5.2.3. Коррозионные повреждения

Коррозионные трещины в железобетонных конструкциях возникают, главным образом, в защитном слое бетона вследствие выпирания этого слоя продуктами коррозии арматуры, поэтому направление коррозионных трещин совпадает с расположением арматуры.

Раскрытие коррозионных трещин в зависимости от степени коррозии арматуры и толщины слоя ржавчины на ней изменяется в самых широких пределах - от волосных до нескольких сантиметров;

В предварительно напряженных конструкциях коррозионные трещины вдоль пучков напрягаемой арматуры сигнализируют о большой опасности - ведь коррозия пучков, состоящих из проволок диаметром 5,0 мм, съедает сечение проволок намного быстрее, чем стержней. Действительно, при темпе коррозии, например, 0,1 мм в год, через 10 лет конструктивная арматура диаметром 10 мм потеряет 30% сечения, рабочая арматура диаметром 24 мм - 17%, а проволока диаметром 5 мм - 64% - и полностью выйдет из строя.

В зонах опирания балок пролетных строений, где при наличии деформационных швов, как правило, происходят протечки воды, и уже в первые годы эксплуатации начинается коррозия вертикальных отгибов арматуры в торцах балок, такие вертикальные коррозионные трещины весьма опасны. В дальнейшем в связи с возможными стеснениями температурных деформаций пролетных строений эти трещины могут раскрываться уже как силовые и достигать нескольких сантиметров, что означает практическое разрушение зоны опирания и грозит обрушением пролетного строения.

В сжатых элементах, а также на участках, где определяющим является расчет на поперечную или нормальную силу, коррозионные трещины и последующее разрушение защитного слоя бетона непосредственно и существенно влияют на снижение несущей способности. Так, например, выключение из работы стойки сечением 35х35 см защитного слоя толщиной 3,0 см уменьшает рабочее сечение на 30%.

Серьезным коррозионным явлением следует считать протечки воды и сопутствующие им высолы (выщелачивание), наносящие существенный вред железобетонным конструкциям.

В первую очередь этот вред связан с увлажнением конструкций в месте выхода воды и опасностью возникновения там коррозионных процессов в арматуре и бетоне.

Протечки воды сопровождаются выносом из бетона растворенной извести, с образованием солевых потеков и сталактитов. Бывает, что объемы выноса достигают нескольких килограммов, а это значит, что внутри конструкций образуются пустоты, приводящие к ослаблению сечения и разрушению бетона. Однако чаще протечки происходят через места явного нарушения целостности конструкций - трещины, стыки элементов и др.

Протечки воды сопровождаются выносом из бетона растворенной извести, с образованием солевых потеков и сталактитов. Бывает, что объемы выноса достигают нескольких килограммов, а это значит, что внутри конструкций образуются пустоты, приводящие к ослаблению сечения и разрушению бетона. Однако чаще протечки происходят через места явного нарушения целостности конструкций - трещины, стыки элементов и др.

В условиях климата нашей страны серьезную опасность для долговечности железобетонных конструкций представляют морозные разрушения бетона. Механизм морозного разрушения заключается в попеременном замерзании и оттаивании воды, проникшей в микротрещины в бетоне. Лед, образующийся при замерзании, расширяет трещины, которые при оттаивании заполняются вновь водой, и процесс повторяется.

В первую очередь морозным разрушениям бетона способствует его увлажнение. Процесс разрушения бетона происходит сначала скрытно в виде микротрещин. На поверхности проявляется сетка хаотично расположенных трещин шириной до 0,05-0,10 мм, развитие которых приводит к износу бетона, начиная от поверхности постепенно углубляясь. Кроме того, происходит разуплотнение бетона и, как следствие, снижение его прочности.

В то же время, в защищенных от влаги местах, морозных разрушений даже при бетоне низкого качества не наблюдается.