31. Коррозия металлических конструкций (химическая, электрохимическая).

Металлические конструкции и арматура в бетоне подверга­ются значительной коррозии вследствие химического или элек­трохимического взаимодействия с окружающей средой.

Коррозия металлов — это разрушение их вследствие химичес­кого или электрохимического взаимодействия с окружающей средой. Значительную опасность вызывает коррозия на границах бло­ков кристаллов, так как конструкция может разрушиться без видимых изменений.

По характеру разрушения различают общую и местную коррозию металла. Более опасна коррозия, поражающая отдельные участки поверхности, в результате которой образуются язвенные углубления, а также коррозия небольших по размеру участков, проникающая в глубь материала. Такой тип коррозии наблюдается на металлических элементах, эксплуатирующихся в сильно загрязненной примесями воздушной среде города (стальная кровля, открытые металлоконструкции зданий, балконные балки и др.)

Химическая коррозия. Примерами такого типа коррозии яв­ляются реакции, протекающие при соприкосновении металло­конструкций с кислородом или другими окисляющими газами при высокой температуре (свыше 100°С). Металлы менее активны по отношению к кислороду при высоких температурах, чем при низких При нагревании оксида металла до определенной температуры происходит его диссоциация (разложение). Если в результате химической коррозии образуется сплошная оксидная пленка, имеющая достаточно прочную адгезию с по­верхностью металлоконструкции, то доступ кислорода к метал­лу затрудняется, коррозия замедляется, а затем и совсем прекра­щается. Электрохимическая коррозия. При контакте с воздухом на поверхности конструкции появляется тонкая пленка влаги, в ко­торой растворяются примеси, находящиеся в воздухе, например диоксид углерода. При этом образуются растворы, вызывающие электрохимическую коррозию.

Электрохимическая коррозия — явление сложное, состоящее из нескольких процессов. На анодных участках протекает анод­ный процесс — в раствор переходят ионы металла (Me), а избыточ­ные электроны (е), оставаясь в металле, движутся к катодному участку.

32. Коррозия арматуры в бетоне.

Под коррозией металлов понимается процесс их разрушения, вызванный химическим или электрохимическим воздействием среды.

Защитный слой бетона затрудняет доступ к арматуре влаги, кислорода, воздуха или кислотообразующих газов, однако с уве­личением пористости бетона и разрушений в нем, происходя­щих под действием агрессивных сред, его защитные свойства резко снижаются.

Коррозия арматуры в бетоне является электрохимическим процессом. Для понимания сущности электрохимического про­цесса разрушения арматуры ниже кратко изложена электрохи­мическая теория коррозии металлов, разработанная С.Н. Алек­сеевым. Коррозия арматуры в бетоне может возникнуть: а) при умень­шении щелочности окружающего арматуры электролита до рН, равного или меньше 12 при карбонизации или коррозии бето­на; б) при активирующем действии хлорид- и сульфат-ионов, которые могут проникнуть к арматуре через трещины в бетоне.

Для большинства конструкций, соприкасающихся с воздухом, карбонизация является характерным процессом, который ослаб­ляет защитные свойства бетона.

Способ защиты стальной арматуры в бетоне основан на так называемом пассивирующем (защитном) действии щелочных сред. В щелочных растворах коррозия уменьшается вследствие обра­зования защитной пленки из гидрата окиси железа. При гидра­тации портландцемента образуется в значительном количестве гидрат окиси кальция, растворенный во влаге, содержащейся в порах цементного камня, что обеспечивает полную пассивацию поверхности стали.

В плотном бетоне арматура может находиться в полной со­хранности на протяжении длительного срока эксплуатации кон­струкций. Следовательно, процесс коррозии арматуры зависит от состо­яния бетона и активизируется с увеличением пористости бето­на и степени его разрушения.

Технологические мероприятия по защите арматуры и железобетона от коррозии заключаются в обеспечении высокой плотности, однородности и, как следствие, непроницаемости бетона. Эти же цели преследуют при создании защитного слоя у арматуры бетона достаточной толщины.