Корозия на стоманобетонни конструкции и ремонтни строителни смеси
Процесите на бетон корозия в прясно водно излугване, карбонизация, хлорид, сулфат и биологична корозия. Количествени оценки на параметрите на агресивни среди и изисквания за бетон за споменатите условия на работа.
С правилното проектиране, производство и използване на бетон като материал се характеризира с много положителни качества за изпълнение, включително и висока устойчивост на корозия. Въпреки това, поради различни причини, има много случаи на преждевременна корозия щети на стоманобетонни конструкции. Тези причини са различни грешки в проектирането и производството на бетонни и стоманобетонни конструкции. Те включват: неправилна преценка на условията на експлоатация на сгради и съоръжения (не са взети предвид изцяло на влиянието на агресивна среда), неправилен предписването на бетон (нейната пропускливост, дебелината на защитния слой), грешки в производството и повече технологии.
Скрити дефекти в дизайна и производството са открили, с течение на времето, когато са изложени на околната среда на работа. Те се проявяват под формата на намаляване на якост на бетона и напукване, в резултат на излагане на околната среда, загубата на защитния ефект и корозия на армировката, което води до намаляване на капацитета на лагера и естетическите качества на бетонни и стоманобетонни конструкции. Такива промени изискват по-ремонтни работи.
Всеки ремонт на бетонни и стоманобетонни конструкции трябва да се предшества от проучване на инженеринг. Една от целите на това изследване е да се определят причините за повреди. Едва след като извършващи проучвания могат компетентно възлагат начините за тяхното отстраняване и възстановяване, изберете материалите за ремонт. квалифициран инспекция поради необходимостта, по-специално факта, че често много видове корозия очевидно имат същите визуални знаци. Например, мрежа от пукнатини по повърхността на бетона може да се образува, когато са изложени на замръзване, солеви разтвори капилярна всмукване и изпаряване сулфат корозия прекристализация цимент образуване на камъни късно trohsulfatnoy gidrosulfoalyuminata форма, когато вътрешното развитие на корозия, причинена чрез взаимодействие на силициев пълнител с цимент алкален. Във всеки от тези случаи се изисква внимателно проучване на причините и механизма на увреждане на бетон и армировка.
Получените резултати са в основата на назначаването на ефективен метод за ремонт и защита на строителни конструкции. С оглед на производствените изисквания и условията, определени оптимални технологии и ремонт състав. Обещаващ посока е да се използва за ремонт и защита на смеси сухия хоросан. В момента на пазара има широка гама от сухи строителни смеси, осигуряване на изисквания, като например:
Прилагането на реконструкция сухата смес това основния тип на щети стоманобетонни конструкции могат да бъдат значително увеличена устойчивост на корозия и дълготрайност на структурите като цяло.
Помислете за най-често срещаните случаи на корозия щети от стоманобетон.
Извличането на бетон, според класификацията на проф VM Moskvina отнася до тип I корозия, която се състои в разтваряне и отстраняване на замазка компонент от бетонната конструкция. Характерно е разтварянето на калциев хидроксид и други компоненти в филтриране води с ниска твърдост и временно отстраняване на разтворени вещества от бетон. При отстраняване на 20% калциев хидроксид бетон губи 25-30% от първоначалната якост. Лабораторни и полеви проучвания и бетонни конструкции от него показват, че на процеса на извличане е сравнително бавен. Според лабораторни тестове NIIZhB, в тип I корозия на бетона дълбочина корозия през последните 50 години е, че е с няколко милиметра.
Тъй като проучването на пълномащабна на междинни подпори на мостове на север, хидроелектрическа централа в Източен Сибир, водни станции в Москва, работещи в чисти студени води, като най-голям капацитет излужване, след значителен полезен живот (10-60 години), при липса на проходна филтриране и ефекти отрицателни температура щети плътен бетон срещу корозия пиша ограничен до малка дълбочина (виж таблица 1). Структурите са построени през 30-те години на миналия век на конкретни класове 100 и 140, дълбочината на корозия след 60 години експлоатация е 10 мм. През това време, жертвения слой торкрет 10 мм е изчерпал си защитен ефект.
Ако има чрез филтрация бетон корозия процент се увеличава с порядъци. Lime научили от масивна бетонна водопроводни филтъра през пукнатините, тя може да се измерва в десетки килограма и дори т. В пукнатини филтриране наблюдава интензивно корозия стоманена армировка, до прекратяване пръчки. Увеличаването структурна стабилност може да се постигне с помощта на ниски бетони и особено ниска пропускливост, освен чрез изтичане през бетона че бетона в настоящото ниво на техниката не е труден проблем. Когато ремонт на повредени структури проблем намалява до съединяването и запечатване на пукнатини или изпомпва в пукнатини силно мобилни решения, почистване и възстановяване на повърхностните слоеве на бетон. Когато са изложени на отрицателни температури реконструкция смес трябва да се състои от въздухозасмукващите добавки или mikrogazoobrazuyuschie и осигуряват необходимата адхезия към бетонни конструкции, минимално свиване, получаване на бетон хидроизолация бележи W6-W8.
Взаимодействие на бетон с въглероден диоксид (карбонизация на бетона), последвано от превръщане на калциев хидроксид в циментовата паста на калциев карбонат. Бетон сила, докато не се променя значително. Малко намалява порьозността и проницаемостта на бетон. Силна бетон се намалява алкалност течна фаза. От първоначалната стойност 12,5-13,1 рН се понижава до 8-9, бетонът губи пасивиращо ефект върху стоманени пръти. Развитие на корозия на стомана армировка причинява загуба секционни стоманени пръти, напукване на защитен слой, силно намаляване на абсорбционния капацитет на конструкция. От проучването на практика корозионно състояние на стоманобетонни конструкции е известно много от случаите, структурни повреди, причинени от общо карбонизация защитен слой. Като правило, причината за това е липсата на дебелината на защитния слой (обикновено не армировка фиксиране позиция дизайн по време на производството на структурата) или висока пропускливост на бетон. Бетон процент карбонизация определя от скоростта на дифузия на въглероден диоксид в бетон. дълбочината на карбонизация се увеличава пропорционално на корен квадратен от времето и до известна степен зависи от реакционната способност на бетон, в този случай от бетон способността да се свързва с по-големи или по-малки количества въглероден диоксид. скорост на карбонизирането е в пряка зависимост от дифузионно пропускливостта на бетона във въглероден диоксид. Добро качество на гъсти Castables имат ефективен коефициент на дифузия на въглероден диоксид от около 10
4 cm2 / сек или по-малко. Конвенционалните конкретни класове на ниска якост може овъглените на дълбочина по-голяма от дебелината на защитния слой. С постигането на Карбонизиращият повърхността на армировъчната стомана предната започва да корозира, което предизвиква разрушаване на защитния слой на бетона. Бетон особено ниска пропускливост имат ефективен коефициент на дифузия на въглероден диоксид от около 10
б cm2 / сек. Тъй като калциев карбонат запечата външен слой от бетон процес карбонизирането тези бетони спират и овъглените дебелината на слоя е 1-3 mm и не оказват влияние върху състоянието на корозия на стомана армировка. Допустима максимална стойност дифузионно пропускливост бетон в зависимост от концентрацията на въглероден диоксид във въздуха, дизайн SRO залив операция дизайн и дебелината на защитния слой е показано в Таблица 2.
Когато са изложени на въздух от въглероден бетонни конструкции газови различни възможни ситуации. Когато навременно откриване на бързото карбонизация на бетона капак, още не е достигнал повърхността на стоманената армировка, антикорозионна защита е възможно чрез прилагане на повърхността гъста глоба конструкция с ниска пропускливост за дифузия на въглероден диоксид. В този случай процесът на карбонизация може да бъде спряна и овъглените слой при пясъчници цимент покритие, поради дифузия на разтворения калциев хидроксид и алкално рН може да бъде възстановен до първоначалната си стойност, необходима за пасивиране на стоманена армировка.
Друг случай - пълен бетон карбонизация и развитието на корозия на армировката. В този случай, методът на радикал ремонт е да се отстрани овъглените слой от бетон и стомана корозионни продукти и възстановяване на нов защитен слой от бетон с ниска пропускливост.
Възстановяване смес в този случай трябва да се осигури необходимата адхезия към бетонни конструкции, минимално свиване, получаване на бетон хидроизолация бележи W6-W8.
Chloride корозия от стоманобетон
От практиката на използване на сгради и съоръжения за различни цели, известни на голям брой повредени конструкции от стоманобетон, причинени от излагане на конкретни хлоридни соли. повредените транспортни съоръжения (мостове, надлези, подлези, подове на многоетажни паркинги и т.н.), комуникационни тунели, изграждане на морски кейови места, строителни фирми за производство на минерални торове, както и повече под влиянието на хлориди от размразяване агенти. В тези случаи, причина за увреждане е проникването в бетона на хлориди, загуба на бетон защитно действие по отношение на развитието на стоманена армировка корозия. Има няколко начина за увеличаване на защитния ефект на бетона стоманената армировка в хлорид среда. Един редукция дифузия пропускливост на бетон и използването на инхибитори на корозията добавки.
Силна установено експериментално (от порядъка) намаляване на дифузия пропускливостта на бетона на хлориди когато въведени добавки суперпластификатор С-3, микросиликати, летлива пепел, шлака от доменни пещи, докато намаляване на съотношението вода-цимент. Ако обикновените бетони имат коефициент на дифузия хлориди 5x10
8 cm2 / сек, на бетони с С-3 и МС (1. 5) h10'9 cm2 / сек, т.е.. Е. от порядъка на по-ниска в сравнение с конвенционалните бетони. Бетон с тази ниска пропускливост дифузия непрекъснато да поддържат стомана армировка в бетона в пасивно състояние в хлорид среда (вж. Таблица 3).
От изложеното по-горе става ясно, че за да се предпази от стоманена армировка на стоманобетонни конструкции са необходими хлорид среда със сложни конкретни добавки, съдържащи инхибитори и компоненти, ефективно намаляване на пропускливостта на бетона.
Сулфатна корозия отнася до корозия на формата III съгласно класификацията на проф V. Moskvina, и се характеризира с химичен процес, което води до образуването слабо разтворими вещества, кристализиращ обем високо увеличение твърда фаза, което води до първия бетон уплътняване и повишаване на неговата сила, и след това налягането на кристали води до увеличаване на вътрешни напрежения и унищожаване на бетона. Добре известно е, унищожаване на бетон при носителя на действие сулфат, образувайки в кристалите на бетонни и гипсови калциев gidrosulfoalyuminatov.
По този начин, прилагането на съставите за ремонт с модерни ефективни добавки може да осигури продължителна устойчивост на корозия на бетона в сулфатни среда, дори и с използването на средни алуминат цимент (с нормализирана минералогичен състав).
Под процеси на биологична корозия осъзнават бетон щети, причинени от живи организми (отпадъчни продукти и механично действие), първо на всички бактерии, гъбички, морски организми попаднат върху повърхността на конструкциите. Мащабът на щетите дизайн и конструкции има най-големите щети, причинени стойност thiobacteria ми. Известни масивни щети канализационни съоръжения, свързани с унищожаването на бетон сярна киселина освободени thiobacteria. Механизмът на този процес е основно изследвани. Концентрацията на сероводород в канализация и камери достига стотици милиграма на кубичен метър въздух, и концентрацията на биогенен 5-20% сярна киселина, рН на влага по повърхността на структури е 1 -2. При тези условия, бетонът е унищожена в размер на 1 -2 cm годишно. От многото методи съществуващите защита тръбопровод раздадени техники форма корозия изглежда да е най-околната среда, свързани с потискане на жизнената дейност на бактерии пет-они (аериране на отпадъчни води, използването на окислители и т. П.). Това създава условия, при които образуването на сероводород, и следователно на сярна киселина става невъзможно.
Пълен мащаб тестове показват, че сероводород газ среда цимент бетон дори особено ниска пропускливост разпадат достатъчно бързо. Опитите да се прилагат биоцидни добавки, които потискат жизнената дейност на thiobacteria, не бяха успешни. Добавки, които намаляват пропускливостта на цимент бетон, също не се увеличи до степен, необходима корозионната устойчивост на бетон в споменатата среда. При високи концентрации на сероводород в газова среда на ефективно средство за вторичен защита е използването на химически устойчиви материали, филми, листове, с дебелина пласт покрития, обвивки (фибростъкло полиестерна смола), или минерална киселина покрития химически устойчиви структурни материали.
Специфичен вид щети циментови мазилки и бетон е корозията, причинена от жизнените функции на нисшите гъби изхвърлянето на органични и неорганични киселини. Гъбичните флора върху повърхността на структури е много разнообразна и има голям брой видове. Най-честата форма на увреждане от действието на гъбички - трансформацията на бетон и мазилка в свободно течаща маса от несвързан с прекъсвания като декоративно боядисване и тапети. Един ефективен метод за ремонт и защита срещу гъбични инфекции е използването на сух ремонт смеси, като в състава биоцидни агенти [7].
За извършване на ремонтни работи на сградата, с корозия, че е целесъобразно да се използват специални сухи строителни смеси на базата на Портланд цимент и различни добавки. В момента е на пазара за изграждане на химически добавки може да създаде циментови състави за различни условия на работа на стоманобетонни конструкции и получи високи якостни бетони, еднородност, ниска пропускливост и по-голяма издръжливост.