Коррозия бетона, пропитки монолит20 и другие способы бетонозащиты
- В этой теме 3 ответа, 4 участника, последнее обновление ⤠ сделано
.
-
К коррозии бетона приводят воздействия солей, углекислого газа, воды, а также перепады температур (циклы заморозков-оттепелей).
Причины коррозии
Бетон, произведенный на минеральной основе, имеет капиллярно-пористую структуру и подвержен наибольшему воздействию в сравнении с другими материалами. В результате атмосферного воздействия в его пористой структуре образуются кристаллы, увеличение которых приводит к появлению трещин. Карбонаты, сульфаты и хлориды, в большом количестве растворенные в воздухе, также оказывают разрушительное влияние на строительные конструкции.
Виды коррозии
Коррозия бетона подразделяется на три вида. Основным критерием такой классификации является степень ухудшения его характеристик и свойств.
• Первая степень – вымывание составных частей бетона;
• Вторая степень – образование продуктов коррозии без вяжущих свойств;
• Третья степень – накопление малорастворимых кристаллизующихся солей, которые увеличивают объем.
Методы защиты
Для защиты бетона и повышения его долговечности вам следует применять первичную и вторичную защиту.
К методам первичной защиты относится введение различных модифицирующих добавок. Они могут быть пластифицирующие (увеличивающие), стабилизирующие (предупреждающие расслоение), водоудерживающие, а также регулирующие схватывание бетонных смесей, их плотность, пористость и т. д.
К методам вторичной защиты относится нанесение различных защитных покрытий:
• Биоцидные материалы – уничтожают и подавляют грибковые образования на бетонных конструкциях. Принцип действия заключается в проникновении химически активных элементов в структуру бетона, и заполнении ими микротрещин и пор.
• Оклеечные покрытия – применяются при воздействии жидких сред (к примеру, если бетонная свая подтапливается подземными водами), в грунтах, а также в качестве непроницаемого подслоя в облицовочных покрытиях. Это могут быть рулоны нефтебитума, полиэтиленовая плёнка, полиизобутиленовые пластины и т. п.
• Уплотняющие пропитки – придают бетону высокие гидрофобные свойства, резко повышают водонепроницаемость и снижают водопоглощение материала. Благодаря этим свойствам их применяют в условиях повышенной влажности и в местах, где присутствует необходимость обеспечения специальных санитарно-гигиенических требований.
• Лакокрасочные и акриловые покрытия – образуют атмосферостойкую, прочную и долговечную защиту. Так, например, акрил предотвращает разрушение, создавая полимерную пленку. Еще одним плюсом подобного метода борьбы с коррозий является защита поверхности от грибков и микроорганизмов.
• Лакокрасочные мастичные покрытия – используются при воздействии жидких сред, а также при непосредственном контакте бетона с твердой агрессивной средой.
Антикоррозийные покрытия можно применять везде, где существует подобная необходимость для бетона. Конструкции из этого материала встречаются в полах и стенах жилых помещений, фундаменте, гаражных комплексах, оранжереях, теплицах, очистных сооружениях, коллекторах. Также при выборе защитных средств вам следует учитывать особенности воздействия среды, возможное физическое и химическое воздействие.
Интересная заметка на эту тему в Науке и Жизни:
Главная составная часть бетона — вяжущее вещество: портландцемент. Этот материал, без которого немыслимо современное строительство, начали использовать всего лишь 100 лет назад. Казалось, наконец-то найдено универсальное вяжущее — дешевое, прочное, устойчивое и на суше, и в реке, и в море. Но прошло некоторое время, и постройки, в которых был применен новый материал, начали разрушаться.
Первыми такая участь постигла морские сооружения- молы, дамбы. На глазах у всех гибли миллионы, а вместе с ними — репутация портландцемента. Его производство резко сократилось, а готовый цемент не находил покупателя. В чем же была причина непрочности бетона, в состав которого входило новое вяжущее вещество?
Русский ученый Алексей Романович Шуляченко летом 1902 года объехал половину Европы, в каждом порту обошел пешком все молы, дамбы, массивы; спускался на дно в водолазном костюме для проверки подводной части сооружений; прочитал сотни журналов, где описаны условия бетонирования; опросил рабочих и инженеров- участников строительства. В конце концов, он пришел к выводу, что постройки были сделаны из плохо перемешанной, плохо утрамбованной сырьевой смеси. «Невежество и небрежность, — писал Шуляченко, — могут выставить в неблагоприятном свете любой строительный материал. Но погубить портландцемент я не позволю.»
Основной материал, входящий в состав портландцемента — трехкальциевый силикат CCaO-Si02). Чем больше в материале этого минерала, тем быстрее твердеет бетон и тем выше его прочность. Значит, такой бетон лучше? Лучше, если он не подвергается действию воды. Когда бетон затвердевает, часть окиси кальция превращается в известь. Если бетонная смесь недостаточно плотная, то вода, проникая внутрь ее, растворяет известь. Это ослабляет связь между частицами цемента, между цементом и заполнителем бетона. Прочность его уменьшается. Чем тоньше стенка и чем больше напор воды, тем скорее происходит разрушение.
Признаки губительного действия воды можно увидеть даже невооруженным глазом. Раствор извести, вытекающий из внутренних слоев бетонного блока, оседает на его поверхности, образуя белые пятна. Наступает, как иногда говорят, «белая смерть» бетона.
Разрушения бетонного камня еще больше, когда вода засорена различными промышленными отходами или в ней растворены какие-нибудь соли. А соли в воде не редкость: в 1 тонне речной воды, которую мы называем пресной, растворено до 1,5 кг солей. Еще больше солей C5 кг/т) растворено в морской воде. Из катионов наиболее серьезный враг бетона — катион магния. Гидрат окиси магния менее растворим в воде, чем Са(ОН). Поэтому катионы Mg2+ вступают с растворенной известью в необратимую реакцию, значительно уменьшая концентрацию иона Са2н в растворе. Чтобы концентрация восстановилась, необходимы новые порции извести. Когда же весь Са(ОН) растворится, то магний начинает извлекать окись кальция из сложных соединений, входящих в состав бетона — гидросиликатов и гидроалюминатов, вызывая их разрушение. Такова сущность магнезиальной коррозии бетона.
Среди анионов тоже скрывается опасный враг бетонного камня — анион S042. С известью этот анион образует гипс (CaS04-2H20). Гипс вступает в реакцию с минералами, входящими в состав бетона, образуя новые вещества, объем которых почти в три раза больше объема исходных. Внутри цементного камня прорастают разветвленные кристаллы этих соединений и разрывают уже сросшиеся частицы бетона. Внешне они очень похожи на некоторые виды болезнетворных бацилл, поэтому их именуют цементными бациллами. В бетоне образуются трещины — результат так называемой сульфатной коррозии. Главная причина появления и «белой смерти», и «цементной бациллы» — вода. Поэтому, казалось бы, проще всего отделить бетон от воды, исключить возможность проникновения ее в глубь монолита и тем самым предотвратить все процессы разрушения.
1.
Для этого бетон покрывают различными водонепроницаемыми покрытиями: битумом, пластмассами, керамическими плитками и т. п. Это метод гидроизоляции. Он действительно самый простой, но, к сожалению, не самый дешевый. К тому же он не гарантирует длительной защиты. Как только покрытие отстает от бетонного массива или в нем появляются трещины, разрушение бетона становится неизбежным.
2.
Есть еще один способ, основанный на том соображении, что чем плотнее бетон, тем тяжелее воде проникнуть в него и, соответственно, меньше ее разрушающее действие. Бетонную массу уплотняют специальными вибраторами. Однако и этот метод не решает проблему полностью. Еще А. Р. Шуляченко писал: «Мало уплотнить бетон, надо изменить самую природу цемента, сделать его менее подверженным разрушительному действию воды».
3.
Сейчас есть более совершенный метод повышения водостойкости бетона — химический. Он основан на введении в цемент специальных добавок, повышающих устойчивость бетона в воде. Чаще всего такие добавки — пуццолановые вещества, содержащие активную двуокись кремния: трепел, трасс, опока. Подобные пуццолановые добавки дали и название этому методу защиты бетона — пуццоланизация. Si02 взаимодействует с выделяющейся известью, образуя новые вещества — гидросиликаты, которые уже не растворяются в воде и не взаимодействуют с анионом SO42. Особенно ценно, что известь связывается не только на поверхности, но и внутри всей массы бетона. Эти добавки дешевы, их достаточно и в природных условиях, встречаются они и среди отходов промышленности. Поэтому с введением их бетон становится не только водостойким, но и более дешевым. Такие водостойкие бетоны применяют сейчас для строительства самых разнообразных сооружений, соприкасающихся с морской водой.
- Форум «фундаменты и перекрытия» закрыт для новых тем и ответов.
