Особенности защиты бетонных конструкций от коррозии

Термин «коррозия» в самом начале относился только к металлам. Постепенно специалисты стали его применять и по отношению к другим строительным материалам. Потому что синоним этого слова – разрушение. А этому процессу подвержено все.

Коррозия бетона — что это такое

Это распад ЖБИ. А точнее, разрушение его структуры, соответственно потеря таких характеристик как прочность, плотность, несущая способность.

Распад бетонного камня начинается с его расслоения на компоненты и рассыпания.

Что может воздействовать на конструкции

Коррозия бетона имеет несколько причин:

• постоянные активные нагрузки;
• природное воздействие: ветер, атмосферные осадки, солнце;
• грунтовые воды;
• коррозия стальной арматуры, находящейся внутри ЖБИ.

Виды коррозии, какие бывают

Существует три вида коррозии бетона. Все зависит в основном от того, какие примеси есть внутри железобетонного изделия.

Растворение составных частей

Гидроксид кальций – основной компонент бетонной смеси. Именно его выщелачивание в процессе эксплуатации приводит к серьезным проблемам. Но самое главное надо понимать, что этот химический элемент может попасть внутрь раствора с ингредиентами или образоваться самостоятельно за счет проникающей в бетон воды. В ней обязательно найдется хотя бы немного кальцийсодержащих элементов. И этого достаточно, чтобы началась реакция преобразования.

Гидроксид заполняет собой часть бетона. А при соприкосновении с водой легко его покидает, образуя поры внутри ЖБИ. От этого прочность конструкции ослабевает.

Взаимодействие с кислотами

Эту разновидность называют химической коррозией. В ее процессе вымываются известковые компоненты, а они – компоненты цемента. Или, наоборот, происходит их процентное повышение, за счет чего опять-таки снижаются прочностные характеристики материала.

Грунтовые воды отчасти являются агрессивными. Они проникают в тело бетонной конструкции, где образуют компоненты, которые не связываются с другими. То есть сам застывший раствор становится рыхлым. Он начинает медленно, но безостановочно рассыпаться.

Образования и кристаллизации в порах труднорастворимых веществ

Под действием кислот, которые воздействуют на бетон из грунтовых или атмосферных вод, внутри изделия образуются так называемые нерастворимые соединения кальция. Они формируются в самом камне или проникают туда снаружи и заполняют собой поры.

Эти кристаллические соединения, которые со временем растут, расширяя бетонную конструкцию. Отчего она начинает трескаться и рассыпаться.

Другие виды

Есть еще несколько разрушающих процессов, которые происходят внутри бетона:

1. Причина – сама вода, которая проникла в тело ЖБИ. Под действием низких температур она расширяется, давя изнутри на конструкцию. Это физическая коррозия.
2. Радиация. В большом количестве излучение начинает менять решетку материалов, из которых раствор изготавливается. При этом происходит расширение, оно разрушает изделия.
3. Биологическая нагрузка также негативно сказывается на целостности. Различные вредоносные микроорганизмы потихоньку разрушают бетон.

Внимание! Определить, какой из факторов стал причиной коррозии, сложно. Обычно это совокупность нескольких причин. Проверку проводят в лабораториях.

Коррозия арматуры в бетоне

Есть несколько обстоятельств, которые могут привести к ржавлению металла. Чаще они внешние, то есть начинается этот процесс от проникновения воды внутрь ЖБИ и соприкосновения с арматурными стержнями. Обычно это случается по одной причине – низкая плотность залитого бетона.

Нарушение технологии производства оставляет свои следы в виде раковин, пор и других типов пустот. Туда и стремится попасть вода. Здесь она скапливается и распространяется по всему телу изделия, достигая металлического каркаса. Начинается коррозия металла.

Есть внутренние обстоятельства. Они зависят от качества используемой в замесе раствора воды. Если в ней присутствуют активные и агрессивные компоненты, то велика вероятность, что они начнут воздействовать и на арматуру. То же самое касается цемента. В нем всегда присутствует хлорид кальция. Если его содержание превышает 2%, то ржавление металла начнется обязательно.

Внимание! Коррозия арматуры всегда происходит неравномерно. Где-то сильнее, где-то слабее. Это зависит от такой характеристики, как пористость монолитного бетона. Где пор в теле ЖБИ больше, там металл ржавеет быстрее.

Как можно её защитить

Сегодня используют три технологии, которые помогают защитить арматурный каркас.

1. Проводят уплотнение раствора в процессе изготовления. Или используют тяжелые разновидности бетона.
2. Добавляют в смесь ингибитор, который отвечает за защиту металла.
3. Обрабатывают армирующий каркас составами или полимерными пленками до начала заливки бетонного раствора.

Сегодня производители металлопрофиля предлагают улучшенные сорта, которые даже при длительном и интенсивном воздействии влаги и активных химических веществ не изменяют своих эксплуатационных характеристик. Правда, такая арматура стоит приличных денег.

Но есть обязательный этап производства ЖБИ. Это когда готовую продукцию оставляют на свежем воздухе. Под действием природных нагрузок на поверхности появляется упрочненная пленка из гидроксида кальция. Ее толщина 5-10 мкм. Она самое главное не растворяется в воде, инертна к многим химическим элементам. Этот процесс называется карбонизация.

Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии: используемые средства

Здесь немалый список того, что можно предложить. В первую очередь – это грамотно налаженное производство. Технология должна строго соблюдаться по требованиям государственных стандартов или технических условий. Никаких отклонений.

Сами ЖБИ должны правильно эксплуатироваться. К примеру:

• в помещениях должна присутствовать хорошо работающая вентиляция;
• отсутствие повышенной влажности и скопления воды;
• то же самое относится к органике и агрессивным средам.

Существует два типа защиты бетонных и железобетонных конструкций от коррозии: первичная и вторичная.

Первичная

Это когда в бетон при его замесе добавляют различные добавки минерального происхождения. Их задача – повысить плотность материала. Хороший вариант, им пользуются практически все производители ЖБИ. Но есть один нюанс – если концентрация добавок на каком-то участке будет большой, то велика вероятность, что здесь ухудшатся характеристики бетона.

Рынок сегодня предлагает их большой ассортимент:

• пластификаторы;
• противоморозные присадки;
• замедлители схватывания смеси;
• увеличивающие водонепроницаемость;
• антикоррозийные и прочие.

Вторичная

Это защита внешней поверхности ЖБИ. Сюда относится карбонизация, о которой говорилось выше. А также покраска бетонных изделий, для чего используется специальная лакокрасочная продукция и мастики.

Часто оба материала применяют одновременно. Сначала наносится мастика, затем краска. Производители предлагают и третий вариант защиты, как дополнение к двум первым. Это специальные пропитки, они же грунтовки.

Оптимально – составы глубокого проникновения. Они не только покрывают обрабатываемую поверхность плотным водонепроницаемым слоем, но и проникают внутрь бетона. Там полимеризируются, создавая практически непроницаемый барьер и воде, и воздуху. Плюс – упрочняют его, а также создают защиту от микроорганизмов.

Еще один вариант – оклеечная гидроизоляция. Это рулонного типа полимерные пленки, которые крепятся с помощью клеевых составов или битумной мастикой. Производители сегодня предлагают самоклеющиеся вариации. Идеальная технология защиты бетона во влажных средах, отсюда и название – гидроизоляция.