Коррозия бетонов и методы защиты

Бетонные и железобетонные конструкции характеризуются не только механической прочностью, но и устойчивостью к воздействию агрессивной среды.

Различные виды цементов характеризуются различной стойкостью к воздействию тех или иных агрессивных факторов. Например, цементы с низким содержанием алюминатов кальция характеризуются повышенной стойкостью к действию гипса и других сульфатов и поэтому называются сульфатостойкими. Пуццолановые же цементы отличаются повышенной водоустойчивостью, так как продукты твердения этих цементов труднорастворимы в воде. Поэтому выбирать цементы для бетонов необходимо с учетом не только их прочностных показателей, но и с учетом стойкости к воздействию тех агрессивных сред, в которых должны работать бетонные конструкции.

Коррозионные процессы, протекающие в бетоне под действием водной среды подразделяют на три группы:

Коррозия 1 вида. К этому виду относятся коррозионные процессы, протекающие в бетоне под действием воды с малой временной жесткостью. При этом некоторые составляющие цементного камня растворяются в воде и выносятся при ее фильтрации сквозь толщу бетона.

Коррозия 2 вида — это процессы, развивающиеся в бетоне под действием вод, содержащих агрессивные вещества, вступающие с цементным камнем в химическое взаимодействие (кислоты, агрессивные газы, магнезиальные соли). Образующиеся продукты взаимодействия химического реагента с цементным камнем либо легко растворимы водой и выносятся из сферы взаимодействия, либо выделяются на месте реакции в виде аморфных масс, не обладающих вяжущими свойствами.

Коррозия 3 вида объединяет процессы коррозии, вызванные обменными реакциями с составляющими цементного камня, дающими продукты, которые за счет своей кристаллизации в порах и капиллярах разрушают цементный камень.

Различают следующие виды коррозии бетона под действием природных вод:

• 1) коррозия выщелачивания, вызываемая растворением оксида кальция, содержащегося в цементном камне и удалении его из бетона;
• 2) кислотная коррозия — результат действия воды при значениях показателя pH < 7;
• 3) углекислотная коррозия является частным случаем кислотной коррозии.
• 4) сульфатная коррозия подразделяется на:
  • а) сульфатно-алюминатную, вызываемую сульфат-ионами при их концентрации более 300 мг/л,
  • б) гипсовую, которая происходит под действием воды, содержащей большое количество Na₂S0₄ и K₂S0₄;
• 5) магнезиальная коррозия делится на:
  • а) собственно магнезиальную при отсутствии сульфат-ионов,
  • б) сульфатно-магнезиальную, обусловленную совместным действием ионов Mg²⁺ и SO|~.

Все эти виды коррозии возникают в результате действия не только природных, но и промышленных и бытовых сточных вод. Бетонные сооружения подвергаются и другим разнообразным видам коррозии (действием щелочей, растительных жиров, углеводов, спиртов фенолов), что необходимо учитывать при использовании бетонов по назначению.