Разрушению подвержены большинство строительных материалов, при чем коррозия бетона — не исключение. Этому процессу подвержен самый слабый компонент монолитного вещества — цементный камень. Соблюдение технологии производства, качественные защитные мероприятия в виде обработки поверхностей укрепляющими растворами, пропитками и лаками обеспечат сохранность и долговременную эксплуатацию конструкций из этого материала.
Причины и виды
Коррозийный процесс — уничтожение материала под влиянием процессов химической, биологической и физической природы при взаимодействии с внешней средой. Это разложение внутреннего строения, ухудшение и потеря эксплуатационных характеристик. Заполнители монолитного вещества меньше подвергаются опасности разложения, а цементный камень неустойчив к проявлению агрессивной среды.
Грунтовые, морские, речные, сточные воды, а также жидкости в бетонных коммуникациях — первоочередные причины разрушения материала.
По первому варианту классификации различают 3 вида коррозии бетона:
- Разрушение структуры цементного вещества под напором воды и освобождение гидроксида кальция.
- Создание в основе материала при влиянии окружающей среды солей, которые легко растворяются и удаляются из бетона.
- Возникновение в структуре цементного вещества под влиянием агрессивной среды веществ, которые при определенных причинах увеличиваются в объеме и создают внутреннее давление, приводящее к возникновению трещин.
Классификация разрушений монолита по способу воздействия
Физико-химическая
Возникает из-за воды и низких температур. Влага проникает в ячейки монолита, там, под действием мороза переходит с расширением объема в твердое состояния, вызывая разрушения в виде трещин. Происходит промывание цементного камня от гидроксида кальция. Если внешний слой конструкции прочный, то этот процесс проходит за много десятилетий, когда слабо защищен — кальций вымывается за 2—3 года. Когда вода проходит через материал, коррозия бетона и железобетона активируется, при этом нарушаются его эксплуатационные показатели. При таком виде разрушения агрессивной жидкостью конструкции покрываются налетом белого цвета.
Радиационная
Возникает от полученных высоких доз облучения радиационными ионами, которые влияют на качество цементного камня. Продолжительная радиация искажает кристаллическую решетку минералов, превращая их состояние в жидкость, из-за чего начинается расширение наполнителей. Вследствие этого появляются микро- и макротрещины в веществе, что приводит к разрушению конструкции.
Химические разъедания
Возникают под воздействием выпадения влаги в виде осадков и атмосферного углекислого газа, при этом происходит газовая коррозия бетона. Вода вымывает из строительного вещества связующие элементы, заменяя их на посторонние. После этого внутреннее содержание конструкции становится рыхлым, появляются трещины разной величины, что приводит к разрушению сооружений.
Биологические разрушения
Этот вид появляется в результате «подселения» бактерий, мхов, лишайников на поверхность и в середину материала через микроповреждения. Эти формы жизни в процессе своей жизнедеятельности начинают расти в объеме, тем самым, вызывая внутреннее напряжение бетона, результатом которого становится появление трещин. Организмы воздействуют на монолит напрямую или косвенно. Эта сульфатная коррозия развивается под влиянием техногенных факторов и повышенной влажности окружающей среды.
Эти виды коррозии бетона редко встречаются в «чистом» состоянии, обычно они действуют комплексно и одновременно, приводя к разрушению построек.
Коррозийные процессы в бетонном монолите возникают вследствие влияния таких факторов:
- Ячейки в структуре материала. Полая основа способствует концентрации разрушительных веществ и организмов в сердцевине вещества.
- Прочность поверхности. Способность верхнего слоя монолита противостоять агрессивным факторам внешней среды.
- Соединения, входящие в состав атмосферных осадков. Проявляют себя, как сильные реагенты, запускающие процессы по разрушению основного материала. А также под действием этого фактора возникает коррозия арматуры в бетоне.
- Капилляры в структуре монолита. Благодаря этим «каналам» разрушающие элементы проникают в середину бетона и внутри «съедают» его.
Защита от разрушения
Отрасль строительства и смежные ей сферы производства разрабатывают методы и вещества, которые предотвращают разрушение материала на начальной стадии, после их сооружения и во время всего периода эксплуатации. Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии включает в себя такие мероприятия:
- Методы, трансформирующие структуру монолита. Усиливают прочность и устойчивость к агрессивному воздействию внешней среды.
- Разработка методов покрытия бетонной поверхности укрепляющими веществами. Они не допускают попадания коррозийных веществ в сердцевину материала.
- Защита бетона от коррозии комбинированным способом. Используется защитный препарат, который покрывает поверхность защитным слоем и далее проникает в внутреннюю структуру материала.
Первичная защита
Это комплекс работ, который сопровождается добавлением вспомогательных составов в бетонный раствор на начальном этапе производства стройматериалов. Так, удастся трансформировать монолитное вещество и спасти объекты от коррозии. Используются стабилизаторы, пластификаторы, гидроизоляторы, химические препараты — биоциды.
Вторичная обработка
Состоит в укреплении поверхности изделия веществами, усиливающими защитный верхний слой бетона. Наносятся лакопокрасочные и уплотнительные пропитки, поверхность окрашивается защитной акриловой краской, обрабатывается мастикой и биоцидной добавкой, оклеивается пластинами из полиизобутилена.
