Korrosion af beton og armering: typer af proces og metoder til beskyttelse. Metoder til beskyttelse af beton og armerede betonkonstruktioner mod korrosion Metoder til beskyttelse af beton mod korrosion

Hvad er det - korrosion af beton og armeret beton? Hvorfor opstår korrosionsprocesser i armerede betonkonstruktioner? Hvilke måder kan du forhindre deres udvikling på? I denne artikel vil vi forsøge at besvare disse spørgsmål.

Hvad er det

Betonkorrosion - faldproces og jern betonkonstruktioner forbundet med aggressiv påvirkning miljø. Det lader til, at læseren ikke behøver at forklare, hvordan korrosion opstår. metalstrukturer. Med beton i generel oversigt det samme sker: Over tid degenererer det delvist til andre materialer, der har helt andre mekaniske egenskaber.

Lad os præcisere: armerede betonkonstruktioner lider selvfølgelig også af almindelig rust. I de fleste tilfælde er armering ikke særlig korrosionsbestandig.

Typer og mekanismer

Kan du huske ordsproget "hvor det er tyndt, går det i stykker"? Det gælder fuldt ud for nedbrydning af alle strukturelle materialer.

Armeret beton er en komposit fremstillet af flere typer råmaterialer, der adskiller sig i mekanisk styrke og modstandsdygtighed over for forskellige typer ydre påvirkninger.

Materiale	Ejendomme
Sand	Kvartskrystaller er ekstremt kemisk stabile og nedbrydes ikke over tid
Knust sten	Knust sten bruges normalt som fyldning dets kemiske og mekaniske egenskaber adskiller sig lidt fra; kvartssand. Dens styrke kan kun påvirkes af koncentrerede alkalier og syrer.
Armatur	Ståls kontakt med vand og luft (og beton, som vi husker, er dampgennemtrængeligt) giver altid et meget forudsigeligt resultat. Selv under et beskyttende lag af beton vil armeringen gradvist ruste. Frigivelsen af ​​forstærkning til overfladen på grund af ødelæggelsen af ​​strukturen vil fremskynde processen mange gange.
Cement sten	Bindemidlet - cement - bliver efter afbinding til en relativt stærk, men ikke kemisk inert cementsten. En af dens hovedkomponenter er læsket kalk Ca(OH)2 - opløses let i vand og reagerer med andre kemikalier. Det er med ødelæggelsen af ​​cementsten, at korrosionsprocessen normalt begynder.

Lad os se på hovedtyperne af korrosion og mekanismerne for deres forekomst.

Udvaskning

På trods af sin høje densitet er beton et porøst materiale. Årsagen er, at fastgørelsen af ​​cement og efterfølgende tørring af opløsningen er ledsaget af et betydeligt fald i dens volumen.

Bemærk venligst: porøs porebeton og skumbeton er en separat sag. I deres tilfælde skabes porer med vilje - ved at indføre skum eller gasdannende komponenter (normalt aluminiumspulver) i opløsningen. Målet er at give beton maksimale varmeisoleringskvaliteter.

Befugtning af betonen efterfulgt af ujævn fordampning af vand vil føre til en gradvis bevægelse af vand gennem porerne. Under flytningen vil den samme læskede kalk Ca(OH)2 gradvist blive udvasket; Nå, da der er mindre bindemiddel i tykkelsen af ​​beton, falder dens styrke.

Udvaskningsprocessen demonstreres tydeligst ved udblomstring - hvide pletter og vækster på overfladen af ​​beton, der bliver tilbage, hvor den ofte bliver våd. Deres tilstedeværelse indikerer, at strukturen hurtigt mister styrke.

Nedbrydning af syrer

Under påvirkning af syrer og deres vandige opløsninger kan der forekomme mange destruktive processer i beton.

Lad os se på de enkleste.

• Når læsket kalk udsættes for syrer, kombineres det med atmosfærisk kuldioxid og danner et uopløseligt salt og vand. Formlen, der beskriver reaktionen, er Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O.

Det ser ud til - hvorfor være ked af det, hvis en opløselig calciumforbindelse erstattes af en mere stabil? Efter alt bør udvaskningsprocessen i dette tilfælde helt stoppe. Ikke her - det var det: CaCO3-krystaller fylder ikke bare porerne - de har en tendens til at udvide sig, knække dem; Som et resultat begynder betonen at revne.

• Med et overskud af vand (med andre ord i våd beton) tager yderligere omdannelse af mineraler formen CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2. Det resulterende calciumbicarbonat er igen opløseligt i vand; Desuden er det for opløseligt: ​​det vaskes hurtigt ud, efterlader porer og... et fald i strukturel styrke.
• I nærværelse af en løsning af saltsyre læsket kalk omdannes til calciumchlorid: Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O. Og dette salt opløses ekstremt let i vand; resultatet er ret forudsigeligt - igen svækkelse af strukturen.

Sulfat nedbrydning

Under virksomhedsforhold kemisk industri(især dem, der producerer gødning) et ret almindeligt tilfælde er den såkaldte sulfatkorrosion af beton.

Som et resultat af interaktion med sulfater af læsket kalk og aluminater, der er til stede i cement, dannes især ettringithydrosulfoaluminat (3CaO Al2O3 3CaSO4 32H2O). Under vækstprocessen forårsager krystaller betydelige spændinger, der væsentligt overstiger styrkeindikatorerne for cementsten.

Rustning af beslag

Alt her er enkelt og klart: kontakt mellem stål med lavt kulstofindhold med vand og luft fører til dannelsen af ​​lavstyrke Fe2O3 og mere komplekse oxider og salte. Armeringen skal modstå trækbelastninger; når styrken af ​​armeringen falder, fører betydelige bøjningsbelastninger til fremkomsten af ​​revner og... et accelereret fald i styrken af ​​den overlevende armering på grund af direkte kontakt med vand og luft ().

Biologisk nedbrydning

Konsekvenserne af høj luftfugtighed ved temperaturer over nul er velkendte: Strukturer lavet af mursten, sten og beton bliver angrebet af mos og skimmelsvamp.

Som et resultat sker ødelæggelse på to måder:

1. Den berygtede kalk og dens forbindelser tjener som føde for svampen.
2. Ophobningen af ​​stofskifteprodukter i porerne fører til en stigning i indre stress.

Frost ødelæggelse

Forestil dig, hvad der sker med en sektion af våd betonkonstruktion, når temperaturen falder til under nul.

1. Vandet i dets porer begynder at krystallisere.
2. Is, som har et større volumen sammenlignet med vand, har en tendens til at udvide porerne. Mikrorevner forekommer i strukturen; Når de udvider sig, er korrosion af armeringen forbundet med ødelæggelsen af ​​armeret beton.

Metoder til beskyttelse

Så vi har studeret ødelæggelsesmekanismerne. Er det muligt at beskytte beton og armerede betonkonstruktioner fra korrosion? Kan passende foranstaltninger træffes derhjemme, med egne hænder?

Strategi

Lad os først finde ud af, hvilke veje vi skal gå.

Sæt af foranstaltninger	Forklaringer
Forstærkningsbeskyttelse	Forøgelse af korrosionsbestandigheden af ​​forstærkningsrammen vil forhindre, at den ruster inde i betonen, og når den kommer til overfladen.
Forsegling af kemiske tilsætningsstoffer	Typisk reducerer de antallet af porer eller lukker porerne. Som følge heraf falder materialets permeabilitet for vand og luft, og sjældnere erstattes ustabil læsket kalk med mere kemisk resistente forbindelser.
Porefyldning	Den færdige betonstruktur kan modificeres ved gennemtrængende imprægnering, sprøjtes gennem huller boret ind i den eller blot påføres overfladen.
Overfladebeskyttelse	Dette omfatter alle former for vandtætningsforanstaltninger (rulle og belægning). Maling med maling og lak falder i samme kategori.
Biosikkerhed	Antiseptiske imprægneringer ophæver biologisk nedbrydning, dræber selve skimmelsvampen, dens sporer og forhindrer deres gensyn.

Taktik

Lad os nu gøre listen over mulige foranstaltninger lidt mere specifik ved at beskrive nogle af dem.

Industrielle forhold

Hvordan beskyttelse af armerede betonkonstruktioner mod korrosion udføres under forhold industrivirksomheder, flerlejlighedsbyggeri mv. — Forenklet sagt, hvornår er det muligt at anvende komplekse teknologier, der kræver særligt udstyr?

Lad os nævne et par ofte anvendte løsninger.

• Cementering. Gennem huller boret i tykkelsen af ​​strukturen injiceres cementlaitance, fremstillet i et forhold på 1:10 (cement-vand), med en lille (højst 7 vægt-% cement) tilsætning af calciumchlorid under tryk. Fyldning af porerne hjælper med at øge betonens tæthed og reducere antallet af åbne porer i den.
• Silikation koges ned til den sekventielle injektion af natrium flydende glas og calciumchlorid. Under behandlingsprocessen fyldes porerne med en blanding af let opløseligt calciumhydrosilicat og uopløseligt silica.

• Bituminisering- processen med at fylde porer med bitumen ved en temperatur på 200-220C. Metoden er yderst effektiv, men kan kun udføres med minimal fugt i strukturen.

Nyttigt: Hovedproblemet ved boring af huller til injektion af opløsninger er ikke at forårsage en stigning i indre spændinger i strukturens tykkelse. Ud fra dette synspunkt er diamantboring af huller i beton optimal: det skaber ikke stødbelastninger og forårsager ikke skår i hullets kanter.

Armeret betonskæring bruges til at åbne og demontere konstruktionselementer. diamanthjul: de har en meget længere levetid sammenlignet med slibeskiver til sten og, vigtigst af alt, skærer armeringen perfekt.

Hjemlige forhold

Selvfølgelig er det muligt at beskytte beton mod korrosion uden brug af højteknologisk udstyr.

• Beskyttende maling er det enkleste og mest oplagt løsning. Vi kan især anbefale de såkaldte gummi-vanddispergerede farvestoffer: de vandtætter betonoverfladen pålideligt med minimal tid og kræfter. Prisen på et kilo gummimaling starter fra omkring 130 rubler.

• Behandling med flydende glas kan også beskytte beton mod ødelæggelse. Instruktionerne til dets brug er ekstremt enkle: Natrium flydende glas fortyndes med vand 1:1 og påføres betonoverfladen med en børste eller rulle i 2-3 lag uden mellemtørring.
• Den mest effektive løsning er gennemtrængende vandtætningsimprægneringer (Penetron og dets analoger). De påføres våd beton og trænger ned til en dybde på op til en meter. Penetron forårsager krystallisation af calciumforbindelser, der fylder porerne fuldstændigt.
• På betonforberedelsesstadiet kan forskellige forstærkende tilsætningsstoffer indføres i det. Her er navnene på flere indenlandske lægemidler: Mylonaft, SDB (sulfit-gær mask), GKZh-94 (organosilicium væske).

Organosilicium (silicone) imprægneringer kan også bruges til at hydrofobere færdige strukturer. På billedet - silikone hydrofob primer Tiprom D.

Konklusion

Selvfølgelig har vi inden for rammerne af en kort artikel kun berørt nogle få af den lange liste af mulige løsninger (

At levere fremragende fremstillingsteknologi, opretholde nøjagtige proportioner af sammensætningen, bruge komponenter af høj kvalitet og upåklagelig installation afgør endnu ikke, at du vil modtage beton, der er ideel i enhver forstand. Ung beton op til to uger, som et barn, kræver omhyggelig pleje og beskyttelse, beskyttelse mod aggressive miljøer.

Faktorer, der påvirker beton

Beton er beskyttet ikke kun mod vejrforhold, men også mod kunstige processer der følger med byggearbejde. Naturligvis er de vigtigste "fjender" af en frisk hældt betonblanding temperatur (både lav og for høj) og overskydende luftfugtighed, eller rettere systematisk eller langvarig direkte kontakt med vand. Enhver mekanisk påvirkning er farlig for løsningen at få styrke. For eksempel, når du fugter blandingen, bør du aldrig gøre dette med en vandstrøm, dette vil forårsage deformation og sløring af det øverste lag. For at forhindre sådanne situationer er der en lang række foranstaltninger til at beskytte beton mod eksponering.

Primær beskyttelse af beton

Primær beskyttelse er indførelsen af ​​specielle additiver og fyldstoffer i betonblandingen, hvilket forhindrer eller reducerer virkningen af ​​aggressive miljøer på sammensætningen i fremtiden. Denne beskyttelse udføres allerede før hældning, så det er vigtigt at forudsige og beregne mulige problemer om betonhærdning på projektstadiet.

Denne gruppe omfatter også valget af den optimale form og geometri af strukturen, hvilket også er gjort på forhånd. Primær beskyttelse omfatter brugen af ​​forskellige typer komprimatorer og vibrerende stampere for at reducere antallet af porer i blandingen.

Sekundær betonbeskyttelse

Sekundære beskyttelsesmetoder i sig selv er mere komplekse i organisation og design, men ikke mindre effektive, især hvis de bruges sammen med primære. Hovedopgaven er at lokalisere betonen eller isolere den fra ydre miljø. Dette opnås ved at installere yderligere lag, hovedsageligt vandtætning.

Beskyttelse af beton efter udstøbning omfatter også så indlysende foranstaltninger som at dække den med film, baldakiner fra udsættelse for sol og fugt, for at bevare varmen i tilfælde af lave temperaturer. Opvarmning og opretholdelse af optimal luftfugtighed er også en beskyttelsesforanstaltning og leveres af elektriske apparater. Sprøjtning af fugt ved hjælp af beskyttende komponenter på overfladen af ​​beton beskytter den mod hurtig fordampning af fugt.

Beskyttelse af beton efter udlægning og udstøbning

Der er flere måder at beskytte allerede lagt beton mod miljøpåvirkninger:

• særlig imprægnering af materialet
• maleri
• beskyttelse med polyurethanforbindelser (lak)

Den første metode er dyrere, men mere pålidelig på grund af dens virkning ikke kun på overfladen, men også på hele tykkelsen af ​​beton, hvilket giver vandtætningsegenskaber. Beskyttelsen af ​​beton med polyurethansammensætninger af færdige betonkonstruktioner (hærdet) er meget effektiv, den bruges ofte til betongulve. Vi bør ikke glemme genfyldningsteknologien for at undgå "kolde sømme". Som følge af temperaturforskelle eller gradvis hældning kan sådanne samlinger få vand til at trænge ind i dem og ødelægge den samlede betonmasse. Beskyttelse mod korrosion af betonkonstruktioner er også vigtig og udføres både på stadiet af blandingsproduktionen ved tilsætning af anti-korrosionsadditiver, under komprimering og vibration af blandingen og ved allerede belægning færdigblandet beton vandafvisende midler.

Beskyttelse og pleje af beton er givet særlige bestemmelser i SNiP og designbeslutninger for byggeprojekter vil hjælpe dig med ikke kun at få det længe ventede resultat inden for den estimerede tidsramme, men også spare betydelige mængder og tid uden at rette fejl.

Først og fremmest på betingelse byggematerialer negativt påvirket af et aggressivt miljø.

Vand, carbondioxid, salte, temperaturændringer forårsager meget ofte korrosion. I denne henseende er det vigtigste problem og opgave nummer et under konstruktionen og den efterfølgende drift af eventuelle objekter beskyttelse mod betonkorrosion.

Årsager til korrosion

Produktionens struktur mineralbaseret beton - kapillær-porøs. Derfor er han meget modtagelig for negative påvirkninger.

Atmosfæriske fænomener der dannes krystaller i betonens porøse struktur. De forstørrer derefter og forårsager revner.

Klorider, sulfater og karbonater, opløst i luften i store mængder, har også en ødelæggende effekt på bygningskonstruktion.

Betonkorrosion og dens typer

Betonkorrosion der er tre typer. Hovedkriteriet for klassificering er graden af ​​forringelse af dets egenskaber og egenskaber.

Korrosion af 1. grad - komponenterne i beton vaskes ud;

Korrosion 2 grader - korrosionsprodukter dannes uden astringerende egenskaber;

Korrosion af 3. grad - dårligt opløselige krystalliserende salte akkumuleres, hvilket øger volumen.

Konkrete beskyttelsesmetoder

Til vagt beton fra korrosion Ud over at øge holdbarheden er det nødvendigt at anvende primær og sekundær beskyttelse.

Primær beskyttelse involverer introduktionen af ​​en række forskellige modificerende tilsætningsstoffer. Disse kan være stabiliserende (forhindre delaminering), plastificering (forøgelse), vandtilbageholdende og regulering af betonblandingens afbindingsproces, dens porøsitet, densitet osv.

Metoder til sekundær beskyttelse mod betonkorrosion indebærer anvendelse beskyttende belægninger:

Mal og lak mastikbelægninger. De bruges, når de udsættes for flydende medier og direkte kontakt af beton med et aggressivt fast miljø.

Maling og akrylbelægninger. Disse produkter danner en stærk, vejrbestandig og holdbar beskyttelse. For eksempel skaber akryl en polymerfilm og forhindrer derved betonkorrosion. Desuden beskytter det overfladen mod mikroorganismer og svampe.

Tætningsimprægneringer. Disse stoffer giver beton hydrofobe egenskaber. De øger i høj grad vandmodstanden og reducerer også vandabsorptionen af ​​materialer. Brugt under forhold høj luftfugtighed og på steder, der kræver særlige sanitære og hygiejniske foranstaltninger.

Påsætning af belægninger. De bruges, når de udsættes for flydende medier (f.eks. hvis en betonbunke er oversvømmet med grundvand). Derudover bruges de som et uigennemtrængeligt underlag til belægninger. For eksempel polyisobutylenplader, polyethylen film, oliebitumenruller mv.

Biocidholdige materialer. De er designet til at ødelægge og undertrykke svampeformationer på betonkonstruktioner. Kemisk aktive elementer trænger ind i betonstrukturen og fylder mikrorevner og porer.

Anti-korrosionsbelægninger til beton bruges overalt: i vægge og gulve i boliger, i garagekomplekser, fundamenter, samlere, spildevandsrensningsanlæg, drivhuse, drivhuse.

Billet nr. 19

1) fra 400 g af en 50% (vægtprocent) H2S04-opløsning blev 100 g vand fjernet ved inddampning. hvad er massefraktionen af ​​H2SO4 i den resterende opløsning??

Masse af svovlsyre i opløsning
m(H2SO4) = m1(H2SO4-opløsning) * W1 / 100 = 400 * 50 / 100 = 200 g.

Masse af den resulterende opløsning
m2(H2SO4-opløsning) = m1(H2SO4-opløsning) - m(H2O) = 400 - 100 = 300 g.

Koncentration af svovlsyre i den resulterende opløsning:
W2 = m(H2SO4) * 100 / m2 (H2SO4 opløsning) = 200 * 100 / 300 = 66,67 %

2) Grundstoffer, der udviser metalliske og ikke-metalliske egenskaber i forbindelser, kaldes amfotere, disse omfatter elementer fra A-grupperne i det periodiske system - Be, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Po osv. , samt de fleste grundstoffer B-grupper - Cr, Mn, Fe, Zn, Cd, Au osv. Amfotere oxider kaldes det samme som basiske, for eksempel:

BeO - berylliumoxid
FeO - jern(II)oxid

Al2O3 - aluminiumoxid
Fe2O3 - jern(III)oxid

SnO - tin(II)oxid
MnO2 - mangan(IV)oxid

SnO2 - tin(IV)dioxid
ZnO - zink(II)oxid

Amfotere hydroxider (hvis grundstoffets oxidationstilstand overstiger + II) kan være i ortho- og (og) meta-form. Her er eksempler på amfotere hydroxider:

Be(OH)2
- berylliumhydroxid

Al(OH)3
- aluminiumhydroxid

AlO(OH)
- aluminiummetahydroxid

TiO(OH)2
- titandihydroxid-oxid

Fe(OH)2
- jern(II)hydroxid

FeO(OH)
- jernmetahydroxid

Amfotere oxider svarer ikke altid til amfotere hydroxider, da når man forsøger at opnå sidstnævnte, dannes hydratiserede oxider, for eksempel:

SnO2. nH2O
- tin(IV)oxidpolyhydrat

Au2O3. nH2O
- guld(I)oxidpolyhydrat

Au2O3. nH2O
- guld(III)oxidpolyhydrat

Hvis et amfotert grundstof i en forbindelse har flere oxidationstilstande, vil amfotericiteten af ​​de tilsvarende oxider og hydroxider (og følgelig selve grundstoffets amfotericitet) blive udtrykt forskelligt. For lave oxidationstilstande udviser hydroxider og oxider en overvægt af grundlæggende egenskaber, og selve grundstoffet har metalliske egenskaber, så det er næsten altid inkluderet i kationerne. Til høje grader oxidation, tværtimod, i hydroxider og oxider er der en overvægt af sure egenskaber, og selve elementet har ikke-metalliske egenskaber, så det er næsten altid inkluderet i sammensætningen af ​​anioner. Mangan(II)oxid og hydroxid har således dominerende basiske egenskaber, og mangan selv er en del af 2+ type kationer, mens mangan(VII)oxid og hydroxid har dominerende sure egenskaber, og mangan selv er en del af MnO4-typen anion . Amfotere hydroxider med en høj overvægt af sure egenskaber tildeles formler og navne baseret på modellen for sure hydroxider, for eksempel HMnVIIO4 - mangansyre.

Således er opdelingen af ​​grundstoffer i metaller og ikke-metaller betinget; mellem grundstoffer (Na, K, Ca, Ba osv.) med rent metalliske egenskaber og grundstoffer (F, O, N, Cl, S, C osv.) med rent ikke-metalliske egenskaber er der stor gruppe grundstoffer med amfotere egenskaber

3) Skriv et udtryk for ligevægtskonstanten for det heterogene system CO2+C↔ 2CO. Hvordan vil hastigheden af ​​den direkte reaktion – dannelsen af ​​CO – ændre sig, hvis CO2-koncentrationen REDUCERES MED 4 GANGE?

K = 2 / - udtryk for ligevægtskonstanten.
Lad der være x mol/l CO 2, så vil det efter at have reduceret koncentrationen med 4 gange være x/4 mol/l.
Fremadgående reaktionshastighed (op til):
v = k* = k*[x]
Fremadgående reaktionshastighed (efter):
v" = k*" = k*
n = v"/v = (k*) / (k*[x]) = 1/4 - hastigheden falder 4 gange.

Når trykket stiger, skifter ligevægten i den retning, hvor det samlede antal mol gasser falder, dvs. til venstre.

4)Standard brintelektrode- en elektrode, der anvendes som referenceelektrode til forskellige elektrokemiske målinger og i galvaniske celler. En brintelektrode (HE) er en plade eller ledning lavet af et metal, der absorberer brintgasbrønd (normalt bruges platin eller palladium), mættet med brint (kl. atmosfærisk tryk) og en nedsænket infusionsopløsning indeholdende hydrogenioner. Pladepotentialet afhænger af [ specificere] på koncentrationen af ​​H + ioner i opløsning. Elektroden er en standard, som elektrodepotentialet måles mod kemisk reaktion. Ved et brinttryk på 1 atm, en protonkoncentration i opløsningen på 1 mol/l og en temperatur på 298 K tages HE'ens potentiale lig med 0 V. Ved samling af en galvanisk celle fra HE'en og elektroden til bestemmes, sker reaktionen reversibelt på overfladen af ​​platin:

2Н + + 2e − = H 2

det vil sige, at der sker enten hydrogenreduktion eller oxidation - dette afhænger af potentialet for reaktionen, der sker ved elektroden, der detekteres. Ved at måle EMF af en galvanisk elektrode under standardbetingelser (se ovenfor), bestemmes standardelektrodepotentialet for den kemiske reaktion, der bestemmes.

HE bruges til at måle standardelektrodepotentialet for en elektrokemisk reaktion, til at måle koncentrationen (aktiviteten) af hydrogenioner såvel som andre ioner. VE bruges også til at bestemme opløselighedsproduktet og til at bestemme konstanter

Enhed

Diagram af en standard brintelektrode:

1. Platinelektrode.

2. Brintgas leveret.

3. En sur opløsning (normalt HCl), hvor koncentrationen af ​​H + = 1 mol/l.

4. En vandtætning, der forhindrer indtrængen af ​​ilt i luften.

5. Elektrolytisk bro (bestående af koncentreret opløsning KCl), så du kan fastgøre den anden halvdel af den galvaniske celle.

Oprindeligt blev udtrykket "korrosion" kun anvendt på metaller. Senere begyndte det at blive brugt i forhold til andre materialer og produkter fremstillet af dem. Det vigtigste synonym for korrosion er ødelæggelse. Og næsten alle bygningsstrukturer er underlagt denne proces under indflydelse af forskellige eksterne faktorer.

Især betonkorrosion er nedbrydning af dens struktur, tab af tæthed, styrke og som følge heraf tab af præstationskvaliteter. Ødelæggelsen af ​​betonelementer begynder med smuldring eller delaminering af cementsten, da aggregater er mere modstandsdygtige over for aggressive påvirkninger.

Typer af betonkorrosion

Nedbør indeholdende syrer og endda luft nær mange industrivirksomheder (gaskorrosion) kan have en skadelig, ødelæggende effekt på beton. Samt vand fra floder, have, jord, drænsystemer og spildevand. Når strukturen er lavet af armeret beton, derefter til eksterne faktorer der er også risiko for korrosionsprocesser i armeringen.

Afhængigt af arten af ​​de urenheder, der er indeholdt i det ydre miljø, er korrosion af beton og armeret beton opdelt i tre typer:

• 1 type korrosion – nedbrydning af cementsten som følge af udvaskning af calciumhydroxid. Dette element kan være til stede i betonblandingen fra det øjeblik den er dannet, eller kan dannes under eksponering for færdigt design vand med skadelige urenheder. Ca(OH) 2 er den komponent, der opløses lettest og hurtigst vaskes ud af betonlegemet og derved ødelægger det.
• Type 2 - indebærer nedbrydning af cementsten fra interaktion med syrer. Denne type kaldes kemisk korrosion I dette tilfælde vaskes letopløselige kalkprodukter ud i strukturen, eller den modsatte proces opstår Under påvirkning af aggressivt vand dannes der sedimenter, der ikke har astringerende egenskaber. Som et resultat mister produktet styrke og bliver til en svag, løs masse. Denne kategori kan omfatte alkalikorrosion, som er forårsaget af et overskud af frostvæsketilsætningsstoffer under dannelsen af ​​en betonblanding.
• Type 3 korrosion er en proces, hvor der under påvirkning af syre dannes en calciumforbindelse, der er uopløselig i vand. CaCO 2 eller CaSO 4 fylder gradvist de frie porer i betonmassen og øger dens volumen, hvilket i sidste ende fører til ødelæggelse af strukturen. Af alle typer af kategori 3 er sulfatkorrosion den mest almindelige i praksis.

Det er klart, at en sådan opdeling er betinget, da det ikke altid er muligt med stor nøjagtighed at bestemme, hvad der nøjagtigt påvirkede korrosionen af ​​en bestemt struktur.

Korrosionsprocesser forekommer normalt under påvirkning af en kombination af forskellige faktorer, og flere kategorier af ødelæggelse kan forekomme samtidigt.

Blandt andet har fraværet eller tilstedeværelsen af ​​korrosion af armering i armeret beton en væsentlig indflydelse på konstruktionens integritet.

Hvad fører til rust på armeringsburet

Der er flere årsager til, at der opstår rust på metallet inde i betonmassen. Og det er ikke altid ydre påvirkninger.

• Intern korrosion kan være forårsaget af tilstedeværelsen af stor mængde aggressive komponenter i vandet, der bruges til at blande betonblandingen. For at skabe armeret beton kan du desuden ikke bruge en sammensætning, der indeholder mere end 2% (efter vægt cement) calciumchlorid. Da dette element markant accelererer korrosion af armering i beton, når det bruges i ethvert miljø.
• Densiteten af ​​at lægge betonblandingen er af ikke ringe betydning. Faktum er, at tilstedeværelsen af ​​et stort antal porer, hulrum, hulrum tillader fugt og luft at trænge ind i produktet, til forstærkningsrammen. Som følge heraf opstår forskellige elektriske potentialer i forskellige dele af metalkredsløbet, hvilket fører til elektrokemisk korrosion.
• Begrebet fysisk korrosion er forbundet med ødelæggelsen af ​​beton som følge af dens skiftevis frysning og optøning. Dette problem kan undgås ved at skabe gunstige forhold, mens betonen får styrke til en given værdi.

For at kunne vurdere situationen korrekt og træffe foranstaltninger til at rette den, er det nødvendigt at forstå trusselsniveauet. For at bestemme graden af ​​korrosion af armering og beton anvendes fysiske og kemiske metoder:

• Undersøgelse af sammensætningen af ​​komponenter nydannet i betonmassen under påvirkning af aggressive stoffer. Forskning udføres i laboratoriet ved hjælp af differentiel termisk og røntgenstrukturdiagnostik på særligt udvalgte prøver.
• Udførelse af en visuel inspektion af den ændrede struktur af beton i en struktur ved hjælp af et forstørrelsesglas. Denne metode giver dig mulighed for at identificere mange overfladefejl.
• Kraftige mikroskoper hjælper med at opdage arten af ​​arrangementet og forbindelsen af ​​cementstenelementer med tilslagskorn. Samt betonens kontakttilstand med armering, dimensioner og udbredelsesretning af revner.

For at bestemme styrkeegenskaberne ved drift af beton- og armerede betonkonstruktioner anvendes ikke-destruktive testmetoder i overensstemmelse med anbefalingerne og kravene i GOST 18105-86.

Sådan beskytter du beton mod korrosion

Metoder til beskyttelse af beton- og armerede betonkonstruktioner mod skader på grund af rust kan opdeles i følgende muligheder:

• Juster sammensætningen af ​​betonblandingen på en sådan måde, at dens styrkeegenskaber øges, såvel som modstandsdygtigheden over for de skadelige virkninger af driftsforhold. Dette kan opnås ved hjælp af specielle tilsætningsstoffer eller et bindemiddel med særlige egenskaber. For eksempel belitecement, som reducerer dannelsen af ​​calciumhydroxid.
• Brug produkter til at beskytte armering i beton mod korrosion under dannelsen af ​​en stålramme.
• Behandl de udvendige overflader af strukturer med hydrauliske blandinger.
• Brug foranstaltninger til at belægge beton med anti-korrosionsmidler, der har egenskaben dyb penetration ind i produktets krop.

Der er mange årsager til dannelsen af ​​korrosion i armeret beton, og beskyttelsesforanstaltningerne varierer også. De er opdelt i primær og sekundær. Den første omfatter foranstaltninger til at give betonblandingen forbedrede egenskaber. Der anvendes tilsætningsstoffer, der virker stabiliserende og vandtætte, samt blødgørere, biocider og meget mere. Disse omfatter:

• sulfat-gær mask;
• forberedelse af organosilicium;
• soaponaft.

Giver sekundær beskyttelse af beton mod korrosion ydre belægning betonkonstruktioner med maling og lak, mastikmaterialer eller imprægneringer med tætningsegenskaber.

Et godt resultat opnås ved en vandtæt klæbende belægning. Imidlertid bedste effekt kan opnås ved at bruge primær og sekundær beskyttelse sammen.

Korrosion i nogen af ​​dens manifestationer er farlig for bygninger lavet af beton og armeret beton. Derfor er det meget vigtigt at overholde reglerne og forskrifterne for opførelse af bygninger og strukturer. Anvend de nødvendige beskyttelsesforanstaltninger for at forhindre rust på strukturer.

Når de fremstilles i henhold til alle regler, er korrosion af beton ikke farlig for produkter fremstillet af det, og de vil tjene i meget lang tid. Beton skal være modstandsdygtig over for de ætsende virkninger af cementsten.

Betonkorrosion er processen med ødelæggelse af materialets integritet som følge af påvirkning af eksterne aggressorer.

I øjeblikket er beton stadig et af de mest populære materialer i byggebranchen. Egenskaberne af dette materiale er for det meste positive og modstandsdygtige over for atmosfæriske påvirkninger.

Typer af betonkorrosion

De fysiske og kemiske effekter af det omgivende rum på beton er sådan, at det ødelægges, kaldet korrosion. Mange processer forekommer i forbindelsen mellem cement og vand, et aggressivt miljø opstår, og for at beskytte beton mod korrosion er det nødvendigt at studere forviklingerne af dette fænomen. Eksperter skelner mellem 3 typer korrosion, men oftest sker ødelæggelse under påvirkning af flere typer på én gang:

1. Biologisk korrosion af beton, hvilket indebærer dannelse af store mængder forbindelser i betonstenen. Dette sker under indflydelse forskellige stoffer, der trænger ind i beton. Forbindelser, der får større volumen indeni, forårsager indre spændinger og som følge heraf revner i betonen. Sulfatkorrosion har højeste værdi i undersøgelsen af ​​konkrete ødelæggelsesspørgsmål.
2. Fysisk-kemiske former for betonkorrosion, hvor komponenterne i betonsten opløses i vand. I dette tilfælde forekommer ofte opløsning og udvaskning af calciumhydroxid, som tidligere var til stede eller dannet. Erosionen af ​​armeret beton af vand sker med ved forskellige hastigheder. Hydrauliske strukturer har en tæt masse, hvor korrosion forekommer langsomt, dens resultater er først synlige efter årtier. Og i køletårne, der har tynde skaller, udvaskes calciumhydroxid meget hurtigere, hvorfor reparationer er påkrævet allerede efter få år. Hvis vand filtreres gennem beton, accelereres nedbrydningen mange gange, betonen bliver meget porøs, og dens styrke reduceres med mere end det halve. Denne proces kaldes også for kalkudvaskning eller hviddød, pga ydre tegn sådan ødelæggelse. Når materialet begynder at korrodere aggressivt miljø, den er dækket af en hvid belægning.
3. Kemisk korrosion, der opstår som følge af vekselvirkning mellem betonsten og stoffer fra miljøet, danner ofte letopløselige salte, som derefter vaskes ud. Sammen med stoffer, der vaskes ud af vand, aflejres amorfe masser, der ikke har nogen bindingsevne, ofte i betonmasser. Under påvirkning af disse kræfter bliver beton over tid til en løs porøs masse, som meget let kollapser.

Korrosion kan kaldes en separat gren af ​​videnskaben, som studerer alle processer kaldet korrosion, midler til at forhindre dem og betonkonstruktioners modstand mod forskellige naturlige processer. En sådan sætning som betonkorrosion lyder usædvanlig, men ikke kun beton, men også mursten, asbestcement og luftbeton, skumbeton sammen med silikatblokke korroderer.

Vend tilbage til indholdet

Hvad er betonkorrosion?

Denne proces begynder med betonhærdningen, der bliver til cementsten, hvis holdbarhed er meget lavere end stenfyldere. Sammensætningen af ​​cementsten omfatter forbindelser dannet under hærdningsprocessen. Den har mange kapillære passager, både åbne og lukkede, de kan fyldes med enten vand eller luft. Strukturen af ​​hærdet beton er meget heterogen.

Vand er aggressivt over for hærdet beton og armeret beton - flod, hav, spildevand og drænvand sammen med de sure gasser, der findes i luften. Inden for byer og især i områder af industrivirksomheder grundvand indeholder en masse forskellige urenheder, der bidrager til korrosion af hærdet armeret beton. Hvis der er kemiske anlæg i nærheden, vil grundvandet være forurenet med syrer, både organiske og mineralske, nitrater og klorider, ammonium, kobber, zink, jern og nikkelsalte, sulfater og alkalier. I nærheden af ​​metalbearbejdningsanlæg vil jorden blive mættet med produkter fra bejdseprocesser og jernsulfater.

Mere end grundvand er spildevand fra fabrikker og fabrikker mættet med stoffer, der forårsager ødelæggelse af cementsten. Hvis urenset vand udledes i floder, bliver vandet i floderne aggressivt over for betonkonstruktioner. Betonkorrosion påvirker meget ofte hydrauliske strukturer. Luften nær og ved selve virksomhederne indeholder også ofte forurenende stoffer, såsom nitrogenoxider, svovldioxid og hydrogenchlorid. Koncentrationen af ​​disse gasser inden for de tilladte standarder forårsager ikke skade på menneskers sundhed, men ikke desto mindre er det nok til, at betonkonstruktioner begynder at kollapse.

Korrosion af beton er meget forskelligartet, da der er mere end hundrede stoffer og deres forbindelser, der, når de kommer i kontakt med betonsten, forårsager dens ødelæggelse. Der er mikroorganismer kaldet biodestruktorer, der ødelægger alle typer strukturer. Mikroorganismer, der ødelægger materialer, kan være i direkte kontakt med dem eller sætte sig inde i porøse strukturer. Den værste tid for betonkonstruktioner er under mikroorganismers metaboliske processer, da alle materialets kvaliteter og dets levetid reduceres betydeligt. Bioorganismer, der producerer stoffer, der er aggressive over for beton, er i stand til at skade beton selv på afstand.

I ethvert flydende eller gasformigt medium kræver korrosion af beton og armeret beton ikke yderligere faktorer. Hvis der er høj luftfugtighed i et gasformigt miljø, fremskynder denne faktor korrosionsprocesser.

Vend tilbage til indholdet

Korrosionsprocesser i armeret beton

Armeret beton er mest modtagelig for korrosion, da den indeholder en metalramme.

Selvom processerne, der forekommer i disse materialer, er meget ens, er ødelæggelsen af ​​armeret beton meget mere kompleks proces. Vanskeligheden ligger i indholdet metalramme, for hvilken elektrokemisk korrosion er fjenden. Armeret beton anses for at være meget stærk og holdbar. Dette skyldes uddannelse af besidderen beskyttende egenskaber passivt lag under samspillet mellem overfladen af ​​armeringen og betonens alkaliske natur. Men samtidig, hvis beton udsættes for nedbør indeholdende salte og kuldioxid i lang tid, sker der forkulning, og miljøet som følge heraf bliver surt. Som et resultat falder styrken, og bygningen begynder at kollapse hurtigere.

For at denne type korrosion kan stoppes, er det nødvendigt at indføre specielle inhibitorer i beton, der virker specifikt på metalkorrosion. Sådanne stoffer kan skabe en film på overfladen af ​​armeringen inde i betonen, hvilket øger den samlede styrke. Denne film tillader ikke metal og beton at interagere, så den elektrokemiske korrosionsreaktion forekommer ikke. Disse forbindelser tilsættes direkte til den rå opløsning før produktion. betonplader eller ansøgt om færdigvarer. Sammensætningen kan trænge 50 mm ind i beton.

Processen med ødelæggelse af korrosion er kompleks og farlig for bygninger i armeret beton. Hvis du ikke tager det alvorligt nok og ikke forsøger at forhindre og stoppe dets virkning, vil enhver struktur blive ødelagt meget hurtigere. Projektoranoder bruges også til at beskytte armeret beton. Med deres hjælp er det skabt elektrisk kontakt mellem en ramme lavet af forstærkning og et emne af metal, som har mere aktive egenskaber. Under elektrokemisk korrosion sker nedbrydning på grund af metallets EMF med negative værdier. Indtil det mere reaktive metal opløses, vil den armerede betonramme være uden for fare.

Vend tilbage til indholdet

Hvordan kan beton og armeret beton beskyttes mod korrosion?

Beton, der er meget brugt i byggeriet, har flere udviklinger, der bruges til at bekæmpe og reducere destruktive processer. Dette omfatter både beskyttelse af materialet mod miljøpåvirkninger og indførelse af forskellige typer additiver, der har forskellige funktioner. Nogle af dem forhindrer revner i at opstå i beton, dets ødelæggelse og udvaskning. Beton med stor tæthed, hvis kapillærstruktur er fraværende.

Ødelæggelsen af ​​beton kan stoppes ved at indføre hydrauliske additiver. For at forhindre udvaskning binder de calciumhydroxid til en forbindelse, der er mindre modtagelig for opløsning, calciumhydrosilicat. Beskyttelse af beton mod korrosion kan involvere brugen af ​​belitcement, da dette materiale frigiver minimalt med calciumhydroxid og indeholder mindre tricalciumsilikat. Hvis den ødelæggende væske er i små mængder og fordamper fra betonoverfladen af ​​sig selv, vil calciumhydroxid ikke blive vasket ud af betonen. Det vil komprimere sin struktur og stoppe filtrering, som kaldes selvhelbredende af beton.

Hvis cementsten bliver beskadiget af vand, der indeholder sulfat- eller kloridsalte, skyldes det dannelsen af ​​produkter, som så let vaskes ud af betonen. Det sker, at betonens bindeegenskaber går tabt. Dette skal håndteres på lignende måde ved at reducere indholdet af calciumhydroxid i beton. For eksempel er calciumchlorid 100 gange mindre modtageligt for opløsning i vand sammenlignet med calciumhydroxid.

Korrosion af beton af sulfattypen er karakteriseret ved formationer i betonens porer, som sprænger den under væksten. Dette kaldes "cementbaciller". Derfor skal cement, hvis indhold af tricalciumaluminat er utilstrækkeligt, desuden være modstandsdygtig over for sulfater. Betonkonstruktioner bør ikke dækkes af svampe og bakterier, flod- og havalger, lav, mosser og planter, da alt dette har en ødelæggende effekt på dem.

Beskyttelse af beton mod vand med forskellige tilsætningsstoffer kan udføres på forskellige måder. Disse kunne være forbedringer, teknologiske ændringer, herunder stadier. Cement til fremstilling skal indeholde aktive mineralske tilsætningsstoffer af en bestemt type og passende mineralsammensætning. Løsninger, der bruger dræning, dræning og vandtætning til at beskytte beton mod korrosion, kan også hjælpe.