Факторы, влияющие на развитие коррозии бетонных и железобетонных конструкций, делятся на две группы (табл. 9.1):

связанные со свойствами внешней среды — атмосферных и грунтовых вод, грунтов и т. п.;

обусловленные свойствами материалов (цемента, заполнителей — песка, щебня, воды и т. п.) конструкций.

Важное значение для прочности и плотности конструкций имеет структура бетона, количество воды и цемента: чем меньше воды при данном расходе цемента, тем выше прочность (рис. 9.1, а) и плотность бетона. Увеличение водоцементного отношения (В/Ц) повышает проницаемость бетона и, следовательно, снижает его стойкость при воздействии агрессивной среды. Поэтому количество воды, используемой для затворения бетона, играет весьма существенную роль в обеспечении плотности и непроницаемости бетона, т. е. в характеристике его стойкости в агрессивной среде.

 

По условиям технологии бетонных работ воды берется больше, чем может быть израсходовано на гидратацию. Излишняя вода заполняет пустоты, раздвигает частицы цемента с оболочками из продуктов гидратации и образует в бетоне целые прослойки, а после испарения — пустоты, увеличивающие проницаемость и снижающие прочность бетона. Такие же пустоты образуются и при усыхании гелеобразной массы; они являются очагами коррозии и путями проникновения агрессивных растворов в толщу конструкции. Внутренне замкнутые поры становятся очагами коррозии, когда возникшее вблизи них осмотическое давление разрушает их стенки (рис. 9.1,в). Некоторое количество пор, особенно мелких, со временем, при увлажнении бетона и развитии гидратации, частично заполняется продуктами гидролиза и гидратации, в первую очередь наиболее растворимым гидратом окиси кальция.

В условиях замерзания бетонных и железобетонных конструкций количество свободной влаги в них оказывает большое влияние на прочность: насыщенные влагой конструкции при замерзании разрушаются вследствие замерзания и расширения объёма влаги (рис. 9.1,г).

Проникновение агрессивной среды в толщу бетона и воздействие температуры также приводят к снижению его прочности.

 

 

Рис. 9.1. Изменение прочности бетона

 

Оценивая опасность коррозии бетонных и железобетонных конструкций, необходимо знать характеристики бетона: его плотность, пористость, количество пустот и др. При контроле качества строительства эти характеристики должны находиться в центре внимания технического надзора и эксплуатационной службы.

Химическая коррозия бетона. Коррозия данного вида развивается в бетоне при действии на него агрессивной среды — кислот, солей и щелочей, вступающих в обменные реакции с составляющими цементного камня, в результате чего образуются хорошо растворимые соли. Разрушение конструкций кислотами и кислыми газами наиболее часто происходит на заводах, в хранилищах кислот, в лабораториях и т. п. При воздействии кислот более стойким оказывается портландцемент и менее стойким — пуццолановый портландцемент. В очень агрессивной среде применяются только кислотостойкие цементы.