Основные конструкции современных зданий и сооружений выполняются из бетона, железобетона или кирпича. Для этого ежегодно в Советском Союзе производится более 130 млн. т цемента (больше, чем в любой другой стране), свыше 120 млн. м³ сборных железобетонных конструкций и около 50 млрд. штук кирпича. Наиболее ответственные капитальные и долговечные сооружения — железобетонные. Преждевременное их разрушение, потеря ими герметичности, теплозащитных и других эксплуатационных качеств приводят к нежелательным последствиям. Поэтому защита от коррозии всех конструкций из каменных материалов с целью обеспечения расчетных сроков их службы и поддержания требуемых эксплуатационных качеств зданий и сооружений имеет важное практическое значение.

По своей структуре искусственные каменные материалы (например,   бетон)    и   естественные   (например,   известняк)

 

Таблица 9.1 Виды коррозии, факторы её вызывающие и методы защиты конструкций 

 

 

 

сходны — они состоят из вяжущего вещества и заполнителя. Процессы их разрушения и методы защиты аналогичны и поэтому могут рассматриваться совместно, чаще применительно к бетону.

Каменные материалы по структуре и стойкости к агрессивным средам отличаются от металлов прежде всего высокой пористостью (бетонов—10—15 %, известняков— 15—30 %, керамики—5—35%), что способствует фильтрации воды, подсосу или конденсации влаги, проникновению агрессивных растворов в конструкцию. Если учесть и другую их особенность — сложный состав, а иногда и конгломератность (любой каменный материал состоит из нескольких минералов и его стойкость определяется наиболее слабым компонентом — вяжущим веществом), то станет ясно, что обеспечение стойкости и долговечности каменных конструкций представляет весьма специфическую и сложную задачу. Чем больше пористость материала и более разнороден его состав, тем ниже его стойкость в агрессивной среде. Именно поэтому такие пористые материалы, как ракушечник, шлакобетон и т. п., не применяются в агрессивной среде и защита бетонных конструкций от коррозии строится на увеличении их плотности и водонепроницаемости, а также на изоляции от агрессивной среды.

 

Распространено ошибочное мнение, будто прочность бетона в конструкциях всегда повышается благодаря гидратации зерен цемента. В действительности же среда, окружающая здания, в той или иной степени агрессивна и в сочетании с иными факторами, в частности с отрицательной температурой, разрушающе действует на бетонные и железобетонные конструкции. Поэтому нарастание прочности бетона в результате гидратации цемента не всегда компенсирует разрушающее действие агрессивной среды. Только неагрессивная и непроточная вода при влажности бетона 70—90 % и температуре +10; +30 °С способствует дальнейшему упрочению бетона при гидратации цемента.

Процесс разрушения каменных материалов очень сложен, так как зависит от многих факторов, имеющих переменный характер.

Бетонные конструкции разрушаются вследствие физико-химических и физико-механических процессов (табл. 9.1).

 

В бетонных конструкциях в зависимости от преобладающих признаков разрушения коррозия подразделяется на три вида: химическую, физико-химическую и физическую. При наличии арматуры и влаги (электролита) происходит электрохимическая коррозия.

Физическое (механическое) разрушение бетонных конструкций происходит в результате замораживания и оттаивания влаги в них, расклинивающего действия пролитых на бетон масел, эмульсий и смазок, кристаллизации солей при увлажнении конструкций минерализованными водами и последующего испарения влаги со свободной их поверхности, а также из-за механических внешних воздействий.

Скорость коррозии возрастает при одновременном воздействии на конструкцию физико-химических и механических факторов. Процессы коррозии и методы защиты от нее очень сложны и поэтому ниже рассматриваются подробно.

 

<<         >>