Все способы защиты от коррозии металла, их плюсы и минусы. Защита металла цементом


среда, пленки, электрохимический метод, цементные покрытия

Изначально для защиты металла от атмосферного влияния применялись различные масла и жиры, а спустя некоторое время, в качестве защитных средств стали использовать напыление другими видами металлов, в частности, оловом. 

Воздействие среды на развитие коррозии металлов

Так как любой вид коррозии, в том числе и анодная, подчиняется исключительно законам природы, нельзя полностью избавиться от этого явления, а можно только приостановить процесс разрушения металла. Первостепенной задачей многих ученых является разработка и выведение новых методик, которые были бы более эффективными в борьбе с коррозией.

Стоит отметить, что защита металлических изделий от коррозии определяется степенью агрессивности их эксплуатации. Существует специальная таблица агрессивности сред по отношению к различным металлам.

Относительная влажность внутри помещений и хар-ка климатической зоныСтепень агрессивности среды в зависимости от условий эксплуатации металлической конструкции
на открытом воздухеВнутри зданийБез конденсации влаги
60% сухаянизкаянеагрессивнаянеагрессивная
низкаянизкаянеагрессивная
умереннаяумереннаянизкая
высокаяумереннаяумеренная
61-75% нормальнаянизкаянизкаянеагрессивная
умереннаяумереннаянизкая
умереннаяумереннаяумеренная
высокаявысокаяумеренная
Более 75% влажнаяумереннаянизкаянизкая
умереннаяумереннаяумеренная
высокаяумереннаяумеренная
высокаясильнаяумеренная

Существует несколько основных способов защиты от коррозии металлов, и чтобы выбрать более подходящий, необходимо учитывать его эффективность в рассматриваемом случае, а также целесообразность вложения денежных средств. На сегодняшний день применяются такие виды борьбы с ржавчиной.

Защитные пленки от коррозии

Одним из самых популярных методов защиты металлов от коррозии является нанесение на их поверхность специальных защитных пленок : эмали, краски, лака и других металлов. Стоит отметить, что для большинства людей самыми доступными являются лакокрасочные пленки.

Лаки и краски имеют низкий уровень газо- и паропроницаемости, а также водоотталкивающие свойства, именно поэтому они на некоторое время задерживают попадание на поверхность металла влаги и различных агрессивных веществ атмосферного происхождения. Однако стоит помнить о том, что покрытие металла лакокрасочной пленкой не искореняет проблему коррозии, а лишь на время тормозит этот процесс.

Именно поэтому на первый план выходит качество наносимого покрытия –пористость, проницаемость, толщина слоя, равномерность, прочность сцепления (адгезия), способность набухать в воде. Качество покрытия определяется уровнем подготовки поверхности металла и метода нанесения защитного слоя. Перед нанесением слоя необходимо удалить ржавчину окалины и устранить нагар, так как они будут мешать взаимодействию покрытия с самой конструкцией.

Качество водопроводной воды, длительная эксплуатация, отсутствие надлежащего ухода и многие другие факторы часто приводят к загрязнению ванны. Как отчистить ее от коррозии и налета описано в этой статье.

 

 

Практические методы, а также перечень инструментов и средств, пригодных для использования при чистке акриловой ванны описаны здесь.

Зачастую низкий уровень соприкосновения наносимой пленки с материалом может быть связан с повышенной пористостью металла. В большинстве случаев она появляется в процессе создания защитной прослойки в результате испарения растворителя, удаления элементов отверждения и нарушения целостности (при старении пленки). Дабы получить максимально эффективное покрытие, рекомендуется наносить не один плотный слой, а несколько более тонких.

Очень часто при увеличении толщины покрытия наблюдается ослабление адгезии защитной пленки с металлом. [important]При низком качестве нанесения защитного слоя образуются воздушные полости и зазоры, которые оказывают пагубное влияние на покрытие.[/important]

Иногда лакокрасочные покрытия защищают кремнийорганическими соединениями или восковыми составами, что позволяет снизить уровень смачиваемости пленки водой. Примечательно, что краски и лаки более эффективны в условиях защиты от атмосферных раздражителей.

Что касается защиты подземных сооружений и конструкций, то этот метод защиты от коррозии оказывается не действенным, это связано с тем, что при контакте с грунтом затруднительно вычислить механические повреждения защитного покрытия. Как показывает практика, в таких условиях более приемлемым является применение толстослойных пленок, в основе которых лежит каменноугольная смола (битум).

Грунтовки и фосфатирование от коррозии металлов

Вторым видом защиты от коррозии является нанесение под слой лака или краски небольшого количества грунтовки. Элементы, которые входят в ее состав, также должны иметь ингибиторными свойствами. При выполнении этого условия, вода будет проходить через слой грунтовки, растворяя некое количество пигментов, тем самым становясь менее агрессивной. Среди наиболее эффективных элементов для грунтов признан свинцовый сурик.

Встречаются случаи, когда вместо грунтовки проводится фосфатирование поверхности металлических изделий. Этот процесс осуществляется с помощью нанесения на необходимый участок растворов ортофосфатов марганца (II) железа (III), или цинка (II), которые содержат в себе и саму ортофосфатную кислоту. Стоит отметить, что фосфатирование проводится в течение 30-90 минут при температуре 97-99 0 С.

Чтобы провести фосфатирование стальных поверхностей, существует большое количество специальных препаратов, которые состоят из фосфатов железа и марганца. Многие эксперты отмечают. Что самым эффективным подобным средством является “мажеф” – смесь дигидрофосфатов марганца, железа и фосфорной кислоты.

Процесс окисления (коррозия) сопровождается постепенным разрушением металлической поверхности и образованием порошка рыжего (ржавого) цвета. Чтобы его безопасно убрать, ознакомьтесь с методами, указанными в статье.

Читайте здесь, как убрать накипь из чайника.

Если проводить фосфатирование с помощью этого препарата, то изделие необходимо поместить в специальный раствор, разогретый до 1000 С. Внутри смеси происходит удаление вредных элементов с поверхности металла с обильным выделение водорода, в результате чего получается прочный, плотный и почти нерастворимый слой железа и марганца черно-серого цвета. Как только толщина слоя достигнет определенного уровня, растворение веществ прекращается.

Пленка фосфатов оказывается эффективной при защите конструкции от атмосферных явлений, однако не способна защитить даже от слабых кислотных растворов. Из всего сказанного можно сделать вывод, что фосфатный слой защиты может служить лишь фундаментом для дальнейшего нанесения декоративных и защитных покрытий.

Электрохимическая и силикатная защита от коррозии

В заводских условиях используется и электрохимический метод – обработка металлоконструкций переменным током в смеси фосфата цинка при фиксированной плотности тока 4 А/дм 2 , температуре 60-70 0 С и при напряжении 20 В. Фосфатные защитные покрытия представляют собой своеобразную сеть сцепленных с поверхностью фосфатов металлов.

Данный вид покрытия сам по себе не может обеспечить изделие надежной защитой от коррозии, и зачастую служит основой для покраски, что обеспечивает хорошее сцепление металла и краски. Кроме того, фосфатная защита значительно уменьшает вероятность появления разрушений в случае образования дефектов.

Кроме всех описанных способов защиты металлов от коррозии, в промышленности используются фарфоровые и стекловидные эмали. Уровень теплового расширения этих эмалей должен соответствовать таковому для покрываемых металлов. Процесс эмалирования осуществляется сухим напудриванием или нанесением на поверхность конструкций водной суспензии.

Изначально на чистую поверхность наносится слой грунтовки, который обжигается в печи, после чего на изделие наносят дозу покровной эмали и повторяют обжиг. Погашенные или прозрачные эмали являются наиболее распространенными среди стекловидных покрытий. Часто в их состав вводят дополнительные материалы: оксиды, окислители органических примесей, красители, глушители.

Эмалирующий материал получается путем сплавления исходных компонентов добавлением 6-10% глины и измельчением в порошок. Стоит заметить, что покрытия данного рода зачастую наносятся на чугун, сталь, латунь, алюминий и медь.

Отличительной особенностью эмалей являются высокий уровень защитных свойств, что делает эти вещества непроницаемыми для воздуха и воды даже при длительном контакте. Кроме того, эмали обладают повышенной стойкостью к перепадам температур, что значительно расширяет спектр применения подобных покрытий.

Мельчайшие частицы имеют неприятное свойство накапливаться и становиться причиной сразу многих проблем – от неопрятности квартиры до возникновения аллергических заболеваний. Узнайте, какие щетки лучше использовать в борьбе против пыли.

 

Здесь вы узнаете, как убрать жирные пятна с одежды.

Среди основных недостатков эмалевых покрытий стоит отметить сильную чувствительность к термическим и механическим ударам. Если использовать данный вид защиты в течение длительного периода времени, на поверхности металла могут появиться трещины, которые и станут причиной коррозии.

Цементные и металлические покрытия от коррозии

Чтобы обеспечить полноценную защиту стальных и чугунных водяных труб от коррозии, многие предприятия используют цементные покрытия. Так как показатели теплового расширения стали и портландцемента почти одинаковы, то он является отличным средством защиты металла. Так же, как и у эмалевых покрытий, цементная защита очень чувствительна к механическим повреждениям, что существенно сужает возможности применения данного метода.

Очень распространенным методом защиты от коррозии является нанесение небольшого слоя другого металла. Покрывающие металлы корродируют с очень низкой скоростью, причиной тому служит плотная оксидная пленка, образуемая наносимым напылением. Стоит отметить, что сейчас существует большое количество способов нанесения покрывающего слоя:

  • Напыление,
  • Диффузионное покрытие,
  • Горячее покрытие,
  • Гальваническое покрытие,
  • При помощи различных газофазных реакций.

В современном мире можно смело говорить о том, что металл является одной из основ мировой цивилизации. Без металлических изделий и конструкций не обходится ни одна стройка или ремонтные работы. Однако большой проблемой подобных изделий является коррозия, которая постепенно разрушает целостную структуру материала.

На сегодняшний день существует множество способов защиты от коррозии, однако ни один из них не может полностью исключить вероятность появления «металлической болезни». Поэтому одной из первостепенных задач современного общества является изобретение более долговечного и действенного способа борьбы со ржавчиной.

Читайте также:

  • 2 метода защиты от коррозии металлов Коррозия в переводе с латинского означает «разъедание», это легко объясняет сущность данного понятия. С научной точки зрения коррозия является процессом самопроизвольного разрушения […]
  • Анодная защита металла от коррозии Элетрохимическая защита является одним из самых действенных средств способных уберечь металлические изделия от коррозии. Данный метод активно применяется в  случаях, когда […]

masterchist.ru

Защита металлических конструкций от коррозии

Люди пытались защитить металл от коррозии с самого его появления, как только научились добывать железную руду и выплавлять сталь.

При проведении множества трудов и полученных ошибок люди научились добавлять в состав железа различные добавки и получать легированную нержавеющую сталь.

Хотя слово "нержавеющая" не гарантируют полной защиты, коррозия все равно присутствует, люди научились лишь замедлять её действие.

Мы также научились изменять окружающую среду вокруг металла и осушать воздух, ведь именно влажная среда и влияние кислорода способствует появлению ржавчины на поверхности металла.

Потери от коррозии значительны и увеличение срока службы металлоконструкций, например, автоматических откатных металлических ворот, это вопрос, который влияет не только на развитие экономики одной страны, но и всего мира в целом.

Лакокрасочные антикоррозийные покрытия

Защита металлических конструкций от коррозии является совокупностью действий, направленных на комплексную защиту строительных и промышленных металлоконструкций.

Вы можете заказать строительство купольного дома под ключ на странице этого сайта по ссылке.

Современные разработчики новых технологий научились создавать барьер между поверхностью металла и окружающей его средой, а также производить частичную или полную пассивацию поверхности металла при помощи нанесения на неё специальных лакокрасочных покрытий.

Одной из таких современных инновационных разработок лакокрасочных антикоррозионных покрытий является спецкраска или эмаль по ржавчине Уником, которая наносится на ржавую поверхность металла практически без специальной предварительной обработки.

Пассивирующими защитными покрытиями являются специальные грунтовки, лаки, краски и эмали, содержащие в своем составе фосфорную кислоту и ингибирующие пигменты, которые значительно замедляют или полностью исключают процесс коррозии металла.

Цементные покрытия

Для защиты стальных и чугунных труб предназначенных в основном для подземных коммуникаций широко используются цементные антикоррозийные покрытия.

Поскольку коэффициент теплового расширения стали является очень близким по своему значению к портландцементу, а стоимость цемента гораздо ниже стоимости стали, то его достаточно широко применяют для защиты стальных поверхностей.

Цементное защитное покрытие обладает существенным недостатком - цементная поверхность является очень чувствительной к механическим ударам, под воздействием которых на ней появляются трещины и сколы.

Именно в образовавшихся трещинах и сколах вероятность образования коррозии металла очень большая и после её появления ржа неизбежно будет распространяться дальше.

Нанесение металлических покрытий

В современном производстве довольно часто используется метод нанесения металлических покрытий на поверхности стальных изделий химическим путем.

Процесс металлирования поверхности химическим путем является каталитическим или автокаталитическим, где роль катализатора выполняет сама поверхность защищаемого металла.

При автокаталитическом процессе металлизации, на поверхность стальной детали наносится сам защитный металл. Самые распространенные металлы, которые применяются в современном мире для защиты поверхностей изделий из железа - это олово и цинк.

Оловянные и цинковые покрытия также надежно защищают поверхности стальных деталей только в случае целостности защитного слоя.

В случае же механического повреждения слоя защитного покрытия, на поверхности металла появится ржа и дальнейшей коррозии уже не избежать, все дело только во времени и окружающей металл среде.

Для вашего интерьера мы хотим порекомендовать прекрасное решение - это мозаика изготовленная из стекла по фото в виде мозаичного панно. Для заказа мозаики можно выбрать любое качественное фото в цифровом формате.

< Предыдущая Следующая >
 

dizayndoma.ru

Защита от коррозии арматуры в железобетонных конструкциях

Защита от коррозии арматуры в железобетонных конструкциях

Содержание

Введение

1.Общие положения по защите от коррозии строительных конструкций

1.1 Основные сведения из теории коррозии металлов

1.2 Влияние среды на защитные свойства бетона

2. Степень агрессивного воздействия среды эксплуатации

3.Требования к материалам и конструкциям

4. Защита от коррозии

4.1 Защита от коррозии поверхности конструкции

4.2 Защита от коррозии закладных деталей и соединительных элементов

Заключение

Литература

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. Действительно, большинство старых железобетонных конструкций и сооружений, относящихся к первым десятилетиям XX в., подтверждает репутацию железобетона как долговечного материала. Однако известно немало фактов, когда происходят как местные повреждения, так иногда и значительные разрушения железобетонных конструкций. Можно отметить две основные схемы развития процессов коррозии железобетонных конструкций. По первой коррозия арматуры начинается после разрушения бетона в защитном слое, т. е. причина повреждения конструкции заключается в недостаточной стойкости бетона.

Развитие коррозии по второй схеме начинается с арматуры, когда бетон не обладает достаточными защитными свойствами, но и не разрушается под действием среды, которая в данном случае не является по отношению к нему агрессивной. Разрушение бетона происходит под давлением растущей на арматуре ржавчины, т. е. носит чисто механический характер. Обычно такого рода разрушение железобетонных конструкций вызывается действием влажного воздуха или периодического увлажнения и характерно для влажных цехов, особенно при загрязнении атмосферы агрессивными газами.

1.Общие положения по защите от коррозии строительных конструкций

1.1 Основные сведения из теории коррозии металлов

Коррозия арматуры в бетоне является частным случаем многообразного явления коррозии металлов. Под понятием коррозии металлов подразумевается процесс постепенного разрушения их поверхности в результате химического или электрохимического взаимодействия металла с окружающей средой. Чисто химическое взаимодействие металлов со средой встречается несравненно реже, чем электрохимическое. Коррозия стальной арматуры в бетоне является электрохимическим процессом.

Электрохимическая коррозия, или коррозия в электролитах, является результатом работы множества микроскопических короткозамкнутых гальванических элементов, возникающих на поверхности металла при контакте с электролитом. Их возникновение обусловлено неоднородностью металла или окружающей среды. Таким образом, электрохимическая коррозия предполагает наличие электрического тока, который возникает в процессе коррозии и не нуждается во внешней причине. При наличии внешней причины в виде блуждающих токов коррозия обычно усиливается.

Известно, что при погружении в электролит двух электродов из разных металлов они приобретают различные по величине электрические потенциалы. При замыкании электродов между ними возникает ток. Прохождение тока сопровождается растворением электрода с более электроотрицательным потенциалом — анода.

Короткозамкнутые гальванические элементы могут возникать и на одном металле вследствие наличия участков поверхности с различными потенциалами. Разность потенциалов наблюдается между разными структурными составляющими сплава и примесями, а также между участками поверхности, отличающимися состоянием пленки окислов, обработкой и напряженным состоянием.

На величину потенциала металла влияют и многие другие факторы, например состав электролита, скорость его движения, концентрация растворенных газов. Поэтому практически всегда при соприкосновении с электролитом на поверхности металла возникают короткозамкнутые гальванические элементы, которые называют коррозионными микро- и макроэлементами.

По характеру разрушения поверхности металла различают следующие основные виды коррозии:

1) равномерная, или общая, коррозия, т. е. равномерно распределенная по поверхности металла;

2) местная, или локальная (пятнами), коррозия, сосредоточенная на отдельных участках поверхности;

3) точечная коррозия, или питтинг, сосредоточенная на очень малых участках поверхности, но отличающаяся глубоким прониканием;

4) межкристаллитная (интеркристаллитная) коррозия, сосредоточенная на границах кристаллитов.

На коррозирующей поверхности можно одновременно наблюдать разные виды разрушений. Чаще наблюдается постепенный переход одного вида в другой: например, коррозии пятнами — в общую с развитием в дальнейшем глубоких местных изъязвлений. Местная коррозия, несмотря на вызываемые ею меньшие весовые потери металла, более опасна, чем общая, так как приводит к быстрой потере прочности отдельных участков.

Несмотря на малые весовые потери металла, особенно резко понижает прочность межкристаллитная коррозия, нарушающая связи между кристаллами. Продукты коррозии железа (ржавчина) имеют различный состав, который зависит от условий протекания процесса. Наиболее часто образуются такие соединения, как Fe(OH)3, Fe(OH)2, Fe3O4 х Н2О, Fe2O3. Ржавчина занимает в 2—3 раза больший объем, чем прокорродировавшая сталь, и отличается рыхлостью (объем окисла Fe2O3 в плотном теле, например, в 2.16 раза больше объема окислившегося металла).

Общепринято выражать коррозионную стойкость металлов по 10-балльной шкале в зависимости от скорости коррозии, определяемой либо потерей веса с единицы поверхности, либо глубиной проникания коррозии за единицу времени. Однако из изложенного выше о видах коррозионных разрушений очевидно, что эти показатели не всегда могут служить критерием стойкости.

Для стальной арматуры железобетонных конструкций использовать общепринятую шкалу стойкости не представляется возможным.

Объясняется это тем, что даже очень медленный процесс коррозии арматуры, в результате которого ее прочность остается еще достаточной, может привести к растрескиванию бетона под давлением растущего слоя ржавчины, т. е. к нарушению расчетного сечения железобетонной  конструкции.

Борьба с коррозией металла ведется различными путями. Стойкость многих металлов и сплавов повышают путем введения полезных компонентов и удаления вредных примесей. В применении к стали этот способ называется легированием.

Целесообразно также снижать агрессивность среды, например, удалять из атмосферы производственных зданий вредные составляющие, вводить ингибиторы (замедлители) коррозии в газовую и в жидкую среды.

Давно и широко применяемым способом защиты металлов от коррозии являются металлические и неметаллические покрытия. Как те, так и другие можно выбрать так, что они будут не только изолировать металл от внешней среды, но и защищать его электрохимически. Примером может служить цинковое покрытие стали.

Цинк является анодом по отношению к железу, так как его электродный потенциал более отрицателен. Поэтому даже при повреждении такое покрытие обеспечивает защиту стали, так как в возникающей у места нарушения покрытия гальванической паре разъедается цинк, а сталь остается невредимой. Такого рода покрытия называют протекторными.

Электрохимическая защита крупных сооружений трубопроводов, резервуаров, морских судов осуществляется при помощи протекторов или путем наложения на конструкцию катодного потенциала от постороннего источника тока. При этом конструкция, будучи катодом, не корродирует, разрушаются лишь специально предназначенные для этого аноды. При протекторной защите к защищаемой конструкции присоединяют пластинки из металла или сплава с более отрицательным потенциалом, которые служат анодами.

Известно очень много лакокрасочных защитных покрытий с различной степенью защитного действия и разной долговечностью. Соответствующим подбором компонентов, в частности пигментов и наполнителей, лакокрасочным покрытиям можно придать кроме изолирующих свойств также и ингибирующие, например, путем введения хромата цинка в состав грунта. Влага, проникая через пленку покрытия, растворяет частицы хромата цинка, а получающийся раствор, соприкасаясь со сталью, пассивирует ее поверхность.

Защита стали от коррозии в железобетонных конструкциях в значительной степени основана также на пассивирующем действии щелочной среды, образующейся в процессе гидратации и твердения цементного камня.

2. Влияние среды на защитные свойства бетона

Основой защитного действия цементных бетонов на арматурную сталь является щелочной характер влаги в капиллярно-пористом теле бетона, способствующий сохранению пассивного состояния поверхности стали. Однако бетон находится в постоянном взаимодействии со средой, которая может либо способствовать его упрочнению и уплотнению, либо разрушать его структуру и понижать прочность, либо уменьшать его способность защищать арматуру.

Как показывают опыт и исследования, последнее может быть вызвано несколькими процессами, результатом которых является потеря бетоном способности поддерживать пассивное состояние стали вследствие понижения степени щелочности межфазной жидкости или проникания в нее ионов — стимуляторов коррозии.

Первое обычно является результатом действия на бетон кислых газов и жидкостей, второе — сред, содержащих хлориды. Наиболее распространенным из кислых газов является углекислый газ, среднее содержание которого в атмосфере сельской местности составляет 0,03%. В атмосфере промышленных районов и в воздухе цехов его концентрация может быть значительно более высокой.

Углекислота активно поглощается пористым телом бетона, так как между фронтом карбонизации и поверхностью бетона создается постоянная разность парциальных давлений углекислого газа, поддерживающая его

диффузию. Скорость карбонизации зависит от плотности бетона и его влажности, а также от концентрации углекислоты.

По Пауэрсу, лишь при относительной влажности воздуха выше 45% содержание воды в бетоне достаточно для карбонизации. Эти данные подтверждаются Шиделером и Фербеком. Неоднократно установлено, что при влажности воздуха, близкой к полному насыщению, карбонизация плотных бетонов практически прекращается.

Очевидно, наиболее интенсивно процесс карбонизации идет в случае, если пленка влаги на стенках пор в бетоне достаточна, лишь для растворения в ней гидроокиси кальция и углекислоты и не закрывает пор целиком, оставляя свободным доступ последней в виде газа. Капиллярная конденсация в порах геля, способствует дополнительному уплотнению бетонов плотной структуры и препятствует их карбонизации даже при оптимальной для этого процесса относительной влажности (45—70%). Для газонепроницаемости бетонов особенно важны условия твердения. В воде получаются некарбонизирующиеся структуры, а при воздушном твердении и пропаривании — легкокарбонизирующиеся.

3. Влияние окружающей среды на процесс коррозии стали в бетоне

Влажность воздуха, играющая решающую роль в сохранении защитных свойств бетона, оказывает большое влияние и на развитие процесса коррозии арматуры в бетоне, если ее поверхность по той или иной причине перестает быть пассивной. Опыт эксплуатации железобетонных конструкций показывает, что при сухой воздушной среде в карбонизированном бетоне, как правило, коррозия арматуры не развивается. Не бывает обычно коррозии арматуры и в постоянно и полностью насыщенном водой бетоне, даже если это морская вода, содержащая хлориды.

Процесс поглощения бетоном различных веществ может быть обратимым и необратимым (в зависимости от формы их связей с составляющими цементного камня). Вода, например, имеет 4 формы связи: химическую, адсорбционную (физико-химическую), капиллярную и осмотическую. Две последние являются физическими формами связи. Вода, поглощаемая капиллярно-пористым телом бетона, может иметь в нем все 4 формы связи, причем при обычных температурах (до 100°С) химическая и физико-химическая связи необратимы. Вода связывается химически в процессе гидратации минералов клинкера, которая может длиться многие годы. Химическая связь воды в бетоне разрушается при температурах значительно выше 100°С. Адсорбционные связи воды в бетоне также весьма прочны и в пределах до 100°С не разрушаются.

Практически в сформировавшейся структуре бетона в широких пределах может меняться содержание капиллярной воды, которая в зависимости от парциального давления водяных паров в окружающей среде заполняет поры и капилляры разной величины — от мельчайших пор геля при малой относительной влажности воздуха до капилляров с радиусом 1 х 10-5 см при высокой влажности. Несвязанная вода, механически заполняющая крупные поры, трещины и пустоты, также может появиться в бетоне, если он будет находиться под гидравлическим давлением либо если в теле бетона образуется точка росы и происходит конденсация паров воды. Для капилляров с радиусом более 1 х10-5 см, которые обычно называют макрокапиллярами, давление насыщенного пара над мениском воды практически равно давлению пара над плоской поверхностью. Такие капилляры заполняются водой только при непосредственном соприкосновении с ней и отдают ее в атмосферу, насыщенную водяными парами.

При полной гидратации вода, не испаряющаяся до температуры 105°С, составляет около 25% веса цемента. Это вода, находящаяся в химической и

физико-химической связи с цементным камнем, электролитически непроводящая. Поэтому она не влияет на процессы коррозии стали в бетоне. Испаряющаяся вода заполняет капиллярные поры и поры геля. В порах геля, по Пауэрсу , может содержаться до 15% воды от веса цемента. Эта вода в

отличие от воды, заполняющей капиллярные поры, испаряется при более низкой относительной влажности. Например, при среднем расчетном диаметре пор геля вода испаряется только при относительной влажности ниже 65%. Следовательно, если бетон не соприкасается с водой, капиллярная вода может полностью испариться, но при этом останется вода в порах геля. Ее количество будет зависеть от относительной влажности воздуха и величины пор геля.

Опыты в Управлении по испытанию материалов в Мюнхене показали, что бетон при относительной влажности воздуха 65% содержит испаряющуюся воду в количестве около 15% веса цемента, или, в зависимости от содержания цемента в бетоне, 1—2% веса последнего.

Для стали в бетоне, так же как и для открытого металла, должна быть некоторая критическая влажность, ниже которой пленки влаги на ее поверхности не могут служить электрическим проводником для перемещения зарядов между анодными и катодными участками поверхности и, следовательно, наступит омическое торможение коррозионного процесса.

Практика и эксперименты показывают, что такое критическое значение относительной влажности воздуха находится в пределах 50—60%. Наиболее интенсивно развивается процесс коррозии при повышенной влажности, составляющей около 80%. При этом пленки адсорбционной влаги на поверхности арматуры и в прилегающих порах бетона обладают достаточной ионной проводимостью, и электрохимические реакции коррозии начинают протекать с диффузионным контролем катодного процесса ионизации кислорода. При насыщении бетона влагой диффузия кислорода к катодным участкам сильно замедляется. Поэтому процесс коррозии арматуры практически останавливается при влажности воздуха, близкой к 100%. Последнее справедливо лишь для плотного бетона. В недостаточно плотном бетоне многочисленные крупные сквозные поры не закрываются влагой, кислород продолжает свободно поступать к поверхности арматуры, и процесс коррозии не замедляется.

4. ЗАЩИТА АРМАТУРЫ В КОНСТРУКЦИЯХ ИЗ ЛЕГКИХ, ЯЧЕИСТЫХ И АВТОКЛАВНЫХ СИЛИКАТНЫХ БЕТОНОВ

4.1 Особенности коррозии арматуры и ее защита в легких бетонах

В настоящее время в строительстве широко применяются конструкции из бетонов на легких пористых заполнителях. Бетоны эти отличаются большим разнообразием по-виду заполнителей и вяжущих, а также по структуре, определяемой степенью заполнения плотным раствором пространства между зернами пористого заполнителя.

Опыт показывает, что состояние арматуры в легких бетонах определяется главным образом их структурой, а также пористостью заполнителя. Исследования состояния арматуры в легких бетонах на клинкерных цементах проводились неоднократно. В. М. Москвин установил, что для предохранения арматуры от коррозии в пемзобетоне расход цемента должен быть не менее 220 кг/м³, а лучше 250 кг/л³. При этом в состав бетона вводили диатомит в количестве от 20 до 40% веса цемента. В. О. Саакян при кратковременных испытаниях во влажной среде арматуры в пемзобетоне плотной структуры с расходом цемента 160 кг/м и более наблюдал коррозию лишь в тех местах, где были раковины.

На основании проведенного в 1936 г. М. 3. Симоновым в Тбилиси обследования ряда жилых, общественных и производственных зданий из легкого железобетона было установлено, что состояние арматуры не отличается от такового в сооружениях из обычного железобетона.

Для сооружений, нодвергающихся действию атмосферных или других факторов,вызывающих коррозию металла, минимальное содержание портландцемента установлено 150 кг на 1м³ пемзо или туфобетона.

При этом сумма весов пылевидных частиц и портландцемента должна быть равна 250 кг/м³.

В. Г. Довжик и Л. А. Кайсер считают, что плотность структуры является основой защиты арматуры в конструктивно-теплоизоляционном керамзитобетоне. По их данным, в конструкциях для жилищного строительства из керамзитобетона объемным весом 800-1000 кг/м³ на керамзитовом песке при расходе цемента не менее 200 кг/м³ арматура надежно защищена от коррозии.

При недостаточно плотной структуре (плотность 0,95-0,97) или при пониженном расходе цемента (примерно 150 кг/м³) для предупреждения местной коррозии арматуры рекомендуют вводить в бетонную смесь нитрит натрия в количестве 2% веса цемента, а в случае неплотной структуры (плотность менее 0,9) и низкого расхода цемента (примерно 100 кг/м) покрывать арматуру цементно-казеиновой обмазкой. При этом изделие должно иметь фактурные слои из плотного цементно-песчаного раствора.

Согласно нормам ФРГ , при изготовлении полых плит настилов из пемзобетона защитный слой бетона плотной структуры должен быть не менее 1 см в сухих условиях и не менее 1,5 см на открытом воздухе, а расстояние от стержней до внутренней поверхности бетона в пустотах должно быть не менее 1 см. Арматуру рекомендуется укладывать в цементное тесто (в некоторых случаях с добавкой мелкого песка или трасса): при этом арматура втапливается в предварительно уплотненный пемзобетон и затем обильно заливается цементным тестом. Для уменьшения межзерновой пустотности пемзовый щебень дробят до крупности 6—8 мм и добавляют фракцию 0—3 мм. Рекомендуется вводить песок, в количестве 10%,.но не более 20%. При выполнении этих требований в бетоне марки 80—100 пористость минимальная не опасная для арматуры. Если конструкция подвергается воздействию паров воды, то необходимо нанесение цементной штукатурки (плотный фактурный слой), а при действии паров кислот нужна дополнительная покраска поверхности конструкции.

В отечественной нормативной литературе отмечается недостаточная четкость и противоречивость рекомендаций для обеспечения сохранности арматуры в конструкциях из легких бетонов. СНиП предусматривают, что антикоррозийная защита арматуры железобетонных конструкций из легких, ячеистых и других пористых бетонов производится путем нанесения цементно-казеиновой, цементно-полистирольной или других видов обмазки.

Указания по проектированию антикоррозионной защиты строительных конструкций предусматривают, что в промышленных зданиях легкие бетоны на пористых заполнителях могут применяться для армированных конструкций только при плотной структуре. При этом в случае воздействия агрессивных сред требуется обязательная защита поверхности конструкций.

В ГОСТ на керамзитобетонные панели указано, что они применяются в конструкциях зданий с сухим, нормальным и влажным режимом. При относительной влажности выше 60% требуется защита внутренней поверхности панелей пароизоляционным покрытием. Указывается, что керамзитобетон должен иметь плотную и однородную структуру. Межзерновое пространство должно быть целиком заполнено раствором. Изготовление керамзитобетона с неплотной структурой допускается при условии защиты арматуры от коррозии обмазками или покрытиями и защиты всех поверхностей панелей от промокания. Толщина защитного слоядолжна быть не менее 20 мм.

По ГОСТ на методы испытания бетонной смеси плотная структура легких бетонов характеризуетсяобъемом межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси, не более 3. Наиболее обоснована рекомендация о защите арматуры путем использования легких бетонов плотной структуры на цементном вяжущем, которые уступают тяжелым бетонам только в длительности сохранения защитных свойств. При этом предполагаемое вредное действие содержащихся в некоторых заполнителях соединений серы и частиц несгоревшего угля не должно иметь места, так как заполнители и арматура целиком обволакиваются цементным тестом.

Защита арматуры в таких бетонах специальными покрытиями исключается, а если возникает необходимость в усилении защитных свойств бетона (например, в агрессивных средах), то это должно достигаться либо использованием фактурных слоев из плотных бетонов или растворов, либо окрасочной, пропиточной или оклеечной изоляцией той поверхности конструкций, которая испытывает агрессивное воздействие.

Известно, что лучше всего защищает арматуру плотный бетон. Однако в практике часто используются бетоны (главным образом, конструктивно-теплоизоляционные) с различной степенью неплотности структуры, где имеется реальная угроза развития коррозии арматуры.

Исследования защитных свойств некоторых составов легких бетонов и антикоррозионных покрытий арматуры в этих бетонах показали:

1. Коррозия незащищенной арматуры наблюдалась во всех составах бетона, которые считались плотными. Изучение структуры и глубины карбонизации этих бетонов показало, что они имеют межзерновую пустотность, которая и является причиной развития коррозии арматуры. Поэтому для надежной защиты арматуры необходимо при подборе составов плотных бетонов напористых заполнителях контролировать межзерновую пустотность по методике, указанной в ГОСТ.

2. В крупнопористых бетонах развивается коррозия арматуры в тех местах, где нет контакта ее поверхности с цементным камнем. Поэтому необходимо либо ограничивать применение армированных конструкций из таких бетонов сухими условиями эксплуатации, когда при быстром снижении технологической влажности процесс коррозии затухает, либо защищать арматуру антикоррозионными покрытиями.

3. В поризованных золобетонах на пористых заполнителях арматура корродирует наиболее интенсивно (аналогично арматуре в ячеистых бетонах), что объясняется быстрой карбонизацией легкопроницаемого поризованного раствора, который к тому же содержит золуунос, имеющую в своем составе компоненты, агрессивные но отношению к стали. В таких бетонах защита арматуры покрытиями является обязательной.

4. Толщина защитного слоя имеет значение только в истинно плотных бетонах, где с ее увеличением уменьшается возможность развития коррозии арматуры. При пониженном расходе цемента 80 кг/м³ в керамзитобетоне наблюдается усиленная коррозия арматуры. Очевидно, что снижение расхода цемента без ущерба для защитной способности бетона возможно только при замене части цемента уплотняющими тонкомолотыми добавками с тщательным подбором состава бетона и контролем плотности свежеуложенной смеси.

6. В воздушно-сухих условиях коррозия арматуры в бетонах любой структуры имеет резко затухающий характер. Коррозия развивается только в период сохранения бетоном технологической влажности и не достигает опасной степени. Поэтому в конструкциях, предназначенных для эксплуатации в сухих условиях, исключающих конденсационное сверхсорбционное увлажнение бетона, арматуру можно не защищать даже в бетонах пористой структуры.

7. Из проверенных защитных покрытий полностью надежным оказалось цементно-битумное, которое и следует в первую очередь рекомендовать для защиты арматуры в необходимых случаях, т. е. в бетонах с межзерновой пустотностью, превышающей 3%, и в поризованных. Защитные свойства цементно-кузбасслакового покрытия можно улучшить, если увеличить его толщину (например, путем нанесения в два слоя). Для улучшения защитных свойств цементно-полистирольного покрытия необходимо, очевидно, уточнение его рецептуры.

В последнее время находят широкое применение поризованные легкие бетоны.Их защитные свойства по отношению к арматуре близки к защитным свойствам безавтоклавных ячеистых бетонов. Известно, что в первые годы эксплуатации у поверхности арматуры изделий из безавтоклавных ячеистых бетонов сохраняется щелочная пассивирующая среда. Поэтому их повышенная первоначальная влажность не вызывает значительной коррозии арматуры, если бетон не содержит агрессивных компонентов в виде зол, шлаков и добавок хлористых солей. Через несколько лет эксплуатации ячеистый бетон карбонизируется и перестает пассивировать сталь, но к этому времени бетон обычно (при сухом режиме помещений) настолько просыхает, что коррозия практически прекращается.

Приведенные данные из литературы, нормативных документов, результаты экспериментов и обследований позволяют сделать следующие выводы и рекомендации по защите арматуры стеновых панелей из легких бетонов.

Наибольшую сохранность арматуры гарантирует бетон плотного строения. Поэтому необходимо применять для изготовления стеновых панелей такой бетон, состав и способ уплотнения которого обеспечивают заполнение цементно-песчаным раствором всех пустот между углами крупного заполнителя. Это может быть достигнуто фракционированием легкого заполнителя, применением легкого песка и расходом цемента не менее 250 кг на 1 м³ бетона.

Изготовление панелей из керамзитобетона и других легких бетонов неплотной структуры с использованием неагрессивных заполнителей может быть допущено при условии защиты арматуры от коррозии при помощи обмазок, кроме того, лицевые поверхности панелей необходимо защищать от промокания.

В панелях из поризованных легких бетонов, предназначенных для зданий с сухим и нормальным влажностным режимом помещений и чистой воздушной средой, допускается не прибегать к специальной защите арматуры, если не используется зола, а расход цемента— не менее 200 кг/м³. При этом обязательно устройство плотных фактурных слоев.

 В остальных случаях необходимо защищать арматуру, так же как в изделиях из ячеистых бетонов, и наносить на внутреннюю поверхность панелей пароизоляционное покрытие.

Защитные обмазки должны иметь повышенную прочность, исключающую их повреждение от ударов крупного заполнителя при подаче бетонной смеси в форму и уплотнении с вибрацией. Этим требованиям удовлетворяют цементно-полистирольная и цементно-битумная обмазки. Цементно-казеиновая обмазка из-за своей хрупкости не может быть рекомендована для защиты арматуры в легких бетонах. При значительной влажности среды целесообразно использовать оцинкованную арматуру.

Лицевые поверхности и торцы панелей должны быть плотными. Целесообразно дополнительно обрабатывать горцы панелей гидрофобными жидкостями для придания несмачиваемести поверхности бетона. Для повышения сохранности арматуры в панелях из легких бетонов необходимо использовать конструктивные меры защиты от увлажнения.

Наиболее надежными способами защиты арматуры в легких бетонах во всех случаях являются повышение защитных свойств самого бетона и создание условий, препятствующих повышению его влажности. Применять бетоны с пониженными защитными свойствами, прибегая к специальной защите арматуры, следует лишь при соответствующем технико-экономическом обосновании и при условии обеспечения хорошо налаженной технологии нанесения защитных покрытий, гарантирующей их высокое качество.

В легких бетонах плотной структуры на крупном пористом заполнителе, природном тяжелом песке и клинкерных цементах не требуется специальной защиты арматуры. Плотной считается структура бетона, в котором объем межзерновых пустот уплотненной бетонной смеси, определяемый по ГОСТ 11051—64, не превышает 3°/с.

4.2 Материалы, применямые для защиты от коррозии

Лакокрасочные покрытия вследствие экономичности, удобства и простоты нанесения, хорошей стойкости к действию промышленных агрессивных газов нашли широкое применение для защиты металлических и железобетонных конструкций от коррозии.

Защитные свойства лакокрасочного покрытия в значительной степени обуславливаются механическими и химическими свойствами, сцеплением пленки с защищаемой поверхностью.

Перхлорвиниловые и сополимерно- лакокрасочные материалы широко используются в противокоррозионной технике.

Лакокрасочные материалы в зависимости от назначения и условий эксплуатации делятся на восемь групп:

·  А – покрытия стойкие на открытом воздухе;

·  АН – то же, под навесом;

·  П – то же, в помещении;

·  Х – химически стойкие;

·  Т – термостойкие;

·  М – маслостойкие;

·  В – водостойкие;

·  ХК – кислостойкие;

·  ХЩ – щелочестойкие;

·  Б – бензостойкие.

Для противокоррозионной защиты применяются химически стойкие перхлорвиниловые материалы:

·  лак ХС-724,

·  эмали ХС и сополимерные грунты ХС-010,

·  ХС-068,

·  покрытия на основе лака ХС-724 и каменноугольной смолы,

·  лаки ХС-724 с эпоксидной шпаклевкой ЭП-0010.

Защитные покрытия получают последовательным нанесением на поверхность грунта, эмали и лака. Число слоев зависит от условий эксплуатации покрытия, но должно быть не менее 6. Толщина одного слоя покрытия при нанесении пульверизатором 15…20 мкм. Промежуточная сушка составляет 2…3 ч при температуре 18…20ºС.

Окончательная сушка длится 5 суток для открытых поверхностей и до 15 суток в закрытых помещениях. Окраска химически стойким комплексом (грунт ХС-059, эмаль 759, лак ХС-724) предназначена для защиты от коррозии наружных металлических поверхностей оборудования, подвергающихся воздействию агрессивных сред щелочного и кислотного характера. Этот комплекс отличается повышенной адгезией за счет добавки эпоксидной смолы. Химически стойкое покрытие на основе композиции из эпоксидной шпаклевки и лака ХС-724 совмещает в себе высокие адгезионные свойства, характерные для эпоксидных материалов и хорошую химическую стойкость, свойственную перхлорвинилам. Для нанесения композиций из эпоксидной шпаклевки и лака ХС-724 рекомендуется готовить следующие два состава:

I. Состав грунтовочного слоя, 4 по массе:

1.Эпоксидная шпаклевка ЭП-0010 100

 2.Отвердитель №1 8, 5

 3.Растворитель Р-4 35…45

II.   Состав переходного слоя, 4 по массе:

1. Эпоксидная шпаклевка ЭП-0010 15

2. Лак ХС-724 100

3. Отвердитель №1 1, 3

4. .Растворитель Р-4 до рабочей вязкости

Для покрывного слоя используется лак ХС-724.

Состав комплексного пятислойного покрытия, г/м²:

1. Эпоксидная шпаклевка300

2. Лак ХС-724 450

3. Отвердитель №1 60

4. Растворитель Р-4 260

Для механического упрочнения покрытия его полируют стеклотканью. Ориентировочный расход материалов при нанесении на металлическую поверхность составляет 550…600 г/м2, на бетонную – 600…650 г/м2.

Трещиностойкие химически стойкие покрытия применяют на основе хлорсульфированного полиэтилена ХСПЭ.

Для защиты от коррозии железобетонных несущих и ограждающих строительных конструкций с шириной раскрытия трещин до 0, 3 мм применяют эмаль ХП-799 на основе хлорсульфированного полиэтилена.

Защитные покрытия наносят на поверхность бетона после окончания в нем основных усадочных процессов.

При этом конструкции не должны подвергаться воздействию жидкости (воды) под давлением противоположной покрытию стороны или это воздействие следует предотвращать специальной гидроизоляцией.

Материалы на основе хлорсульфированного полиэтилена пригодны для работы при температуре –60 до +130С (выше 100С – для кратковременной работы в зависимости от термостойкости входящих в состав покрытия пигментов).

Покрытия на основе ХСПЭ, стойкие к озону, парогазовой среде, содержащей кислые газы Cl2, HCl, SO2, SO3, NO2 и к растворам кислот, могут наноситься краскораспылителем, кистью, установкой для безвоздушного нанесения.

При работе краскораспылителем и кистью лакокрасочные материалы следует разводить до рабочей вязкости ксилолом или толуолом, а при нанесении установкой безвоздушного напыления – смесью ксилола (30%) и сольвента (70%).

Металлизационно-лакокрасочные покрытия находят широкое применение для защиты от коррозии металлических конструкций, эксплуатируемых в атмосферных условиях и агрессивных средах.

Такие комбинированные покрытия наиболее долговечны (20 лет и более).

Литература

1. С. Н. Алексеев. КОРРОЗИЯ И ЗАЩИТА АРМАТУРЫ В БЕТОНЕ. Москва, 1967.

2. В. Н. Байков, Э. Е. Сигалов. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ, Общий курс, М. 1984.

3. И. М. Ершов. В. И. Иванова. Коррозия арматуры железобетонных опор и бетонных фундаментов опор контактной сети токами утечки с рельсов. ЦНИИ МПС. М.. 1959.

4. Н. А. Корифельд. В. Л. П р и т у л а. Зашита железобетонных конструкции от коррозии, вызываемой блуждающими токами. Журнал «Бетон и железобетон», 1969г.

5. МГСН 2.08-01 Защита от коррозии бетонных и железобетонных конструкций жилых и общественных зданий.

6.  СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения (с 01.03.2004 замен СНиП 2.03.01-84, СТ СЭВ 1406-78, СНиП II-21-75, СН 511-78)

diplomba.ru

Коррозия бетона и железобетона и его защита (фото)

С течением времени практически каждый строительный материал приходит в негодность и разрушается. Это касается многих материалов, применяемых в строительстве: металлов различных типов, кирпича и газобетона, пенобетона, асбоцемента и железобетона. Не является исключением в этом ряду и бетон. В связи со своей структурой, основная часть которой — это цемент, состоящий из кальциевых и кремниевых кислот с вкраплениями алюминия, основным разрушителем, вызывающим процесс коррозии бетона, является обыкновенная вода. Сегодня, защита продумана до мелочей, существуют различные способы защиты как физические (покрытие стойкими материалами), так и химические (различные пропитки и лаки).

На скорость коррозии непосредственное влияние оказывает цемент, который использовался при строительстве.

 Но, насколько бы современной и совершенной ни была защита, она недолговечна, и, время от времени придется затрачивать усилия на ее обновление.

Определение коррозии

Наиболее подвержены коррозии цементные швы. Это связано с тем, что они — наименее прочное звено в конструкции.

Современная наука дает определения множеству явлений, согласно ей, коррозия — это совокупность процессов (химических, биологических, физических), инициатором которых является внешняя среда, а результатом — постепенное разрушение строительного материала.

Чаще всего процесс коррозии бетона начинается с такой его части как цементный камень. Эта часть конструкции является наименее прочной; образуется она уже в процессе затвердения, в ней есть множество капиллярных ходов, которые могут быть заполнены воздухом или водой. Воздействовать на цементный камень могут газы, находящиеся непосредственно в воздухе, а также разные виды вод:

  • грунтовые;
  • речные;
  • морские;
  • дренажные;
  • сточные.

Очень вредны для цементного камня грунтовые воды, особенно те, которые находятся около предприятий промышленности. В таких водах могут найтись самые разные химические вещества, к примеру, вблизи химических производств грунтовые воды «обогащены» кислотами органическими и минеральными, щелочами, хлоридами, солями никеля, цинка, меди, железа, нитратами — список можно продолжать довольно долго. У заводов, занимающихся обработкой металлов, в грунтовых водах часто можно найти сульфаты железа и другие продукты, получающиеся в результате травильных процессов.

Быстрому разрушению бетонных конструкций способствуют мелкие трещины, через которые внутрь поступает влага.

Однако грунтовые воды вблизи фабрик и заводов не являются рекордсменами по числу и концентрации веществ, способных принести вред цементному камню: выигрывают в данном случае сточные воды. Даже в небольшой концентрации (разбавленные речной водой) сточные воды могут нанести большой вред цементному камню, который может быть, например, в гидротехнических сооружениях.

Интересно, что воздух вблизи различных заводов может быть совершенно безопасным для человека (содержание вредных веществ — оксиды азота, сернистый газ и других — не представляет вреда для здоровья), а вот для бетона, даже такие небольшие концентрации, могут стать причиной постепенной коррозии и разрушения.

Виды коррозионных процессов

Есть немало видов коррозионных воздействий. Не одна сотня химических веществ при долгом контакте приводит к коррозии. Коррозия бетона бывает следующих видов:

На графике представлена зависимость скорости разрушения от времени воздействия неблагоприятных факторов.

  • химическая;
  • физико-химическая;
  • биологическая;
  • радиационная.

Химическая коррозия является следствием атмосферных осадков и воздействия углекислого газа, который всегда присутствует в составе воздуха. Сильнее всего воздействие на бетон происходит в результате таких атмосферных осадков, в которых имеются хлориды, сульфаты или карбонаты. Разрушают и осадки, в составе которых присутствуют оксиды азота — так называемые «кислотные дожди».

Все процессы, которые имеют место при химической коррозии относятся к одному из трех видов:

Любые защитные покрытия на бетонные поверхности можно наносить после того, как они просохнут.

  1. Выщелачивание с помощью мягких вод. При этом происходит вымывание таких компонентов из состава (из его поверхностного слоя), которые могут быть растворены в щелочной воде. В результате данного процесса на поверхности появляется налет белого цвета — белые потеки. От этого вида коррозии бетона в некоторых случаях он только выигрывает: выщелачивание создает коллоидный слой, который защищает бетон от других вредных воздействий окружающей среды.
  2. Растрескивание или цементная бацилла. В результате этого процесса из-за влаги, которая имеется в атмосфере, на поверхности могут возникать так называемые «рыхлые малорастворимые вещества». Из-за этих веществ, в результате образования различных обменных реакций, бетон может начать растрескиваться. Чаще всего повреждаются поверхность, но может начаться и проникновение вглубь — и с течением времени, коррозия бетона может усилиться.
  3. Растрескивание в связи с кристаллизацией. При этом типе химической коррозии образуются плохо растворимые соединения, которые с помощью растворов сульфатов кристаллизуются. Так как при кристаллизации происходит увеличение объема, то бетон вынужден расширяться, в итоге возникают трещины.

При ремонте бетонных конструкций, зону коррозии удаляют захватывая часть «здоровой».

Физико-химическая коррозия бетона связана с процессом замерзания воды. В поры и капилляры, пусть и в небольших количествах, попадает вода (также она может быть там изначально), а затем, при понижении температуры, она замерзает, превращается в лед. Лед по объему больше, чем вода, и он начинает распирать конструкцию — происходит растрескивание. Этот процесс идет тем быстрее, чем больше и чаще происходят процессы заморозки и разморозки бетона.

Третий вид разрушения — биологический. Здесь первоначальный источник коррозии — это микроорганизмы. Строго говоря, не сами микроорганизмы разрушают структуру, а химические вещества, продукты жизнедеятельности микроорганизмов. Однако к химической коррозии этот вид не относится — причиной возникновения микроорганизмов является не атмосфера, а нарушение условий эксплуатации сооружений из бетона. Микроорганизмы начинают активно развиваться в условиях постоянной сырости, так что важно помнить об этом при пользовании зданием.

Последний, не так сильно распространенный вид коррозии бетона, — это радиационный. В этом случае из-за действующей радиации, ионизационного излучения, из бетона удаляется кристаллизованная вода. Удаление такой воды нарушает структуру и прочность материала снижается. При долгом облучении кристаллические вещества могут приобретать состояние, подобное жидкому, иначе оно называется аморфное. Как результат, все это вызывает трещины, увеличение внутренних напряжений в бетоне.

Факторы развития

Не секрет, что разрушение различных сооружений происходит в разные сроки. На коррозию влияют следующие факторы:

Если на сооружение будет длительное время воздействовать агрессивная среда, то такие сооружения покрывают гидроизоляционными смесями.

  • пористость материала;
  • капиллярность материала;
  • преобладающие компоненты в атмосферных осадках;
  • способность верхнего слоя бетона противостоять веществам.

​Пористость — является одним из основных свойств бетона. Этот показатель характеризует наличие пор и плотность. Напрямую от этого свойства проистекает другое — способность к водопоглощению. Капиллярно-пористая структура позволяет бетону впитывать воду из воздуха, при осадках и в других случаях. Бетон, имеющий сильно пористую структуру и, соответственно, большое водопоглощение, имеет больше всего шансов начать разрушаться от физико-химической коррозии. Защита бетонной конструкции должна быть продумана на этапе строительства. Поэтому очень важно проведение строительных работ профессионалами, которые смогут сделать бетонную смесь нужной пористости, чтобы в дальнейшем защита бетонной конструкции от физико-химической коррозии не тревожила владельца строения.

Способы защиты

Места, где обнаружена коррозия, зачищают и покрывают специальными грунтовками. Они обеспечивают гидро- и пароизоляцию, а следовательно, замедляют разрушение.

В связи с тем, что в последнее время огромное количество зданий и сооружений возводится из бетона, большую роль стала играть защита этого материала от внешних воздействий. Чаще всего она основывается на защите поверхности бетона, на использовании бетона с минимальной капиллярной структурой и применении особых добавок, которые не дают образовываться микротрещинам, защищают от выщелачивания и вымывания. Все эти мероприятия можно отнести к одной из двух групп. В первую группу входят такие мероприятия, которые изменяют состав бетона, делают его более устойчивым.

Во вторую группу входят средства, при которых поверхность бетона покрывается различными веществами, пропитками, лаками и так далее. Иногда в состав таких веществ могут входить добавки, которые защищают бетон от образования микроорганизмов на нем. Эффективно использование цельных листов из какого-либо защитного материала. В этом случае увеличивается скорость обработки, а защита не страдает.

Нередко сочетаются оба способа: бетон покрывается специальным веществом, но оно не только находится на его поверхности, но и впитывается внутрь, проникает в его толщу. Такие средства очень эффективны, они могут обеспечивать практически полную гидроизоляцию.

При больших очагах коррозии проводится очистка здания от них. После этого здания обрабатываются антикоррозионными полимерными грунтовками, проводят армирование и заново покрывают слоем бетона.

Защита поверхности бетонных сооружений от влаги, обеспечивается за счет использования сеалантов, в составе которых имеются полимерцементные композиты. Сеаланты — это особые вещества, основной функцией которых является именно защита и повышение прочности бетонных поверхностей. Находящиеся в составе этих веществ компоненты могут буквально просачиваться на несколько сантиметров вглубь, в результате, структура поверхности бетона изменяется — получается аналог мембраны, которая может пропускать воду только в одном направлении: изнутри наружу. В итоге влажность бетона только уменьшается, а не колеблется со временем.

Коррозия железобетона

Металлические части конструкции покрывают специальными лакокрасочными защитными материалами.

Разрушению из-за влаги и химических соединений подвержены строения не только из бетона, но и из железобетона. В железобетонных конструкция дополнительно присутствует арматура из металла, которая может стать источником (причиной) коррозии электрохимического типа. Однако, несмотря на это, железобетон — более устойчивый материал, чем обыкновенный бетон. Источником его устойчивости является наличие специального слоя на поверхности; именно он защищает внутреннюю структуру. Но и здесь с течением времени атмосфера, а конкретно углекислый газ и осадки с растворами солей, разрушают этот слой. Защита железобетонной конструкции в этом случае, будет отличаться от способов защиты бетона от коррозии.

Для того чтобы минимизировать последствия электрохимической коррозии и максимально замедлить процесс разрушения, в бетон вводятся специальные вещества. Такие вещества называются ингибиторами металлической коррозии; основное их предназначение — защита материала, посредством создания защитной пленки на поверхности арматуры, важно не допустить ее контакт с бетоном, влагой и окружающим воздухом. Ингибиторы можно наносить на поверхность или добавлять в бетон в процессе производства. Подобная защита гарантирует сохранность железобетонных конструкций от появления коррозии.

Помимо этого, для защиты арматуры железобетона часто применяют и стандартные методы, которые хорошо зарекомендовали себя при использовании в обыкновенных металлических конструкциях. Например, так называемый способ протекторных анодов. При этом способе с каркасом железобетона соединяется другой метал, который в большей степени склонен к электрохимической коррозии. Защита заключается в том, что соединяясь с железобетонным каркасом, идет электрохимическая реакция, разрушению подвергается именно этот металл-болванка. Таким образом, электрохимическая коррозия железобетона начинается только после того, как эта болванка полностью разрушится.

1pobetonu.ru

Лучшие способы защиты от коррозии металлов

Под воздействием внешних факторов (жидкости, газы, агрессивные химические соединения) разрушаются любые материалы. Не являются исключением и металлы. Коррозийные процессы нейтрализовать полностью невозможно, но вот снизить их интенсивность, повысив тем самым эксплуатационный срок металлоконструкций или иных, в состав которых входит «железо», вполне возможно. 

Способы антикоррозийной защиты

Все способы защиты от коррозии можно условно классифицировать как методики, которые применимы или до начала эксплуатации образца (группа 1), или уже после его ввода в строй (группа 2).

Первая

  • Повышение сопротивляемости «химическому» воздействию.
  • Исключение прямого контакта с агрессивными веществами (изоляция поверхностная).

Вторая

  • Снижение степени агрессивности окружающей среды (в зависимости от условий эксплуатации).
  • Использование ЭМ полей (к примеру, «наложение» внешних эл/токов, регулирование их плотности и ряд других методик).

Применение того или иного способа защиты определяется индивидуально для каждой конструкции и зависит от нескольких факторов:

  • вид металла;
  • условия его эксплуатации;
  • сложность проведения антикоррозийных мероприятий;
  • производственные возможности;
  • экономическая целесообразность.

В свою очередь, все методики подразделяются на активные (подразумевающие постоянное «воздействие» на материал), пассивные (которые можно охарактеризовать как многоразового применения) и технологические (использующиеся на этапе изготовления образцов).

Активные

Катодная защита

Целесообразно использовать, если среда, с которой контактирует металл – электропроводящая. На материал подается (систематически или постоянно) большой «минусовой» потенциал, который делает в принципе невозможным его окисление.

Протекторная защита

Заключается в катодной поляризации. Образец связывается контактом с материалом, который более подвержен окислению в данной токопроводящей среде (протектором). По сути, он является своего рода «громоотводом», принимая на себя весь «негатив», который создают агрессивные вещества. Но такой протектор нуждается в периодической замене на новый.

Поляризация анодная

Применяется крайне редко и заключается в поддержании «инертности» материала по отношению к внешним воздействиям.

Пассивные (поверхностная обработка металла)

Создание защитной пленки

Одна из самых распространенных и малозатратных методик борьбы с коррозией. Для создания поверхностного слоя используются вещества, которые должны соответствовать следующим основным требованиям – быть инертными по отношению к агрессивным хим/соединениям, не проводить эл/ток и обладать повышенной адгезией (хорошо скрепляться с основой).

Все используемые вещества в момент обработки металлов находятся в жидком или «аэрозольном» состоянии, от чего зависит и способ их нанесения – окраска или напыление. Для этого применяются лакокрасочные составы, различные мастики и полимеры.

Прокладка металлоконструкций в защитных «желобах»

Это характерно для разного вида трубопроводов и коммуникаций инженерных систем. В данном случае роль изолятора играет воздушная «прослойка» между внутренними стенками канала и поверхностью металла.

Фосфатирование

Металлы подвергаются обработке специальными средствами (окислителями). Они вступают с основой в реакцию, в результате чего на ее поверхности происходит отложение малорастворимых хим/соединений. Довольно эффективный способ защиты от влаги.

Покрытие более устойчивыми материалами

Примерами использования такой методики служат часто встречающиеся в быту изделия с хромировкой (о хромировании читайте здесь), с серебрением, «оцинковкой» и тому подобное.

Как вариант – защита керамикой, стеклом, покрытие бетоном, цементными растворами  (обмазка) и так далее.

Пассивация

Смысл заключается в том, чтобы резко снизить химическую активность металла. Для этого производится обработка его поверхности соответствующими спецреактивами.

Снижение агрессивности среды
  • Использование веществ, которые снижают интенсивность коррозийных процессов (ингибиторов).
  • Осушка воздуха.
  • Его хим/очистка (от вредных примесей) и ряд других методик, которые могут применяться и в быту.
  • Гидрофобизация почвы (засыпки, введение в нее спецвеществ) с целью снижения агрессивности грунта.
Обработка ядохимикатами

Используется в случаях, когда есть вероятность развития так называемой «биокоррозии».

Технологические способы защиты

Легирование

Самый известный способ. Смысл в том, чтобы на основе металла создать сплав, инертный по отношению к агрессивным воздействиям. Но реализуется только в промышленных масштабах.

Как следует из приведенной информации, не все методики антикоррозийной защиты можно применять в быту. В этом плане возможности «частника» существенно ограничены.

ismith.ru

Виды и причины коррозии бетонов. Способы защиты.

Изначально термин «коррозия» применялся только в отношении металлов. Позже его стали употреблять касательно других материалов и изделий из них. Главный синоним коррозии – разрушение. А этому процессу подвержены практически все строительные конструкции под влиянием различных внешних факторов.

В частности коррозия бетона – это распад его структуры, потеря плотности, прочности и, как следствие, утрата эксплуатационных качеств. Разрушение бетонных элементов начинается с рассыпания или расслоения цементного камня, поскольку заполнители более стойки к агрессивным воздействиям.

Виды коррозии бетона

Вредное, разрушительное влияние на бетон могут оказывать атмосферные осадки, содержащие кислоты и даже воздух поблизости от многих промышленных предприятий (газовая коррозия). А также вода из рек, морей, грунта, дренажных систем и стоков. Когда конструкция выполнена из армированного бетона, то к внешним факторам добавляется еще и опасность возникновения коррозионных процессов в арматуре.

В зависимости от характера содержащихся во внешней среде примесей коррозия бетона и железобетона делится на три типа:

  • 1 вид коррозии – разложение цементного камня в результате выщелачивания гидроксида кальция. Этот элемент может присутствовать в бетонной смеси с момента ее формовки, либо образоваться в процессе воздействия на готовую конструкцию воды с вредными примесями. Са(ОН)2 – это компонент, который легче всего растворяется и быстрее всего вымывается из тела бетона, тем самым разрушая его.
  • 2 вид – подразумевает распад цементного камня от взаимодействия с кислотами. Этот тип называют химической коррозией В этом случае в конструкции происходит вымывание легкорастворимых известковых продуктов, либо проистекает процесс, обратный этому.Под воздействием агрессивных вод в теле бетона образуются осадки, не обладающие вяжущими свойствами. В результате изделие теряет прочность и превращается в слабую рыхлую массу. В эту категорию можно включить щелочную коррозию, которую вызывает избыток противоморозных добавок при формировании бетонной смеси.
  • 3 вид коррозии – это процесс, при котором под воздействием кислоты образуется соединение кальция, не растворимое в воде. СаСО2 или CaSO4 постепенно заполняет свободные поры в массе бетона, увеличивая его объем, что в результате приводит к разрушению конструкции. Из всех видов 3 категории на практике чаще всего встречается сульфатная коррозия.

Понятно, что такое разделение является условным, так как не всегда можно с большой точностью определить, что именно повлияло на разъедание конкретного сооружения.

Коррозионные процессы происходят обычно под влиянием совокупности различных факторов и одновременно может совершаться несколько категорий разрушений.

В том числе значительное влияние на целостность конструкции оказывает отсутствие или наличие коррозии арматуры в железобетоне.

Что приводит к ржавлению арматурного каркаса

Существует несколько причин появления ржавчины на металле внутри бетонной массы. И далеко не всегда это внешние воздействия.

  • Внутреннюю коррозию может вызвать наличие большого количества агрессивных компонентов в воде, которой затворяют бетонную смесь. Кроме того, для создания армированного бетона нельзя использовать состав, содержащий более 2% (от массы цемента) хлористого кальция. Поскольку этот элемент значительно ускоряет коррозию арматуры в бетоне при эксплуатации в любой среде.
  • Немаловажное значение имеет плотность укладки бетонной смеси. Дело в том, наличие большого количества пор, пустот, раковин дает возможность влаге и воздуху проникать внутрь изделия, к арматурному каркасу. В результате на различных участка металлического контура возникают разные электрические потенциалы, что приводит к электрохимической коррозии.
  • Понятие физическая коррозия связано с разрушением бетона в результате его попеременного замораживания и оттаивания. Избежать этой неприятности можно, создав благоприятные условия во время набора бетоном прочности до заданной величины.

Чтобы правильно оценить ситуацию и принять меры для ее исправления, необходимо понять уровень угрозы. Для определения степени коррозии арматуры и бетона применяются физико-химические способы:

  • Изучение состава компонентов, вновь образованных в бетонной массе под воздействием агрессивных веществ. Исследования выполняются в лаборатории при помощи дифференциально-термической и рентгено-структурной диагностики на специально отобранных образцах.
  • Проведение визуального осмотра измененной структуры бетона в конструкции, используя увеличительную лупу. Этот способ позволяет выявить многие поверхностные дефекты.
  • Мощные микроскопы помогают обнаружить характер расположения и соединения элементов цементного камня с зернами заполнителей. А также состояние контакта бетона с арматурой, габариты и направление распространения трещин.

Для определения прочностных характеристик эксплуатируемых конструкций из бетона и железобетона применяются неразрушающие методы контроля в соответствии с рекомендациями и требованиями ГОСТ 18105-86.

Как защитить бетон от коррозии

Методы защиты бетонных и железобетонных конструкций от разрушений из-за ржавчины можно разделить на такие варианты:

  • Подкорректировать состав бетонной смеси таким образом, чтобы увеличить его прочностные характеристики, а также устойчивость к вредному влиянию условий эксплуатации. Достичь этого можно использованием специальных добавок или вяжущего с особыми свойствами. Например, белитового цемента, понижающего степень образования гидроксида кальция.
  • Употреблять средства по защите арматуры в бетоне от коррозии в процессе формирования стального каркаса.
  • Обработать внешние поверхности конструкций гидравлическими смесями.
  • Использовать меры по покрытию бетона антикоррозионными препаратами, обладающими свойством глубокого проникновения в тело изделия.

Существует много причин для образования коррозии железобетона, и меры защиты также бывают разными. Их делят на первичные и вторичные. К первым относятся мероприятия, по приданию бетонной смеси улучшенных характеристик. Применяются добавки, оказывающие стабилизирующее, гидроизоляционное действие, а также пластификаторы, биоциды и многое другое. К таким относятся:

  • сульфатно-дрожжевая бражка;
  • кремнийорганический препарат;
  • мылонафт.

В эту же категорию можно включить способы и средства, защищающие металл внутри массы железобетонных изделий. Обычно это антикоррозийные препараты.

Вторичную защиту бетона от коррозии обеспечивает внешнее покрытие бетонных конструкций лакокрасочными, мастичными материалами, либо пропитками с уплотняющими свойствами.

Хороший результат дает гидроизоляционное оклеечное покрытие. Однако наилучшего эффекта можно добиться, используя первичную и вторичную защиту в совокупности.

Коррозия в любом своем проявлении опасна для построек из бетона и железобетона. Поэтому очень важно соблюдать нормы и правила возведения зданий, сооружений. Применять необходимые защитные меры, препятствующие ржавлению конструкций.

betonopedia.ru

Защита фундамента: коррозия, разрушения, промерзания

Последствие влияние на бетон и арматуру коррозии

Несмотря на то, что современные бетоны отличаются высокой прочностью, они остаются подвержены действию различного вида коррозий. В большинстве случаев, это воздействие агрессивных химических сред и грунтовых вод, загрязненных кислотами и щелочами.

Также не нужно забывать о кислотных дождях, которые часто выпадают в индустриальных зонах. Также он медленно разрушается из-за воздействия сульфатов и фосфатов, хлоридов и других сильных электролитов.

Если фундамент построен выше зоны промерзания, то на него также воздействует сильное давление от мерзлого грунта, происходит неравномерное смещение пластов и деформируется подошва.

Виды коррозии бетона

Коррозиционные процессы проходящие в бетоне

  • Первый вид. Разрушение бетона происходит из-за воздействия различных агрессивных сред, содержащихся в грунтовых водах. За счет коррозии верхней поверхности фундамента, происходит медленное растворение цементного раствора. Также в грунтовых водах может содержаться гидрокарбонат, который растворим в воде, но при этом отличается сильнощелочной реакцией и негативно влияет на песок бетона. Если влияние грунтовых вод происходит в зимний период около границы зоны промерзания, тогда шансов спасти фундамент практически нет.
  • При другом типе коррозии происходят химические реакции обмена веществ, при которых медленно растворяется наполнение фундамента, а также разрушение арматурного слоя. Поэтому, категорически запрещено во время заливки бетона с помощью бетономешалок добавлять в них машинное масло или различные насыщенные жиры.
  • Самый опасный – третий тип коррозии. Он происходит в процессе замещения солей бетона на продукты обмена, например, морской воды. В таких случаях происходит механическое расширение пор бетона, разрушение несущих слоев и наполнение гидратами. В большинстве случаев, это классический этап разрушения за счет сульфатов и карбонатов, причем скорость коррозии бетона зависит от его пористости, марки и проницаемости.

Если учесть все возможные типы деформации бетона, тогда сразу стает ясно, что ключевая среда, из-за которой происходит разрушение основания – это грунтовые и дождевые воды.

Поэтому, основной способ защиты бетона от воздействия агрессивных сред – это качественная гидроизоляция.

Также нужно изначально строить основание с подошвой ниже граничной зоны промерзания.

Защита фундаментов от воздействия агрессивных грунтовых вод

Как правило, воздействие на фундамент бывает не столько поверхностным, сколько комплексным.

Ведь есть также внутренние моменты, которые также приводят к разрушению несущих конструкций. Это, например, природное ржавление металла арматуры.

Если допустить проникновение воды в арматурный слой, тогда остановить процесс внутреннего разрушения уже нельзя. Образовавшаяся окись железа реагирует с компонентами бетона, замещает их и формирует огромные по площади открытые пространства.

Способы нейтрализации коррозии металла арматурного слоя

Факторы, способствующие коррозии бетона и железобетона, ее виды и прогнозирование

  1. При строительстве основания все арматурные прутья полностью залить бетоном, причем устранить любые возможные контакты с окружающей средой;
  2. Придерживаться правил укладки арматуры, ведь она должна быть расположена на расстоянии не менее 2,5 см от поверхности;
  3. При заливке бетонного раствора устранять воздушные карманы и использовать гравий только мелкой фракции;
  4. Если арматура устанавливается также в зоне промерзания почвы, тогда в бетоны добавляют специальные составы и минеральные вещества, которые блокируют процесс коррозии металла. Также они покрывают толстым слоем окиси сам металл и создают дополнительный барьер защиты.

Также рекомендуется внимательно ознакомиться с составом цемента, особенно его количественными составляющими. Как правило, запрещено допускать концентрацию хлористого кальция на уровне более 2% от общей массы цемента.

Несмотря на то, что это важный минеральный компонент, он реагирует с углекислым газом, образуя мел. А со временем, под воздействием даже слабых кислот, растворяется. Соответственно, неизбежно разрушение арматуры, ведь жидкий хлорид кальция очень активный.

Если допустить превышение концентрации хлорида кальция, тогда остановить разрушение фундамента способны только специалисты узкого профиля, а финансовые расходы будут огромными.

Вторичная защита фундамента от коррозийных факторов

Наиболее простым способом защиты бетонных конструкций от коррозии является покраска.

Такая защита подразумевает нанесение специальных защитных красок или лаков на внешнюю поверхность основания.

Как правило, тут делается пропитка на максимально возможную глубину, но факторов, влияющих на остановку процесса деформации бетона, существует немало. Прежде всего, это:

  1. Антикоррозийное покрытие не всегда гарантирует остановку процесса;
  2. Без наличия в бетоне специальных ингибиторов внешнее покрытие не всегда будет достаточно эффективным;
  3. Временный фактор играет важную роль, ведь внутреннюю коррозию металла остановить покрытиями нельзя;
  4. Эффективность пропитки зависит от состава и консистенции, поэтому рекомендуется использовать жидкую смесь для максимально глубокого проникновения в материал. С другой стороны, расход жидких смесей огромный, а вязкие составы легко наносятся, но проникновение минимальное.

Особенности защиты подошвы фундамента от коррозии в зоне промерзания

Типичная схема защита фундамента от промерзания

Учитывая, что на зоне промерзания бутон особенно подвержен вредному воздействию, тогда тут нужно правильно подбирать защитные вещества и составы.

Прежде всего, тут нужно делать внешнюю пропитку морозостойкими антикоррозийными составами. Они производятся на основе минеральных веществ и эпоксидных смол.

Глубина пропитки бетона на глубине промерзания должна составлять не менее 10 см, а арматура должна быть расположена на расстоянии не менее 5 см от внешней поверхности фундамента.

Также тут практикуется покрытие полимерными смолами арматурных прутьев, а в бетон добавляются минеральные ингредиенты, способные выдержать воздействие грунтовых вод низкой температуры.

Принципы защиты

Нанесение мастики на бетонное основание

Как правило, наиболее сильное разрушение бетона происходит через воздействие сразу трех ключевых факторов: влаги, электролитов и мороза. Поэтому, сильному разрушению подвержен бетон в зоне промерзания почвы, на таких горизонтах нужно использовать морозостойкие и влагостойкие бетонные смеси.

Также проводится дополнительная антикоррозийная обработка подошвы при условии ее доступности. Столбчатые конструкции не обрабатывают антикоррозийными составами, тут проблему может решить только выбор правильного бетона и наличие качественного гидроизоляционного слоя.

Таким образом, бетоны в этой зоне защищаются сразу двумя методами: внутренним структурным изменением характеристик бетона и внешней обработкой. Только комбинирование этих способов может спасти основание от разрушения.

В строительных специализированных магазинах всегда можно купить органические и минеральные добавки, которые увеличивают прочность и стойкость бетона до воздействия агрессивных сред.

Рекомендуется проводить вторичную обработку дорогими гидрофобными составами, а также полимерными жидкими смесями. Основная цель такой защиты – это заполнение воздушных образований и пор бетона стойкими к воздействию внешних агрессивных сред составами.

Также в процессе нанесения составов образуется прочная защитная пленка и на самой поверхности бетона. Покрытие используется на стадии заложения фундамента или в процессе его ремонта.

Что такое внутренняя защита фундамента

Различные добавки в бетонную смесь

Она делается еще на этапе заложения будущего фундамента. Как правило, суть защиты – правильный выбор бетонной смеси, а также увеличение его характеристик за счет добавления специальных ингредиентов.

Сейчас пользуются популярностью химические модуляторы, причем рекомендуется покупать и использовать их обдуманно. Например, лигносульфонат используется для защиты бетона от грунтовых вод с высоким содержанием сульфатов.

Также разрушение цементной основы можно остановить с помощью аморфного кремнезема. Это обычный модифицированный песок, производится химическими методами и характеризуется высокими показателями гигроскопичности.

Кремнезем в бетоне замещает оксид кальция и образует силикаты, стойкие к воздействию кислот и щелочей. А использование электролитических добавок ускоряет процесс затвердения бетона и набор им марочной прочности, нейтрализует оксиды.

Самые популярные и дешевые – это кальцинированная сода, поташ и гидрокарбонаты щелочных металлов.

В строительстве фундаментов, где нужно получить высокую прочность конструкции ниже глубины промерзания почвы, активно используются химические добавки с пластифицирующим эффектом.

Мылонафт улучшает гидроизоляционные показатели и морозостойкость, а сульфитно-дрожжевая бражка способствует быстрому отвердению. Кремнийорганический раствор ГКЖ-94 увеличивает морозостойкость сразу в три раза.

Внешняя обработка фундаментов антикоррозийными составами

Нанесения пропиточной смеси на бетон

Тут активно используются следующие материалы и составы:

  1. Аэрозольные тонкие покрытия лаком или краской.
  2. Мастичные покрытия.
  3. Оклеечные пленки.
  4. Полимерная облицовка.
  5. Жидкая пропитка.
  6. Метод гидрофобизации.
  7. Использование биоцидных составов.

Лакокрасочные покрытия защищают от воздействия жидких и газообразных сред. Такая пленка те только предохраняет бетон от внешних факторов, она также служит барьером для микроорганизмов и грызунов, а также нейтрализует воздействие влаги.

Большой популярностью сейчас пользуются мастики на основе эпоксидных смол и битума. Наносят составы кистью или пульверизатором, время засыхания зависит от состава и температуры окружающей среды, глубина проникновения в бетон зависит от его структуры и может составлять до 10 см и больше.

Оклеечные пленки рекомендуют использовать в грунтах с высоким содержанием грунтовых вод, а также поблизости от промышленных предприятий с высокими объемами агрессивных сточных вод. Например, столбчатые фундаменты, погруженные в воду, дополнительно оклеиваются полиизобутиленовыми пленками и пластинами.

Также высокой эффективностью отличается полиэтиленовая пленка и рулонный нефтебитум (рубероид).

Как увеличить гидроизоляционные показатели фундамента

Действие воды на бетон

Любые существующие методы защиты бетона от коррозийного разрушения будут не эффективными, если плохая гидроизоляция поверхности. Поэтому, нужно сначала увеличить гидроизоляционные характеристики фундамента, а для этого используются специальные гидрофобиляторы:

  • Порошки: бентонит, полимерная эмульсия.
  • Соли: стеараты и олеаты металлов.
  • Пластификаторы – смолы.
  • Активаторы затвердения – хлориды

Таким образом, защита бетонного фундамента особенно важна в части обеспечения надежности и безопасности всей конструкции в целом. Гидроизоляция накладывается толстым слоем на высоте минимум 15 см от подошвы и поднимается до верхней кромки грунта.

Для таких целей отлично подходит рубероид, сосновая мастика и гашеная известь. Все готовое покрытие дополнительно пропитывают антисептиками.

fundamentclub.ru


Смотрите также