Загрузка...Коррозия цементного камня коррозия выщелачивания
Коррозия цементного камня и бетона
Изделия из цемента или бетона, как и из всякого другого материала, со временем в условиях своей службы подвергаются коррозии (разрушению). В условиях службы на бетон действуют природные воды (речные и морские) под давлением и просто омывающие; промышленные и бытовые воды (стоки); периодически и многократно повторяющиеся теплосмены (сезонные и дневные колебания температур); процессы увлажнения и высыхания (колебания атмосферной влажности, специфические условия службы). Кроме того, на бетоны влияют механические воздействия – удары волн, выветривание, истирание и биологически вредные воздействия бактерий. Все названное составляет внешние причины коррозии и разрушения бетона.
К разрушению бетонного тела приводят и внутренние причины – высокая его водопроницаемость, взаимодействие щелочей цемента с кремнеземом заполнителя, изменение объема из-за различия температурного расширения цемента и заполнителя [3].
Физические факторы коррозии охватывают температурные (попеременное замораживание и оттаивание, нагревание и охлаждение) и влажностные колебания среды, ведущие к появлению деформаций материала и его разрушению. Сюда же следует отнести и разрушение изделия за счет подсоса и кристаллизации солей в порах и капиллярах бетонного тела – солевая форма коррозии.
Химические факторы коррозии включают воздействие водной и газовой сред на бетонное тело (водные растворы кислот, щелочей, солей), а также разнообразных органических веществ.
Физическая коррозия. Влиянию пониженных температур – попеременному замораживанию и оттаиванию – подвергаются практически все открытые сооружения, служащие в условиях атмосферного воздействия. Особо опасная ситуация возникает когда воздействуют одновременно низкая температура и растворы солей, например, при работе бетона в морских сооружениях. Суть действия пониженной температуры в бетоне заключается в возникновении деформаций расширения замерзающей воды в опасных порах, которая может привести к разрушению. Возникают по меньшей мере два источника разрушающих сил: первый – увеличение объема воды при замерзании, что ведет к возникновению большого гидравлического давления на стенки пор и капилляров; второй – осмотическое давление, возникающее благодаря локальному увеличению концентрации раствора из-за отделения замерзающей воды от раствора. Многократные теплосмены постепенно расшатывают структуру цементного камня и бетона, снижают его прочность и в момент, когда давление расширения превышает прочность при растяжении, бетон разрушается. Основную роль в разрушении при действии низких температур играют как общая пористость, так и характер капиллярно-пористой структуры материала – в искусственном камне имеются поры, наиболее опасные и ответственные за развитие разрушения материала. Поскольку морозостойкость искусственного камня зависит от характера и величины общей пористости, то ее снижением можно добиться существенного повышения морозостойкости. Общую пористость можно уменьшить снижением В/Ц, использованием цемента с пониженной водопотребностью, а также введением разного типа добавок – пластифицирующих, гидрофобизирующих, воздухововлекающих.
Условия работы цементных и бетонных конструкций могут быть таковыми, что они будут находиться в сфере воздействия повышенных температур. Вредное воздействие температуры на затвердевшие бетоны начинается при 150…200°С, усиливается при 500°С и выше и состоит в разложении вначале гидратных образований, а затем и других составляющих цементного камня. Поэтому не рекомендуется применять бетоны на обычных цементах при температурах выше 250°С.
Попеременное увлажнение и высыхание цементного камня и бетона вследствие, например, климатических особенностей атмосферы или специфических условий работы конструкции вызывает соответственно деформации – набухание и усадку.
К физическим видам коррозии относится также разрушение бетона вследствие кристаллизации солей. Особенно это часто происходит в условиях сухого и жаркого климата. Солевые растворы в таком случае регулярно поступают в поры бетона, одновременно происходит и испарение воды. Выделяющиеся из раствора соединения при кристаллизации оказывают давление на стенки пор и капилляров, что может вызвать деформации бетона, а иногда и полное его разрушение. Особенно сильным оказывается давление кристаллизации, когда образующиеся соли вначале безводны, а затем переходят в кристаллогидраты. Такой вид коррозии можно предотвратить, используя бетоны с малой открытой пористостью или защищая их гидроизоляцией.
Химическая коррозия. Действие воды и водных растворов (неорганических и органических веществ – кислот, щелочей, солей) в условиях службы бетонных и железобетонных конструкций, а также некоторых газов приводит к разрушению бетонного и цементного камня. Причины разрушения заключаются в химическом взаимодействии агрессивной среды и составляющих бетона. Химическая коррозия является наиболее опасным видом коррозии, и она имеет несколько разновидностей.
Коррозия выщелачивания представляет собой постепенное растворение и вымывание извести из бетона. Это сопровождается нарушением структуры бетона и снижением плотности и прочности. Процесс выщелачивания сопровождается белым налетом и потеками на поверхности бетонных сооружений, поэтому его еще называют «белой смертью» бетона.
Наблюдается такой вид коррозии при службе бетона в условиях фильтрации воды под давлением или просто омывания водой. На процессе разрушения бетона при выщелачивании сказываются: скорость растворения составляющих цемента, скорость движения воды, ее обновление у поверхности, химический и минеральный составы цементного камня и плотность бетона, характер конструкции, а также химический состав действующих вод. В условиях действия агрессивных выщелачивающих вод следует выбирать цемент с гидравлическими добавками, с одной стороны, и стремиться к получению бетонов с наиболее плотной структурой – с другой. Так, следует отметить, что водонепроницаемость бетонов из пуццолановых цементов по сравнению с обычным связана с тем, что активный кремнезем связывает Са(ОН)2 в нерастворимый гидросиликат, препятствуя таким путем ее вымыванию.
Сульфатная коррозия. Грунтовые воды зачастую содержат в себе сульфаты кальция и магния. Сульфаты вступают в реакцию с составляющими бетона – гидроксидом кальция и гидроалюминатами кальция. Продукты взаимодействия имеют значительно больший объем, чем исходные компоненты и поэтому вызывают разбухание и искривление конструктивных элементов и разрушение бетона.
Сульфатостойкость можно повысить, уменьшая содержание в цементе алюминатов, а также снижением осмотического давления поровой жидкости путем связывания максимально большого количества извести в период ранней гидратации.
Магнезиальная коррозия. Всякая растворимая соль магния, содержащаяся в воде, взаимодействует с Са(ОН)2 с образованием нерастворимой Mg(OH)2, не обладающей вяжущими свойствами, а также растворимой соли кальция. Это взаимодействие приводит к разрушению бетона.
Верный путь повышения стойкости бетона к сульфатной и магнезиальной агрессии состоит в уменьшении содержания в цементном камне составляющих, способных к взаимодействию с тем или иным компонентом разрушающей среды. Например, снижением содержания С3А до 5 % удается получить сульфатостойкий цемент. Определенным должно быть также и количество C3S, поставляющего при гидратации свободный Са(ОН)2. Важным фактором является повышение плотности бетона, его непроницаемости; хорошее уплотнение бетона, в том числе в конструкции стыков, имеющих важное значение.
Кислотная коррозия бетонов обусловливается действием кислых неорганических и органических сред. Суть действия кислоты заключается в реакции с составляющими цементного камня, в результате которого образуются легко растворимые соли, которые вымываются из бетона. Образующиеся же нерастворимые соединения, например, Si(OH)4 или Al(OH)3, остаются в виде рыхлых масс. Скорость разрушения бетонов при этом виде коррозии зависит во многом от растворимости продуктов реакции. Агрессивность среды при кислотной коррозии оценивается водородным показателем (рН); при рН от 6 и ниже становится заметным отрицательное воздействие кислой воды на бетон. Следует отметить, что все виды портландцемента не кислотостойки.
К кислотному типу коррозии относится углекислотная коррозия бетона. Такой вид разрушения зависит от концентрации растворенной углекислоты в воде, а также содержания ионов кальция, гидрокарбонатов и характера бетона. Проявляется углекислотная коррозия в растворении поверхностной карбонатной пленки или образовавшегося на поверхности бетона СаСО3, ускоряя тем самым выщелачивание. Наиболее стойки в углекислотных водах глиноземистый и пуццолановый цементы; снижает углекислую агрессию также введение в бетон до 25 % тонкомолотого известняка.
Среди органических кислот наиболее агрессивными оказываются молочная и уксусная кислоты.
Нефть и горючие масла не оказывают заметного воздействия на бетон, так как эти вещества химически не взаимодействуют с составляющими цементного камня. Растительные же и животные жиры вредны для бетона, поскольку содержат свободные органические кислоты.
Долговечность бетонных изделий в большей степени зависит от плотности, водонепроницаемости и вида применяемого цемента, а также специальных мер, связанных с изоляцией бетона от агрессивной среды (окраски, оклейки, оштукатуривания, различных способов гидроизоляции). Меры защиты от коррозии принимаются в каждом конкретном случае в зависимости от ее причины и условий эксплуатации.
Основные пути защиты цементных материалов от коррозии:
– правильный выбор типа цемента;
– снижение капиллярной пористости цементного камня, например, за счет уменьшения количества воды затворения (снижения В/Ц);
– надежная гидроизоляция, не допускающая фильтрации воды сквозь материал.
Для защиты бетона от коррозии его поверхность гидроизолируют полимерными пленками, битумом, керамической плиткой, иногда применяют поверхностную пропитку водоотталкивающими составами. Решающий фактор повышения коррозионной стойкости бетона – увеличение его плотности путем подбора рационального состава и тщательного уплотнения бетонной смеси. Чем плотнее бетон, тем меньше возможность проникновения в него воды, а следовательно, и ее коррозирующее действие. Учитывая, что Са(ОН)2 наиболее уязвимая составляющая цементного камня при коррозии, ограничивают ее количество, снижая соответственно в клинкере содержание C3S, либо связывая Са(ОН)2 в нерастворимое соединение введением в цемент активных минеральных добавок.
С коррозией бетона тесно связана и коррозия арматуры, которая также может служить причиной разрушения железобетонных конструкций. Продукты коррозии (ржавчина) накапливаются на арматуре, оказывая давление на бетон, вызывают трещинообразование и отслоение защитного слоя. Особого внимания требуют высокопрочные арматурные стали, подверженные коррозионному растрескиванию, вызывающему обрыв напряженной арматуры. Предусматриваемые меры защиты от коррозии одновременно обеспечивают и сохранность арматуры, поскольку цементный камень защищает ее от проникновения агрессивных вод и пассивирует сталь.
При проектировании следует руководствоваться «Указаниями по антикоррозионной защите строительных конструкций», которые учитывают условия взаимодействия внешней среды и бетона (СНиП 2.0311).
Дата добавления: 2015-09-13 ; просмотров: 155 ; Нарушение авторских прав
Коррозия цементного камня и способы защиты (стр. 1 из 2)
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (МГСУ)
Реферат по дисциплине:
«Материаловедение. Технология конструкционных материалов»
«Коррозия цементного камня и способы защиты»
Выполнила: Костомарова И.А.
III курс, ВиВ (заочный)
г. Москва, 2009 г.
В настоящее время цемент является одним из важнейших строительных материалов. Его применяют для изготовления бетонов, бетонных и железобетонных изделий, строительных растворов, асбестоцементных изделий. Изготовляют его на крупных механизированных и автоматизированных заводах. Цемент начали производить в прошлом столетии. В начале 20-х годов XIX в. Е. Делиев получил обжиговое вяжущее из смеси извести с глиной и опубликовал результаты своей работы в книге, изданной в Москве в 1825 г. В 1856 г. был пущен первый в России завод портландцемента. Портландцемент является минеральным вяжущим веществом, составляющим основу большей части номенклатуры сухих строительных смесей в качестве самостоятельного вяжущего, в смешанных цементных вяжущих системах, в составе цементно-известковых вяжущих, а также различных полимерцементных композиций. Ценные и уникальные свойства портландцемента определяются его способностью при затворении водой образовывать пластичное тесто, со временем, самопроизвольно, за счёт химического взаимодействия в системе, превращающееся в камень. Способность к самоотвердеванию, образование прочного и долговечного камня, экологическая чистота, низкая химическая опасность, пожаровзрывобезопасность в сочетании с низкой стоимостью являются предпосылками для широкого практического применения портландцемента.
Бетоны и цементный камень, как его матричная часть, в эксплуатационных условиях подвержены коррозионному воздействию различных сред, особенно минерализованной воды в морских сооружениях (молы, причалы, эстакады со свайным основанием и железобетонным верхним строением, портовые конструкции и др.), минеральной кислоты при эксплуатации резервуаров, башен и других сооружений химической промышленности. На бетон оказывают коррозионное воздействие органические кислоты и биосфера, особенно при работе сооружений в торфяных грунтах, на предприятиях пищевой промышленности. Негативное влияние могут оказывать на состав и структуру цементного камня в бетонах щелочная среда, пресная вода, особенно водные растворы электролитов. В индустриальных районах коррозионное влияние на бетонные конструкции оказывают газы, например сернистые, сероводород, хлористый водород, аэрозоли солей, например морской воды и др. Агрессивное воздействие оказывают также твердые, в основном высокодисперсные вещества, способные образовывать во влажных условиях прослойки из истинных и коллоидных растворов. Кроме химических реакций при контакте со средой возможны физические сорбционные процессы с поглощением из среды поверхностно-активных веществ (ПАВ), например серосодержащих полярных смол из нефтепродуктов, с физическим нарушением сплошности контактов в структуре и ускорением развития дефектов.
Коррозия цементного камня. Виды коррозии
Различают физическую, химическую, электрохимическую и биологическую коррозии.
Физическая коррозия
Это выветривание, растворение, разрушение вследствие температурных колебаний характерных для всех видов горных пород.
Коррозии растворения носит физико-химический характер (см. ниже коррозии выщелачивания).
Химическая коррозия
Агрессивными по отношению к цементному камню являются все кислоты и многие соли.
Этот вид коррозии имеет место чаще всего, а разрушение происходит наиболее интенсивно. Самым уязвимым веществом в цементном камне является известь. Однако связывание извести (скажем за счет SiO2) еще не исключает коррозии, поскольку она может восстанавливаться за счет отступления от гидратов кальция.
Кислоты и некоторые соли вступают в реакцию с Са(ОН)2 и образуют новые соединения, либо легко растворимые в воде, либо непрочные рыхлые, либо кристаллизующиеся со значительным
Изменением объема. Иногда это все происходит одновременно.
Все кислоты разрушают портландцементный камень
Хлористый кальций легко растворим, а CaSO4 может вступать во вза-имодействие с гидроаллюминатами кальция и образовывать гидросульфоаллюминат кальция. Последний кристаллизуется с увеличением объема.
Гипс также кристаллизуется с увеличением объема.
Хотя в пластовых водах нет непосредственно соляной и серной кислот, (но их образование можно предположить), зато имеется достаточное количество солей агрессивных по отношению к цементному камню. К таким солям относятся сульфаты (MgSO4, CaSO4), хлориды (MgCl2, CaCl2).
Агрессивный сероводород и углекислый газ, которые могут содержаться как в пластовых водах, так и в добываемых нефти и газе.
Рассмотрим основные виды химической коррозии и применение в связи с ними цементов.
Коррозия выщелачивания
Кристаллогидраты (гидросиликаты, алюминаты и ферриты кальция), образующиеся при взаимодействии с водой клинкерных минералов и составляющие вместе с наполнителями цементный камень, имеют значительную равновесную растворимость в воде. Это значит, что они остаются устойчивыми при контакте с водами, только в том случае, если в воде имеется достаточная концентрация Са(ОН)2. Если концентрация в воде Са(ОН)2 ниже равновесной, то у гидрата будут отщепляться молекулы извести и концентрация будет восстанавливаться до равновесной.
Гидросиликаты и гидроалюминаты кальция имеют тем большую равновесную растворимость, чем выше их основность. Следовательно отщепление гидратов сначала происходит от высокоосновных гидратов, их основность при этом понижается, а устойчивость в данной среде повышается.
Если концентрация гидрата окиси кальция в дальнейшем не будет понижаться, то процесс на этом остановится. Если же концентрация извести будет продолжать понижаться и станет ниже равновесной для вновь образовавшегося гидрата, то отщепление гидрата окиси кальция будет продолжаться вплоть до полного разложения гидросиликатов и гидроалюминатов, с образованием аморфных кремнезема и глинозема. Хотя последние и плохо растворимы в воде, однако они не обладают вяжущими свойствами – прочность и монолитность камня нарушаются.
Эти процессы могут наблюдаться, если цементный камень омывается непрерывно обновляющейся водой или растворами солей, имеющими малую концентрацию Са(ОН)2, либо если Са(ОН)2 связываются содержащимися в растворе веществами в прочные малорастворимые или малодиссоциирующие химические соединения (кальция).
Чем выше концентрация извести в порах цементного камня, тем выше скорость выщелачивания. Низкоосновные гидраты кальция имеют меньшую равновесную растворимость. Известь связывается, а основность понижается в тех случаях, когда в цемент вводятся активные кремнеземистые добавки, а при высоких температурах и кварцевый песок.
Таким образом, более стойкими против коррозии выщелачивания являются низкоосновные цементы (пуццолановые, шлакопесчанистые, БКЗ, известковокремнеземистые).
Более агрессивными в смысле выщелачивания являются «мягкие» воды. Растворимость извести повышается в присутствии хлористого натрия. Значит минерализованные пластовые воды в принципе все агрессивны к цементному камню. Растворимость Са(ОН)2 повышается с ростом температуры. Значит перечисленные условия требуют применения низкоосновных цементов.
Скорость выщелачивания в значительной степени зависит от коэффициента диффузии. Этому будет способствовать уменьшение относительного содержания жидкости завторения, добавки высокомолекулярных реагентов (гипан, К-4, КМЦ и др).
Облегченные цементы менее стойки к выщелачиванию, за исключением тех у которых в качестве облегчающего компонента использована какая-либо активная кремнеземистая добавка.
Магнезиальная коррозия
Если в окружающей цементный камень среде содержатся вещества, образующие с Са(ОН)2 малорастворимые соединения, то концентрация извести в ней будет поддерживаться на очень низком уровне.
Например, если в пластовых водах есть MgSO4, то он вступая во взаимодействие с Са(ОН)2 по реакции:
Mg(ОН)2 и гипс имеют очень низкую растворимость в воде. Mg(ОН)2 сам по себе представляет рыхлое аморфное вещество. Если подобный процесс будет продолжаться – цементный камень разрушится. Это магнезиальная коррозия. Подобное действие но более слабое, оказывает и хлористый магний.
Однако, чаще всего процесс затухает по мере накопления Mg(ОН)2 и Са SO4× 2Н2О в порах цементного камня кольматаций. Причем накопление этих веществ происходит тем быстрее, а уплотнение пор выше, чем выше основность цемента. Кольматация пор приводит к замедлению проникновения агрессивноного MgSO4.
Следовательно, стойкость вяжущего к этому виду коррозии понижается при введении активных минеральных добавок. Отсюда в таких средахнельзя применять облегченные цементные растворы с минеральными добавками типа диатомит, опока, тремел, пемза).
Шлаковые цементы по магнезиальной стойкости мало уступают портландцементу. Дело в том, что при магнезиальном разложении шлаковых гидросиликатов образуется значительное количество кремнекислоты, отличающейся благодаря особой структуре повышенной плотностью. Она оказывает существенное кольматирующее действие. Однако и в этом случае целесообразно повышать основность шлака. Добавлять глину и активные минеральные вещества к шлаку в этом случае недопустимо.
Коррозия цементного камня и бетона в водных средах
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Июня 2014 в 15:09, реферат
Краткое описание
Обеспечение долговечности строительных материалов и конструкций является одной из основных проблем повышения эффективности строительства. Многообразие номенклатуры материалов и условий их эксплуатации в промышленных зданиях, транспортных сооружениях и других объектах, в том числе и специального строительства, требует детального и глубокого изучения химической стойкости этих материалов под воздействием твёрдых, газообразных или жидких агрессивных сред. Основными средами, действующими на строительные материалы, являются воздух и вода.
Содержание
I. Водные агрессивные среды……………………………………………. 2
Природные поверхностные и грунтовые воды. Промышленные сточные воды……………………………………………………………………………….2
Водные растворы минеральных и органических кислот, щелочей и солей…..4
Органические растворители, нефтепродукты………………………………..5
Временная, постоянная и общая жесткость воды…………………………. 6
Степень агрессивности воздействия жидких сред……………………..…….6
II. Коррозия цементного камня и бетона в водных средах……………………7
Физическая коррозия……………………………………………………………..8
Химическая коррозия…………………………………………………………. 10
Электрохимическая и электроосмотическая коррозия……………………. 13
Биологическая коррозия………………………………………………………. 13
Защита бетона от коррозии…………………………………………………..13
Прикрепленные файлы: 1 файл
долговечность.docx
В индустриальных районах коррозионное влияние на бетонные конструкции оказывают газы, например сернистые, сероводород, хлористый водород, аэрозоли солей, например морской воды и др.
Среди внешних факторов, обусловливающих коррозию цементного камня, можно выделить физические и химические факторы. Физические факторы коррозии охватывают температурные (попеременное замерзание и оттаивание, нагрев и охлаждение) и влажностные колебания среды, ведущие к появлению деформаций материала и его разрушению. К внешним факторам следует отнести и разрушение изделия за счет подсоса и кристаллизации солей в порах и капиллярах бетонного тела — так называемая солевая коррозия.
Кроме того, влияют механические воздействия — удары волн, выветривание, истирание, а также биологически вредные воздействия бактерий. Все это внешние причины коррозии и разрушения цементного камня.
К разрушению цементного камня (бетона) приводят и внутренние факторы — его высокая водопроницаемость, взаимодействие щелочей цемента с кремнеземом заполнителя, изменение объема из-за различия температурного расширения цемента и заполнителя.
Коррозия цементного камня и бетона делится на: физическую, химическую, электрохимическую и биологическую коррозии.
К числу физических факторов, вызывающих коррозию цементного камня и бетона, относят их попеременное увлажнение и высыхание, которое сопровождается деформациями усадки и набухания материала, отложение растворимых солей в порах цементного камня, попеременное замерзание и оттаивание бетона, особенно в водонасыщенном состоянии.
Попеременному замораживанию и оттаиванию (влияние пониженных температур) подвергаются практически все открытые сооружения, служащие в условиях атмосферного воздействия. Особенно опасная ситуация возникает при одновременном воздействии низкой температуры и растворов солей, например при работе бетона в морских сооружениях. Суть действия пониженной температуры на бетон заключается в возникновении деформаций расширения замерзающей воды в опасных порах, которая может привести к разрушению камня.
Сильное внутреннее напряжение усиливается при повторных циклах замерзания и оттаивания. Сначала образуются мельчайшие трещины, затем они заполняются водой, которая при замерзании вызывает дальнейшее растрескивание цементного камня (бетона). Многократные теплосмены постепенно расшатывают структуру цементного камня и бетона, снижают его прочность и в момент, когда давление расширения превышает предел прочности при растяжении, бетон разрушается.
Основную роль в разрушении цементного камня при действии низких температур играют общая пористость и характер капиллярно-пористой структуры материала: в искусственном камне имеются поры, наиболее опасные и ответственные за развитие разрушения материала. Поскольку морозостойкость искусственного камня зависит от характера и величины общей пористости, то, снижая пористость, можно добиться существенного повышения морозостойкости.
Морозостойкость цементного камня (бетона) зависит от качества цементного раствора и заполнителей. Качество заполнителей может колебаться в широких пределах, так как не существует прямой зависимости между долговечностью заполнителя и бетона. Однако существует общее мнение, что заполнители с большой внутренней поверхностью, легко доступной для воды, являются менее морозостойкими.
Попеременное увлажнение и высыхание цементного камня и бетона вследствие, например, климатических особенностей атмосферы или специфических условий работы конструкции вызывает соответственно деформации — набухание или усадку. Вопросы, связанные с набуханием и усадкой собственно цемента, рассматриваются при изучении строительно-технических свойств цемента. Что касается бетонного тела, то при нарушении влажностных равновесий системы бетон — среда, например при неравномерной диффузии влаги в объем бетона, в его толще возникают градиенты влажности, приводящие к деформациям набухания при насыщении водой или усадки — при высушивании, снижающим прочность бетона. Величину деформации набухания и усадки можно заметно нейтрализовать, меняя количество и качество заполнителя, вид и расход цемента, водоцементное отношение.
Кристаллизация солей также относится к физическим видам коррозии. Капиллярные подсосы воды в той части бетонной конструкции, которая работает в грунте, приводят к возникновению такого типа коррозии, если в грунтовых водах большая концентрация водорастворимых солей, высокий уровень минерализованных вод, при этом климат данного района сухой или жаркий. Солевые растворы в этом случае регулярно поступают в поры бетона, одновременно происходит испарение воды. Выделяющиеся из раствора соединения при кристаллизации оказывают давление на стенки пор и капилляров, что может вызвать деформацию бетона, а иногда и его разрушение. Особенно сильным оказывается давление кристаллизации, когда образующиеся соли вначале безводны, а затем переходят в кристаллогидраты. Такой вид коррозии можно предотвратить, используя бетоны с малой открытой пористостью или защищая их гидроизоляцией.
Действие (агрессия) воды и водных растворов (неорганических и органических веществ — кислот, солей, оснований), а также кислых газов в условиях службы бетонных и железобетонных конструкций приводит к разрушению бетонного и цементного камня. Причины разрушения (коррозии) заключаются в химическом взаимодействии агрессивной среды и составляющих бетона.
В. М. Москвин разделяет коррозионные процессы, возникающие в цементных бетонах при действии водной среды, по основным признакам на три группы.
Коррозия первого вида — разрушение цементного камня в результате растворения и вымывания некоторых его составных частей (коррозия выщелачивания). К первому виду коррозии он относит процессы, происходящие в бетоне под воздействием вод с малой временной жесткостью (мягких вод), в результате действия которых составные части цементного камня растворяются и уносятся сквозь толщу бетона при фильтрации.
Коррозия второго вида — процессы, развивающиеся в бетоне под действием вод, содержащих вещества, вступающие в химические реакции с цементным камнем. Образующиеся при этом продукты реакций либо легкорастворимы и уносятся водой, либо выделяются на месте реакции в виде аморфных масс, не обладающих вяжущими свойствами. К этой группе могут быть отнесены, например, процессы коррозии, связанные с воздействием на бетон различных кислот, магнезиальных и других солей.
Коррозия третьего вида — процессы коррозии, вызванные обменными реакциями с составляющими цементного камня, дающими продукты, которые, кристаллизуясь в порах и капиллярах, разрушают его. К этому же виду относятся процессы коррозии, обусловленные отложением в порах камня солей, выделяющихся из испаряющихся растворов, насыщающих бетой.
Обычно на бетонные конструкции одновременно воздействуют многие агрессивные факторы, но один из них обычно является основным. Чаще всего это процессы, вызывающие коррозию II вида.
При изучении химических факторов коррозии бетона следует рассматривать не только химический и минералогический составы бетона, его капиллярно-пористую структуру, но и основу агрессивной среды, в которой, как это следует из опыта работы бетонных сооружений, большую роль играют ионы магния, натрия, алюминия, аммония, меди, железа, водорода, гидроксила, сульфатные, карбонатные, бикарбонатные, хлористые анионы. Опасны также все виды кислых газов — углекислый, сернистый, сероводород.
В. В. Кинд дает более подробную классификацию основных видов коррозии бетона под действием природных вод:
1) коррозия выщелачивания, вызываемая растворением гидроксида кальция, содержащегося в цементном камне, и выносом его из бетона.
Чем выше концентрация извести в порах цементного камня, тем выше скорость выщелачивания. Низкоосновные гидраты кальция имеют меньшую равновесную растворимость. Известь связывается, а основность понижается в тех случаях, когда в цемент вводятся активные кремнеземистые добавки, а при высоких температурах и кварцевый песок. Таким образом, более стойкими против коррозии выщелачивания являются низкоосновные цементы (пуццолановые, шлакопесчанистые, известковокремнеземистые).
Более агрессивными в смысле выщелачивания являются «мягкие» воды. Растворимость извести повышается в присутствии хлористого натрия.
Облегченные цементы менее стойки к выщелачиванию, за исключением тех у которых в качестве облегчающего компонента использована какая-либо активная кремнеземистая добавка.
2) кислотная коррозия, возникает под действием различных неорганических и органических кислот, вступающих в химическое взаимодействие с гидроксидом кальция, а также с другими соединениями цементного камня. Этот вид коррозии в зависимости от силы той или иной кислоты, определяемой показателями концентрации ионов водорода рН, может протекать очень интенсивно.
3) углекислотная коррозия, обусловлена действием на цементный камень углекислоты и являющаяся частным случаем кислотной коррозии.
В пластовых водах, как правило присутствует то или иное количество углекислого газа. Он действует разрушающе, поскольку понижает содержание Са(ОН)2 окисляя ее сначала до СаСО3, которая мало растворима, что будет вызывать понижение основности гидратов цемента.
Углекислая коррозия воздействует на бетон тем слабее, чем больше в водном растворе гидрокарбонатов кальция и магния.
4) сульфатная коррозия, связана с образованием соединений кристаллизующихся с увеличением объема. Примером такой коррозии являются взаимодействие с сульфатами кальция и натрия. Известно, что гидроалюминаты кальция могут присоединять гипс и образовывать гидросульфоалюминат. Последний кристаллизуется с увеличением объема, что вызывает внутренние напряжения и разрушение цементного камня.
Однако не всегда наличие гидросульфоалюмината кальция в цементном камне говорит и сульфатной коррозии. Это вещество имеется в первичной структуре цементного камня. Только увеличение количества гидросульфатоалюмината говорит о происходящей сульфоалюминатной коррозии.
Одним из методов борьбы с сульфатной коррозией является понижение содержания трехкальциевого алюмината (не более 5%). При этом содержание плавней компенсируется за счет увеличения содержания окиси железа.
Наличие в пластовых водах хлоридов уменьшает отрицательное влияние сульфатов.
5) магнезиальная коррозия, подразделяемая на собственно магнезиальную, вызываемую действием катионов магния при отсутствии в воде ионов S04 и сульфатно-магнезиальную, происходящую в цементном камне при совместном действии на него ионов Mg2+ и SO4.
Если в окружающей цементный камень среде содержатся вещества, образующие с Са(ОН)2 малорастворимые соединения, то концентрация извести в ней будет поддерживаться на очень низком уровне.
Стойкость вяжущего к этому виду коррозии понижается при введении активных минеральных добавок.
Шлаковые цементы по магнезиальной стойкости мало уступают портландцементу. Дело в том, что при магнезиальном разложении шлаковых гидросиликатов образуется значительное количество кремнекислоты, отличающейся благодаря особой структуре повышенной плотностью. Она оказывает существенное кольматирующее действие. Однако и в этом случае целесообразно повышать основность шлака. Добавлять глину и активные минеральные вещества к шлаку в этом случае недопустимо.
Все эти виды коррозии возможны в результате действия не только природных, но и промышленных и бытовых сточных вод. Кроме приведенных видов коррозии может иметь значение и кислотно-гипсовая коррозия под действием серной кислоты, а также сероводородная коррозия, имеющая свои особенности.
Электрохимическая и электроосмотическая коррозия.
Источник – блуждающие токи (промышленные сети). Система обсадная колонна, цементный камень – земля являются проводниками. В этой системе всегда возможен перенос ионов, отсюда возможны и электрохимическая и электроосмотическая коррозии. Следует отметить, что цементные камни, бетоны (фундаменты) обладают как правило определенным электрическим потенциалом по отношению к земле.
Этот вид коррозии изучен мало. Однако, видимо сводится в конечном итоге к какому либо химическому виду.
Так имеется много бактерий, которые выделяют углекислоту, что повлечет углекислотную коррозию. Некоторые бактерии могут окислять сульфаты сначала до сероводорода, а затем до серной кислоты. Отсюда и характер разрушения камня.
Следует подчеркнуть, что разрушающее влияние на бетон различных агрессивных факторов часто усиливается его напряженным состоянием, возникающим под действием механических нагрузок.
Защита бетона от коррозии.
Защита бетона и других материалов от коррозии вызывает большие расходы. Например, при строительстве химических заводов на антикоррозионную защиту зданий и аппаратов расходуется около 10. 15% от общей стоимости строительства. Поэтому при строительстве зданий и сооружений необходимо прежде всего определить характер возможного действия среды на бетон, а затем разработать и осуществить нужные меры для предотвращения коррозии, которые в общем виде сводятся к следующему:
КОРРОЗИЯ ЦЕМЕНТНЫХ РАСТВОРОВ И БЕТОНОВ. Жесткость, мг-экв/л Справочник по химии Водоподгот овка DIN 19643 (Германия) USEPA (США) 0-1,5 Мягкая (0-4 мг- — презентация
Презентация была опубликована 5 лет назад пользователемДарья Львова
Похожие презентации
Презентация на тему: » КОРРОЗИЯ ЦЕМЕНТНЫХ РАСТВОРОВ И БЕТОНОВ. Жесткость, мг-экв/л Справочник по химии Водоподгот овка DIN 19643 (Германия) USEPA (США) 0-1,5 Мягкая (0-4 мг-» — Транскрипт:
1 КОРРОЗИЯ ЦЕМЕНТНЫХ РАСТВОРОВ И БЕТОНОВ
2 Жесткость, мг-экв/л Справочник по химии Водоподгот овка DIN (Германия) USEPA (США) 0-1,5Мягкая (0-4 мг- экв/л) Очень мягкая Мягкая 1,5-1,6Мягкая Умеренно жесткая 1,6-2,4Средней жесткости 2,4-3,0Достаточно жесткая Жесткая 3,0-3,6Умеренно жесткая 3,6-4,0Жесткая 4,0-6,0Средней жесткости 6,0-8,0Жесткая Очень жесткая 8,0-9,0Жесткая 9,0-12,0 >12,0Очень жесткая КЛАССИФИКАЦИЯ ВОДЫ ПО ОБЩЕЙ ЖЕСТКОСТИ 12,0Очень жесткая КЛАССИФИКАЦИЯ ВОДЫ ПО ОБЩЕЙ ЖЕСТКОСТИ»>
3 КОМПОНЕНТЫ ЗАТВЕРДЕВШЕГО ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ БЕТОНА НА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЕ Ca(OH) 2 2CaO·SiO 2 ·nH 2 O 3CaO·Al 2 O 3 ·6H 2 O CaO·Fe 2 O 3 ·nH 2 O и др.
4 КЛАССИФИКАЦИЯ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ включает процессы, возникающие в бетоне при действии жидких сред, способных растворять компоненты цементного камня. Коррозия первого вида включает процессы, при которых происходят химические взаимодействия – обменные реакции – между компонентами цементного камня и агрессивной среды. Коррозия второго вида включает процессы, при которых происходит накопление и кристаллизация малорастворимых продуктов реакции с увеличением объема твердой фазы в порах бетона. Коррозия третьего вида
5 КОРРОЗИЯ ПЕРВОГО ВИДА (ФИЗИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ ) Действие воды (мягкой) на бетон ведет к вымыванию Ca(OH) 2 из бетона. В результате снижения его концентрации нарушаются условия устойчивости высокоосновных гидроалюминатов и гидросиликатов. После снижения его концентрации ниже 1,1 г/л начинается разрушение (изменение) других компонентов цементного камня. Так, например,
6 ФИЗИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ Постепенный отвод Ca(OH) 2 во внешнюю среду сопровождается необратимым процессом разрыхления бетона и уменьшением его прочности (рис. 1). Рис. 1. Результаты физической коррозии цементно- песчаного раствора фрагмента кирпичной кладки
7 ФИЗИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ Выщелачивание Ca(OH) 2 в количестве 15-30% от общего содержания в цементном камне вызывает снижение прочности на 40-50% (рис. 2). Процесс ускоряется, если на бетон действует мягкая вода или вода под давлением. Рис. 2. Снижение прочности (а) в процессе физической коррозии.
8 КОРРОЗИЯ ВТОРОГО ВИДА (МАГНЕЗИАЛЬНАЯ КОРРОЗИЯ ) Магнезиальная коррозия проходит под действием магнезиальных солей, кроме MgSO 4.: Ca(OH)2 + MgCl2 Mg(OH)2 + CaCl2.
9 КОРРОЗИЯ ТРЕТЬЕГО ВИДА (СУЛЬФАТНАЯ КОРРОЗИЯ ) Сульфатная коррозия бетона возникает под действием воды, содержащей сульфат кальция, магния, натрия и др.: Рис. 3. Кристаллы эттрингита в порах бетона
10 СУЛЬФАТНАЯ КОРРОЗИЯ Рис. 4. Разрушение бетонного образца, вызванное образованием эттрингита
11 КОРРОЗИЯ БЕТОНА ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СОЛЕЙ (CОЛЕВАЯ КАРРОЗИЯ) Природные воды MgCl2, CaCl2, Na 2 CO 3, Na 2 SO 4, MgSO 4 и др. Поверхность бетона Температур а Испарение воды Кристаллизация растворенных солей Рост внутренних напряжений Растрескивание бетона
12 УВЕЛИЧЕНИЕ ОБЪЕМА ПРИ ОБРАЗОВАНИИ КРИСТАЛЛОГИДРАТОВ Исходная соль Кристаллогидра т Температура перехода, °C Увеличение объёма, % СaCl 2 MgCl 2 MgSO 4 CaSO 4 CaCl 2 ·6H 2 O MgCl 2 *6H 2 O MgSO 4 *2H 2 O CaSO 4 *2H 2 O Na 2 SO 4 Na 2 SO 4 ·10H 2 O32,3311 MgSO 4 ·H 2 O MgSO 4 ·6H 2 O73145 MgSO 4 ·6H 2 O MgSO 4 ·7H 2 O4711 Na 2 CO 3 Na 2 CO 3 ·10H 2 O33148
13 НА ОСНОВАНИИ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МОЖНО СДЕЛАТЬ СЛЕДУЮЩИЕ ВЫВОДЫ
Коррозия бетона
Бетон – это искусственный каменный материал, состоящий из цемента, песка, воды и щебня. При затвердевании уплотненной смеси вяжущего вещества (цемент) с заполнителем образуется бетон. В качестве заполнителя может быть использован щебень, песок, гравий.
Коррозия бетона – процесс разрушения его структуры, охрупчивания под воздействием окружающей среды. Коррозия бетона может быть трех видов.
Виды коррозии бетона:
1. Растворение составных частей цементного камня.
Это наиболее распространенный вид коррозионного разрушения бетона. Бетонные изделия эксплуатируются в основном на открытом воздухе. При этом они подвергаются воздействию атмосферных осадков и других жидких сред. Составной частью бетона является образовавшийся гидрат окиси кальция (Са(ОН)2) – гашеная известь. Это самый легкорастворимый компонент, поэтому со временем он растворяется и постепенно выносится, нарушая при этом структуру бетона.
2. Коррозия бетона при взаимодействии цементного камня с содержащимися в воде кислотами.
Под воздействием кислот коррозия бетона протекает либо с увеличением его объема, либо с вымыванием легкорастворимых известковых соединений.
Увеличение объема происходит по реакции:
CaCO3 не растворяется в воде. Постепенно происходит его отложение в порах цементного камня, за счет чего идет увеличение объема бетона, а в дальнейшем его растрескивание и разрушение.
При контакте бетона с водными растворами кислот образуется легкорастворимый бикарбонат кальция, который агрессивный для бетона, а при наличии воды растворяется в ней и постепенно вымывается из структуры бетонного камня. Образование бикарбоната кальция описывается реакцией:
Помимо растворения наблюдается и протекание химической коррозии бетона:
при этом вымываются соли хлористого кальция.
Если разрушение бетона происходит под воздействием сульфатов воды – применяют пуццолановый портландцемент, а также сульфатостойкий портландцемент.
3. Коррозия бетона вследствие образования и кристаллизации в порах труднорастворимых веществ.
Кроме вышеописанных коррозионных разрушений бетона при наличии микроорганизмов возможно протекание биокоррозии. Грибки, бактерии и некоторые водоросли могут проникать в поры бетонного камня и там развиваться. В порах откладываются продукты их метаболизма и постепенно разрушают структуру бетонного камня.
При коррозии бетона обычно одновременно протекает несколько видов разрушений.
Коррозия бетона (железобетонных конструкций) в экстремальных условиях эксплуатации
Экстремальными условиями можно назвать воздействие на бетонный камень очень низких температур и различных веществ, обладающих повышенной агрессивностью.
Достаточно распространенным случаем коррозии бетона в экстремальных условиях является разрушение материала под воздействием сульфатов (химическая коррозия бетона). В первую очередь, с сульфатами взаимодействуют алюминатные составляющие бетонного камня и гидроксид кальция. Очень нежелательным является взаимодействие алюминатных минералов и сульфатов. В результате образуется несколько модификаций гидросульфоалюмината, самым опасным из которых, является эттрингит (3СaO•Al2O3•3CaSO4•32H2O). Данная соль по мере своего роста (увеличения кристаллов) образует внутри бетона очень высокие напряжения, которые значительно превышают прочностные характеристики цементного камня. В результате, под воздействием растворов, в состав которых входят сульфаты, коррозионное разрушение бетона протекает очень интенсивно.
При взаимодействии гидроксида кальция с сульфатами образуется CaSO4•2H2O. Со временем вещество скапливается в поровом пространстве бетона, постепенно его разрушая.
Устойчивость к воздействию сульфатсодержащих сред очень сильно зависит от минералогического состава бетона. Если в цементе содержание минералов на основе алюминия и трехкальциевого силиката ограничено, то он в данной среде более стоек.
Коррозия арматуры в бетоне
Если в конструкциях используют залитую бетоном железную арматуру, т.е. железобетон, возможно протекание еще одного вида разрушения – коррозии арматуры в бетоне. Под воздействием вод окружающей среды или при наличии в воздухе сероводорода, хлора, сернистых газов арматура в середине бетона ржавеет и образуются продукты коррозии железа. По объему они превышают начальный объем арматуры, что приводит к возникновению и росту внутренних напряжений, а в дальнейшем – растрескиванию бетона.
Сквозь поры в цементном камне к арматуре проникает воздух и влага. Подвод их к поверхности металла осуществляется не равномерно из-за чего на разных участках поверхности наблюдаются разные потенциалы – протекает электрохимическая коррозия. Скорость протекания электрохимической коррозии арматуры зависит от влагопроницаемости, пористости бетонного камня и наличия в нем трещин.
Наличие в воде растворенных веществ усиливает коррозию арматуры с повышением концентрации электролита.
При длительном выдерживании бетона на воздухе на поверхности образуется очень тонкая (5 – 10 мкм) защитная пленка, которая не растворяется в воде и не взаимодействует с сульфатами. Процесс возникновения защитной пленки под воздействием углекислоты воздуха называется карбонизацией. Карбонизация защищает бетон от коррозии, но способствует коррозии арматуры в бетоне.
Нельзя армировать бетон, в состав которого входит хлористый кальций (больше 2% от веса цемента). Хлористый кальций ускоряет коррозию арматуры как на воздухе, так и в воде.
Защита арматуры бетона от коррозии
Существует несколько способов защитить стальную арматуру в бетоне от коррозии: облагородить окружающую металл среду (т.е. использовать качественный бетон специального состава, введение ингибиторов); дополнительная защита арматуры бетона от коррозии (пленки и т.п.); улучшить характеристики самого металла.
Вокруг арматуры находится сам бетон, поэтому именно бетон является средой, окружающей металл. Для продления срока службы арматуры необходимо улучшить влияние бетонного камня на сталь. Прежде всего, нужно исключить или, если это невозможно, свести к минимуму вещества, входящие в состав бетона, которые способствуют интенсификации процесса коррозии арматуры в бетоне. К таким веществам относятся роданиды, хлориды.
Если железобетонное изделие эксплуатируется в условиях периодического смачивания, необходимо пропитывать бетон специальными пропитками (битумными, петролатумными и др.). Это значительно снизит проницаемость бетона. При постоянном насыщении бетонного камня коррозия арматуры в бетоне практически сводится к минимуму. Это объясняется тем, что очень сильно затрудняется проникновение кислорода к поверхности метала, происходит значительное торможение катодного процесса.
Для продления срока службы металлической основы железобетона – бетон облагораживают. Во время формирования бетонной смеси в состав вводят ингибиторы коррозии.
Для защиты от коррозии арматуры в конструкционно-теплоизоляционных бетонах широко используется способ омического ограничения. Суть заключается в том, что влажность самого бетона не должна превышать равновесное значение при относительной влажности воздуха 60%. Тогда процессы коррозии арматуры почти прекращаются, т.к. возникает высокое омическое сопротивление пленок влаги у поверхности арматуры. Этот способ не так уж прост и не эффективен в районах с высокой влажностью и частыми осадками.
Хороший бетон должен обладать первоначальным пассивирующим воздействием на арматуру. Бетонные изделия полностью просыхают примерно за 2-3 года. Если климат сухой, то немного быстрее. Именно в это время и происходит самое сильное коррозионное разрушение арматуры, т.к. она находится во влажной бетонной среде.
Хорошим способом защитить арматуру бетона от коррозии считается предварительное пассивирование поверхности арматуры, а также образование оксидных защитных пленок под воздействием водной щелочной среды бетонного камня. Усиливают защитные свойства пленки введением в бетонную смесь пассиваторов. Часто используют нитрит натрия в количестве 2 – 3 % от исходного веса цемента.
Защита бетона от коррозии
Для защиты бетона от коррозии и продления его срока службы не достаточно применения только одного вида защиты. Чтоб бетон не поддавался вредному влиянию окружающей среды уже на стадии проектирования проводят профилактические мероприятия по его защите.
Эксплуатационно-профилактические мероприятия предусматривают нейтрализацию агрессивных сред, герметизацию, интенсивную вентиляцию при эксплуатации цементного камня в помещении (для осушки воздуха).
Важную роль в предотвращении бетона от дальнейшего разрушения играет рациональное конструирование. При этом необходимо придавать бетонной поверхности конструкционной формы, которая будет исключать скопление в углублениях воды и различных органических веществ. Кроме того важно обеспечить свободный отход жидкости с поверхности. Этого можно достигнуть при использовании водоотводов или формировании бетонной поверхности под уклоном.
Защиту бетона от коррозии можно разделить на первичную и вторичную.
Первичная защита бетона от коррозии предусматривает при его изготовлении и формировании вводить в состав бетона специальные добавки, изменяя при этом его минералогический состав. Этот способ считается наиболее эффективным.
В качестве добавок могут служить различные водоудерживающие, пластифицирующие, стабилизирующие, химические модификаторы, аморфный кремнезем и др.
Кроме того, ориентируясь на условия эксплуатации цементного камня, при его формировании подбирают оптимальный для данных условий состав. Например, для цементов, эксплуатирующихся в сульфатсодержащих водах уменьшают содержание С3S.
Часто применяют пуццоланизацию. К портландцементу добавляют кислые гидравлические добавки, которые содержат активный кремнезем.
Образовавшийся гидросиликат кальция устойчивее чем Са(ОН)2.
Химические добавки могут очень сильно улучшить эксплуатационные свойства бетона. Повысить его плотность, в результате чего агрессивные агенты в порах замедляют скорость своего передвижения. Арматура, находясь в плотном бетоне менее подвержена коррозионным разрушениям.
Также при помощи химических добавок можно значительно увеличить количество условно замкнутых пор. В результате морозостойкость цементного камня возрастает в разы.
Самими распространенными химическими добавками, которые применяются для защиты бетона от разрушений являются: пластифицирующие, противоморозные, уплотняющие, гидрофобизирующие, воздухововлекающие, замедлители схватывания, газообразующие, ингибиторы коррозии арматуры.
Некоторые добавки оказывают двойное действие, т.е. улучшают сразу несколько показателей. Другие же, могут улучшать один, и понижать второй.
Самыми перспективными и распространенными являются следующие добавки.
Мылонафт. Это пластифицирующая добавка, состоящая из смеси натриевых солей нерастворимых в воде органических кислот. Она способствует повышению однородности бетонной смеси, уменьшая при этом трение между ее отдельными зернами. Также вовлекает воздух. Производится и поставляется в виде паст. В бетонную смесь необходимо вводить от 0,05 до 0,15 % от массы цемента (в перерасчете на сухое вещество). Если превысить указанную дозировку, снижается прочность бетона на сжатие.
Мылонафт повышает водонепроницаемость бетонного камня на две марки, морозостойкость – в два раза, устойчивость к воздействию растворов минеральных солей, трещиноустойчивость.
Сульфитно-дрожжевая бражка СДБ. Это химическая добавка пластифицирующего действия. Получают ее путем переработки кальциевых солей лигносульфоновых кислот. Вещество способствует повышению подвижности бетонной смеси, вовлечению в нее воздуха и уменьшению слипания цементных зерен. Производители могут поставлять СДБ в виде твердых или жидких концентратов. Для достижения защитного эффекта данной добавки нужно немного больше, чем мылонафта. В перерасчете на сухое вещество цемента, необходимо ввести 0,15 – 0,3% сульфитно-дрожжевой бражки. Она повышает в 1,5 – 2 раза морозостойкость, на 5 – 10% прочность, на одну марку – водонепроницаемость, стойкость к воздействию растворов минеральных солей и трещиностойкость.
Сульфитно-дрожжевая бражка оказывает наилучший эффект при введении ее в бетонный камень на основе высокоалюминатных и быстротвердеющих портландцементов.
Кремнийорганическая жидкость ГКЖ-94. Это гидрофобизирующая и газообразующая добавка, которая образуется в процессе гидролиза этилгидросилоксана. В результате взаимодействия цемента и данной добавки выделяется водород и образуется большое количество замкнутых, равномерно распределенных в бетоне пор. На капилляры и стенки пор бетона оказывает активное гидрофобизирующее воздействие. На реологические свойства смеси почти не влияет, но очень сильно замедляет процесс затвердевания бетона (начальные стадии). Поставляется в виде 50% водной эмульсии или 100% жидкости. Вторую вводят в бетонную смесь в количестве 0,03 – 0,08%.
Способствует повышению водонепроницаемости бетона на две марки, морозостойкости – в три-четыре раза. Кроме того, увеличивает стойкость к переменному увлажнению и высушиванию, воздействию растворов минеральных солей (в условиях капиллярного подсоса), растяжению.
Вторичная защита бетона от коррозии предусматривает нанесение на цементный камень различных лакокрасочных материалов, защитных смесей, покрытий и облицовку различными плитами. Т.е. гидроизоляцию бетона.
К вторичной защите также можно отнести карбонизацию (выдержку бетона на воздухе).
Защита бетона от коррозии лакокрасочными и акриловыми покрытиями применяется при воздействии на него твердых и газообразных сред. Образовавшаяся защитная пленка эффективно защищает поверхность бетона не только от воздуха и влаги, но и от воздействия различных микроорганизмов.
Защита бетона от коррозии мастиками применяется при воздействии на него влаги, контакте с твердыми средами. Часто применяются мастики на основе различных смол (смолизация).
Защиту бетона от коррозии уплотняющими пропитками используют почти во всех средах (жидкой, газообразной), особенно при повышенной влажности, кроме того применяют перед нанесением ЛКМ. Уплотняющие пропитки заполняют наружный слой бетона, придавая ему хорошие гидрофобные свойства, снижают водопоглощение.
Биоцидные материалы применяются для защиты бетона от воздействия различных видов грибков, плесени, бактерий, микроорганизмов. Химически активные вещества биоцидных добавок заполняют поры бетона и уничтожают бактерии.
Защита бетона от коррозии оклеечными покрытиями применяется при эксплуатации бетонного камня в жидких средах, грунтах с высокой влажностью и местах частого смачивания электролитом. Например, нижнюю часть бетонного волнореза оклеивают полиизобутиленовыми пластинами.
Как оклеечные покрытия могут быть использованы полиэтиленовая пленка, полиизобутиленовые пластины, рулоны нефтебитума. Они могут также выполнять роль непроницаемого подслоя в облицовочных покрытиях.
Наиболее эффективна комплексная защита бетона от коррозии, т.е. как первичная, так и вторичная.
