87. Коррозия бетона , ее виды и механзм разрушения бетона. Факторы, ее определяющие.

Механізм корозії бетону

Незважаючи на те, що зазначений діапазон середовищ дуже великий, корозійні процеси бетону (за даними В.М. Москвина) за основними ознаками можна розділити на три види.

Корозія І виду.У водних умовах новоутворення цементного клінкеру можуть довгостроково існувати тільки при так названій рівноважній концентрації вапна у воді. Кожному новоутворенню цементного каменю відповідає своя рівноважна концентрація СаО:

2СаО SiOr ПНЇО - 1,3 г/л; ЗСаО ■ 2Si02 • иН20 -1,1 г/л; СаО • Si02- иН20 - 0,05 г/л; 2СаО ■ А120з • иН20 - 0,36...0,56 г/л;

Звідси видно, що зі збільшенням основності гідрату, рівноважна концентрація вапна зростає. З усіх новоутворень цементного каменю найбільш розчинний Са(ОН)2. А його в звичайному щільному бетоні нормального твердіння на портландцементі міститься приблизно 10-15% від маси цементу.

При зниженні концентрації СаО нижче рівноважної новоутворення розчиняються з виділенням вапна. При зниженні концентрації СаО менше 0,05 /л розчиняються всі гідросилікати на СаО і Si02nH20, тобто відбувається повне руйнування цементного каменю.

Якщо бетонну споруду омиває вода або фільтрується через неї, то в ній розчиняються новоутворення цементного каменю і насамперед Са(ОН)2.

Остання виноситься з бетону і пористість цементного каменю підвищується. При цьому ще більше розвиваються фільтраційні процеси, Швидкість корозії бетону залежить від швидкості розчинення складових цементного каменю, хімічного складу води, швидкості її руху, щільності бетону і ступеня сполучності Са(ОН)2 у цементному камені. Впливає і швидкість відновлення води біля поверхні бетону, величина гідростатичного напору води і характер конструкції.

Приблизно так розкладаються також гідроалюмінати і гідроферит кальцію. З усіх новоутворень найбільш стійкі од ноосновні гідросилікати кальцію. Розчинення і винос з бетону фільтруючою м’якою водою Са(ОН)г і ін¬ших розчинних з'єднань називається корозією видужування.

Корозія II виду пов’язана з процесами, що розвиваються в бетоні під дією води, що містить у розчиненому вигляді різні солі, здатні вступати у взаємодію з мінералами і новоутвореннями цементного каменю. В результаті подібної взаємодії утворяться продукти реакції, які можна розбити на дві групи: легкорозчинні і, що виділяються у вигляді аморфної маси. Перша група продуктів реакції в розчиненому вигляді виноситься з бетону фільтруючою водою, а друга - не володіючи в’яжучими властивостями залишається в ньому. У результаті пористість цементного каменю зростає, що поліпшує умови корозії, а міцність знижується. До цього виду можуть бути віднесені процеси корозії, пов'язані із взаємодією бетону з органічними і неорганічними кислотами, солями соляної кислоти, сульфатами і лугами.

Корозія III виду спостерігається в сильно мінералізованих водах, що реагують зі складовими цементного каменю і утворюють малорозчинні солі. Через малу розчинність солі відкладаються і накопичуються в порах цементного каменю, а потім кристалізуються, що супроводжується збільшенням об'єму. В порах виникають значні розтягуючі зусилля, що перешкоджають росту кристалів. Стінки пор можуть не витримувати цих зусиль і руйнуються. Цей вид корозії може бути викликаний дією сульфатних вод.