100. Стойкость бетона в поле электрического тока. Механизм разрушения. Меры, обеспечивающие повышение електростойкости бетона.

Стійкість бетону в полі електричного струму

Залізобетонні конструкції працюють в середовищі блукаючих струмів, джерелом яких можуть бути різні електроустановки: лінії електропередач, електрофіковані залізниці, кабельні лінії, установки електролізних цехів та ін. Радіус дії блукаючих струмів іноді доходить до декількох кілометрів, а величина їх може досягати 20 ампер і більше.

Впливу перемінного або постійного електричного струму піддаються усі компоненти залізобетону: цементний камінь, заповнювач і арматура. Причо­му перемінний струм не впливає на бетон, а постійний - може викликати не- зворотні зміни його структури.

В основі електрокорозії залізобетону лежать електрохімічні і електроосмотичні процеси. Інтенсивність корозії залежить як від виду (перемінний, по­стійний) і параметрів (характер зміни в часі, потенціал, сила, напрямок і щільність) струму, так і від якості залізобетону і характеристики навколиш­нього середовища.

Зустрічаючи на своєму шляху залізобетонну конструкцію, струм вхо­дить в неї, і у цьому місці утворюється катодна зона з позитивним потенціа­лом відносно навколишнього середовища. У місці виходу струму з цієї конс­трукції виникає анодна зона з негативним потенціалом.

Бетон відноситься до електролітів і тому є провідником другого роду. У ньому струм рухається по шляху найменшого опору. Величина ж омічного опору бетону досить велика і в сильній мірі залежить від вологісного стану його. І навіть, незалежно від цього, за законами електролізу кількість речо­вин, що розчинилися на електродах прямопропорційна кількості електро­струму, що пройшов і пропорційна їх електрохімічним еквівалентам. За ра­хунок цього електрострум викликає зміну структури бетону, зокрема, збіль­шує загальну макропористість зі зміщенням її в область більш великих пор. Змінюється і характер пористості: руйнуються стінки пор, збільшується кіль­кість сполучених каналів і зон ослаблення. Це знижує захисні властивості бе­тону по відношенню до арматури, змінює розрахункову схему роботи спору­дження і знижує його довговічність.

Заходи боротьби з корозією бетону від впливу блукаючих струмів різні. Це насамперед ізоляція бетону від безпосереднього контакту із струмонесу­чим устаткуванням, запобігання бетону від зволоження, улаштування елект­роізоляційних розривів і спрямований відвід струму пристроєм типу поляризаційного дренажу.

Для створення активних опорів, об'ємних заземляючих та інших елект­роізоляційних конструкцій, застосовують електротехнічні бетони. їх рекоме­ндують готувати на основі піщаних цементів автоклавного твердіння. Вини­каючі низькоосновні волокнисті гідросилікати кальцію замість двохосновних пластинчатих сприяють створенню пор малого розміру і бетону з хорошими електротехнічними властивостями. Крім того, оптимальні результати дося­гаються при товщині контактного шару цементного каменю навколо запов­нювача в межах 10... 12 мкм.

Електроізоляційний бетон, названий бетелом, заснований на застосуван­ні твердих компонентів - діелектриків. До них відносять тонкомолоті добав­ки, розмелені до питомої поверхні більш 600 м²/кг, у вигляді ококсованих ву­глецевих продуктів (кокс, графіт), отримані в результаті високотемператур­ної обробки вугілля і їх пеків. Об’ємна концентрація добавки знаходиться в межах 35...50%. До складу бетела можуть входити заповнювачі-діелектрики. У цьому випадку іонна провідність бетону і, отже, процес електролізу майже цілком зникають.