Коррозия арматурных стержней в бетоне

Coatings Today - 06.09.2022
Ответов: 1
Просмотров: 76

Как лучше всего предотвратить коррозию арматурных стержней в бетоне?

  • Пол Ламберт

    Ответить

    Безусловно, лучший способ предотвращения коррозии арматуры — это правильное проектирование и строительство для обеспечения требуемой глубины и качества покрытия. Большинство проблем с коррозией арматуры можно объяснить некачественным проектированием и анализом, отсутствием надлежащего контроля за бетонной смесью, ее укладкой и отверждением или неправильным расположением арматуры, что приводит к некачественному покрытию.

    Бетоны на основе портландцемента защищают арматуру и другие железные компоненты, создавая среду с низкой проницаемостью и высокой щелочностью, в которой сталь защищает себя за счет образования стабильной пассивной оксидной пленки. При соблюдении этих условий сталь остается защищенной. Защитный слой бетона можно рассматривать как толстое барьерное покрытие, содержащее химические соединения, которые активно защищают сталь. На раннем этапе бетонное покрытие может даже самовосстанавливаться, если в результате усадки образуются мелкие трещины, когда бетон после отверждения достигает полной прочности.

    Продолжая аналогию с защитным покрытием, при недостаточной толщине или каком-либо повреждении появляется риск возникновения коррозии стали.

    Существует два основных инициатора коррозии арматуры: хлорид-ионы и карбонизация. При превышении определенного критического уровня (который может зависеть от многих факторов) арматура может подвергаться сильной точечной коррозии даже при высокой щелочности. Хлорид-ионы могут присутствовать из-за случайного загрязнения (например, при использовании немытого дюнного песка), целенаправленного добавления (до относительно недавнего времени хлорид кальция широко использовался в качестве ускорителя схватывания), а также при попадании из внешних источников, таких как морская среда и противообледенительные соли.

    Другая существенная причина коррозии арматуры — карбонизация. В этом случае углекислый газ из атмосферы может проникать в бетонное покрытие и растворяться во влаге, присутствующей в бетоне, с образованием углекислоты, которая, в свою очередь, нейтрализует щелочность, образующуюся при реакции и затвердевании цемента. Для бетона хорошего качества с достаточной глубиной покрытия этот эффект происходит медленно, в результате чего нейтрализованная зона может не достигать глубины стали в течение многих десятков или даже сотен лет. Если используется бетон низкого качества (например, из-за добавления в смесь слишком большого количества воды) или недостаточной толщины, то время, необходимое для нахождения стали в нейтрализованном бетоне, может составлять всего несколько лет. Когда сталь больше не защищена щелочностью, она может подвергаться коррозии в присутствии влаги, что приводит к образованию продуктов расширяющейся коррозии и последующему растрескиванию, и откалыванию покрытия. При сохранении в сухих условиях (например, в помещении) железобетон может выдержать карбонизацию практически без последствий.

    Действующие стандарты и правила содержат рекомендации по снижению риска возникновения коррозии, вызванной хлоридами или карбонизацией, для распространенных эксплуатационных условий.

    В тех случаях, когда воздействие особенно агрессивно, например, при использовании в морских условиях, могут потребоваться дополнительные меры. Те же рекомендации можно применять для восстановления требуемой долговечности существующих конструкций, если она не соответствует требованиям из-за недостатков в проектировании, методике строительства или техническом обслуживании.

    Нанесение покрытий на бетонную поверхность для защиты от хлоридов и карбонизации широко используется для продления срока службы существующих конструкций, при этом периодическое повторное нанесение покрытия еще больше увеличивает период эксплуатации до того, как потребуются дополнительные меры. Если произошла коррозия арматуры, то удаление рыхлого и расслаивающегося бетона, очистку стали и восстановление свежим бетоном (часто модифицированной ремонтной смесью с улучшенными свойствами) можно эффективно применять для обработки карбонизированного или механически поврежденного бетона, когда уровень хлоридов низкий, но, как правило, это дает менее удовлетворительные результаты, если возникла коррозия, вызванная присутствием хлоридов.

    Для восстановления бетона, загрязненного хлоридами, необходимо удалить все остатки хлоридов или, что более практично, устранить их каким-либо другим способом, например, с помощью ингибиторов коррозии или катодной защиты. Ингибиторы коррозии можно наносить на поверхность бетона и добавлять в ремонтную смесь для повышения способности свежего щелочного ремонтного раствора лучше противостоять продолжающемуся воздействию оставшихся хлоридов. Если уровень остаточного хлорида слишком высок, чтобы ингибиторы оказывали воздействие, или требуется очень длительный дополнительный срок службы, катодная защита может стать единственной альтернативой сносу и реконструкции.

    Катодная защита, придуманная в 1824 году (по совпадению, в том же году был запатентован портландцемент), широко используется для защиты подземных и подводных сооружений, таких как трубопроводы и морские сооружения, а также на протяжении многих десятилетий доказала свою неоценимую ценность для защиты от коррозии стальной арматуры в бетоне. Катодную защиту необходимо правильно проектировать и реализовывать с привлечением квалифицированного персонала в соответствии со стандартом ISO 15257:2017 (более подробная информация представлена на сайте ICorr).

    Таким образом, лучший способ предотвратить коррозию арматурных стержней в бетоне — это сохранять покрытие из щелочного бетона, не содержащего хлоридов. Когда это невозможно, накопление хлоридов и карбонизацию можно контролировать с помощью поверхностных покрытий, а сталь, которая уже подверглась коррозии, можно спасти, восстановив щелочную среду, не содержащую хлоридов. Когда это невозможно или практически неосуществимо, могут быть приняты дополнительные меры для предотвращения коррозии стали, такие как катодная защита.

Добавить комментарий


На текущем сайте оставить любое сообщение может только зарегистрированный пользователь (компания).
Войти

Вам будет интересно

Прогнозирование углекислотной коррозии
Насколько точно можно спрогнозировать углекислотную коррозию?
Ответов: 1
Просмотров: 460
Проверка на наличие растворимых солей
При каком виде внешнего атмосферного воздействия (кроме морского) необходимо провести проверку на наличие растворимых солей…
Ответов: 1
Просмотров: 87
Коррозионная защита
Я рассматриваю преимущества использования порошковых покрытий и задаюсь вопросом об их эффективности против коррозии. Мой…
Ответов: 1
Просмотров: 107
Влияние коррозии на возобновляемую энергетику
Как влияет коррозия на возобновляемую энергетику в морских условиях, и как это контролировать?
Ответов: 1
Просмотров: 429
Коррозия типа «чайные пятна»
На перилах из нержавеющей стали рядом с нашим зданием через несколько лет после их установки…
Ответов: 1
Просмотров: 494