанные материалы наносят кистью или пульверизатором на сухую, предварительно очищенную поверхность из расчета на 1 м2 поверхности 250— 300 г 20 %-ной эмульсии, нанесенной в один слой.

Силикатизация поверхностного слоя состоит в нанесении на конструкцию (главным образом из естественных каменных материалов) жидкого стекла, а после его высыхания — раствора хлористого кальция; при этом происходит реакция Na2OSi02 + СаС12 = CaOSi02 + 2NaCl,    (9.3) в результате которой образуются силикат кальция, заполняющий поры и повышающий стойкость конструкции, и соль, смываемая водой.

Флюатирование поверхности конструкций основано на взаимодействии свободной извести и растворов кремнефтористых солей легких металлов (магния, алюминия, цинка), которые, вступая в реакцию с углекислым кальцием, образуют нерастворимые продукты, оседающие в порах и уплотняющие конструкции.

Флюатирование бетонов начинается с нанесения на сухую очищенную поверхность раствора хлористого кальция, а затем флюагов. Флюаты наносятся кистью или распылителем в три слоя с повышением их концентрации: для первого — 2—3% по массе, для третьего — уже 12%.

Каждый слой наносится после прекращения впитывания флюата с перерывами до 4 ч на его высыхание. После нанесения очередного слоя поверхность обрабатывается насыщенным раствором гидрата окиси кальция Са(ОН)2, приготавливаемым путем растворения извести в воде.

Поверхность бетона может обрабатываться также 3— 7%-ным раствором кремнефтористоводородной кислоты H2SiF6; при этом на поверхности образуется пленка фтористого кальция и кремнезема. Такая обработка повторяется несколько раз после высыхания каждого предыдущего слоя.

Расход флюата зависит от плотности и структуры обрабатываемого материала и составляет 150—300 г кристаллической соли на 1 м2 поверхности.

Карбонизация поверхностного слоя свежеприготовленного бетона состоит в превращении гидрата окиси кальция Са(ОН)2 под воздействием углекислого газа в карбонат кальция Са(СО)3, который более стоек к внешним воздействиям.

Устройство защитных покрытий. Одним из методов защиты конструкций является устройство или восстановление защитных покрытий: глиняной набивки, слоев обмазки, покраски, штукатурки КЦР, рулонного покрытия или слоя облицовки.

Защита конструкций в этом случае основана на изоляции их от агрессивной среды, а потому покрытия должны быть водостойкими и водонепроницаемыми, а в особых случаях — и механически прочными.

Чем агрессивнее среда, тем надежнее должна быть защита.

Особенность осуществления изоляции в агрессивной грунтовой среде, в отличие от обычной гидроизоляции, состоит в том, что она должна быть химически стойкой и наноситься обязательно с наружной стороны конструкции. Защита от воздействия внутренней агрессивной среды производится изнутри сооружения, при этом защищается вся толща конструкции.

В условиях эксплуатации необходимо зачастую восстанавливать защитные покрытия, предусмотренные проектом, в отдельных же случаях их устраивают вновь по специально разработанному проекту.

Штукатурная гидроизоляция коллоидным цементным раствором (КЦР) используется для противофильтрационной защиты подземных и подводных сооружений без ограничения величины действующего напора при работе гидроизоляции «на прижим» и напорах Р = 0,1 Па, при работе ее «на отрыв», а также при повышенной и постоянной влажности воздуха. Запрещается применение КЦР, если среда химически агрессивна по отношению к обычному портландцементу, а также при электрохимической агрессивности окружающей среды с блуждающими токами.

Коллоидный цементный раствор представляет собой высокодисперсную смесь вибромолотых цемента и песка, молотого песка и поверхностно-активных веществ. Он приготавливается в вибросмесителе, где производится двухчастотная обработка массы и одновременное перемешивание раствора в течение 5—6 мин.

Для гидроизоляции горизонтальных поверхностей рекомендуется КЦР, а для вертикальных — активированный торкрет (АТ). Это такой же КЦР, но смешение и нанесение его производятся цемент-пушкой, как обычного торкрета. В составе АТ увеличено содержание сульфитно-дрожжевой бражки до 2—2,5%.

Для устройства защитных покрытий пригодны и такие материалы, как эпоксидные смолы, цементно- и битумно-латексные композиции и др. Битум, являющийся отходом нефтепереработки и относительно дешевым материалом, широко используется для защитных покрытий. Соединяя битумы с каучуком, резиной, зеленым маслом и синтетическими смолами, можно повысить стойкость битумных покрытий в агрессивной среде.

Битумы применяются в разогретом (до 150—200 °С) виде смешанными с наполнителями, растворенными в маслах или углеводородах, а также в виде водорастворимых эмульсий или паст.

Приготовление битумных растворов и эмульсий труднее, чем расплавов, но зато наносить их легче и безопаснее.

Наиболее высокое качество таких покрытий достигается при правильном нанесении расплавленного битума, самое низкое — при нанесении битумных эмульсий.

Битумные покрытия в виде шпаклевок, плотных штукатурок и облицовок предназначены для защиты конструкций в сильноагрессивных атмосферных и агрессивных жидких средах без механических воздействий.

По мере повышения напора воды переходят к рулонной оклеечной изоляции и защите ее кирпичной стенкой.

Так, при напоре до 800 мм устраивается двухслойный ковер, при 800— 1200 мм — трехслойный и защитная стенка в четверть или полкирпича, а при напоре более 1200 мм — четырехслойное покрытие.

В ответственных сооружениях требуется листовая металлическая изоляция, которая, в свою очередь, защищается от воздействия агрессивной среды обмазками или электрохимическими методами.

Внутри зданий и сооружений для защиты конструкций от разрушения промышленными стоками и предотвращения проникновения их в грунт устраиваются кислотостойкие поддоны, отличающиеся тем, что собственно изоляция из битумной мастики или рулонного материала защищена от механических повреждений кислотостойкими плитками либо кирпичом.

Для защиты стен и покрытий от разрушения парообразной агрессивной средой применяются лаки и эмали, наиболее часто— битумно-смоляные эпоксидные эмали, ПХВ эмали и лаки, кремнийорганические эмали.

Лакокрасочные покрытия легко наносятся и восстанавливаются, они экономичны.

Из-за их высокой проницаемости они выполняются многослойными — от трех до восьми слоев, в зависимости от степени агрессивности среды.

При восстановлении или устройстве любого защитного покрытия особое внимание уделяется подготовке поверхности: она должна быть чистой, ровной (гладкой) и сухой; это в значительной мере предопределяет надежность и долговечность покрытия.

Повышение плотности и прочности конструкций нагнетанием в них растворов. Инъекция растворов в конструкции (о технологии и устройствах для нагнетания растворов см. гл. 13) с целью повышения их плотности и прочности может быть осуществлена цементацией (нагнетание цементного молока), силикатизацией (нагнетание жидкого стекла) и смоли- зацией (нагнетание синтетических смол).

Цементация заключается в нагнетании цементного раствора через пробуренные в конструкции отверстия, что увеличивает ее плотность и водонепроницаемость, а тем самым и коррозионную стойкость. Для цементации применяется раствор цемента и воды в пропорции 1:10. Чтобы ускорить его схватывание, в него вводят хлористый кальций — не более 7 % от массы цемента.

Повышение плотности и водонепроницаемости бетонных и железобетонных конструкций путем цементации, как показал опыт, недостаточно эффективно: фильтрация воды начинается очень быстро вновь; это объясняется грубодисперсным составом цементов, которые проникают в поры и трещины с раскрытием 0,2—0,1 мм, в то время как напорная вода фильтрует по каналам сечением 2-10~4 мм. Эффективность цементации может быть существенно повышена введением в раствор высокодисперсного магнитного вещества (подробнее см. гл. 13).

Силикатизация состоит в нагнетании через пробуренные в конструкциях отверстия (или иным способом) жидкого стекла, которое, проникая в пустоты и поры, заполняет их.

Вводимый вслед за этим раствор хлористого кальция, реагируя с жидким стеклом, образует уплотняющий осадок из плохо растворимого гидросиликата кальция CaOSi02 2,5 Н20 и нерастворимого геля кремнезема Si02-«H20.

Твердение гидросиликата и кремнезема завершается быстро —за четверо суток.

Смолизация мелкотрещиноватого, пористого бетона осуществляется путем нагнетания водного раствора карбамидной смолы, которая затвердевает при добавлении специально подобранного отвердителя, не агрессивного к бетону (например, щавелевой или кремнефтористоводородной кислоты).

Смолизация предусматривает предварительное нагнетание в бетон 4 %-ного раствора щавелевой или кремнефтористоводородной кислоты (для локализации поверхностного слоя карбонатов кальция и гидрата окиси кальция созданием защитной пленки нерастворимого щавелевокислого кальция, препятствующего нейтрализации кислоты из раствора) и последующее введение раствора карбамидной смолы с отверждающей добавкой.

Смолизация — это тампонаж химических растворов — смолы и отвердителя; она рекомендуется для повышения плотности и водонепроницаемости конструкций с мелкими порами при отсутствии фильтрации воды (подробнее см. гл. 13).

При обследовании участков фильтрации определяется количество проникающей воды и величина трещин.

В зависимости от удельного водопоглощения опытным путем устанавливается ориентировочный расход материалов (смолы и кислоты) в расчете на 1 м скважины.

Зависимость между основными параметрами нагнетания растворов.

Нагнетание растворов в конструкции — процесс очень сложный и трудоемкий, ибо при этом должны быть заполнены мельчайшие пустоты размером до 2- 10-4 см, по которым протекает вода, и до 10-5 см, по которым проникает воздух.

Пустоты в бетонных конструкциях весьма разнообразны: они бывают переменного сечения, сквозными или тупиковыми, заполненными водой под напором или воздухом, и т. п.

Приступая к нагнетанию растворов, необходимо хотя бы приблизительно установить зависимости между основными параметрами нагнетания. Принимаем, что заполняются сквозные капилляры, по которым проходит воздух или вода. Гидроизоляция в расчете не учитывается.

Время нагнетания раствора Т зависит от его вязкости р, начального давления р0, толщины конструкции L, диаметра пустот г0. Расчетные значения параметров нагнетания определяют исходя из максимального наполнения капилляров, обеспечивающего надежную герметичность конструкции; они приведены в [13].

Расход маловязких материалов ориентировочно может быть определен по удельному водопоглощению. Практическая реализация всех этих вопросов рассмотрена в тринадцатой главе.

Тампонажные растворы с добавкой ферромагнитного порошка позволяют существенно сократить время уплотнения конструкции и расход раствора. Однако уплотнение конструкции при этом происходит только у поверхности — из герметика создается своеобразная пробка.

На основании изложенного можно заключить, что для защиты древесины от гниения и разрушения надо создавать вокруг эксплуатируемых конструкций такую температурно-влажностную среду, в которой не могли бы произрастать грибы. Если этого осуществить нельзя (не позволяет технологический или функциональный процесс либо иные условия), древесину конструкций необходимо обработать специальными ядохимикатами — антисептировать.

Каждому виду домового гриба присущи специфические признаки, своя окраска, те или иные формы развития грибницы (мицелия) и разрушения древесины. Все это составляет диагностические признаки грибов [16]. Для определения вида гриба и степени поражения конструкции иногда может потребоваться специальное микроскопическое исследование образцов древесины в лаборатории.

Внешний вид древесины, пораженной настоящим домовым грибом, показан на рис. 10.1,6. Основным признаком появления домовых грибов (рис. 10.1, а) служит наличие гифов (нитей гриба) на древесине. На более поздней стадии поражения древесина буреет, темнеет, покрывается трещинами. К этому времени на пораженных ее участках вырастает грибница, имеющая обычно вид ваты белой или яркой окраски.

В зданиях дереворазрушающие грибы развиваются там, где возникают благоприятные для этого условия по температуре, влажности и скорости движения воздуха.

Обычно это сырые темные непроветриваемые помещения или их части: подполья на сыром грунте и необитаемые подвалы; неантисептированные концы балок в каменных стенах; накаты перекрытий при неисправных крышах; деревянные перегородки из сырого леса, оштукатуренные с двух сторон; полы, накаты, балки под санузлами и кухнями при повышенной влажности; деревянные конструкции, увлажненные и плохо проветриваемые.

Участки древесины, пораженные грибами, вырезаются и сжигаются, после чего конструкция усиливается антисептиро- ванной древесиной или специальными металлическими протезами. Во избежание повторного поражения древесины грибами надо улучшить уход за ней: не допускать увлажнения, обеспечивать проветривание и т. п.

Вредителями древесины являются также жуки-точильщики, их личинки и термиты.

Участки древесины, пораженные жуками и их личинками, тщательно осматриваются, после чего решается вопрос о несущей способности данного элемента, его замене или протезировании.

Пораженные участки вырезаются и сжигаются. В жарких районах большой вред деревянным конструкциям, особенно элементам, расположенным вблизи земли, наносят термиты.

Источник: http://www.remontlib.ru/metody-zaschity-betonnyh-i-zhelezobetonnyh-konstruktsiy-ot-korrozii.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector