18. Виды коррозии и защита от коррозии

Воздействие агрессивной среды на железобетонные конструкции может вызвать коррозию бетона, армату­ры и закладных деталей и привести к снижению несу­щей способности конструкции в целом.

В процессе обследований необходимо установить степень и вид поражения металла коррозией: общая (равномерная) или местная (язвенная). Степень пора­жения материалов равномерной коррозией определяется сравнением поперечных сечений пораженных участков с проектными. При местной коррозии устанавливают размеры язв и их количество на единицу площади.

При реконструкции предприятий часто возникает не­обходимость в защите арматуры существующих жб конструкций От коррозионных процессов, ко­торые развиваются в результате неблагоприятных усло­вий эксплуатации или вследствие дефектов, допущенных при изготовлении конструкций. Наиболее эффективным способом защиты арматуры является торкретбетон. Де­фектные участки конструкции очищаются от поврежден­ного защитного слоя с Помощью зубила и молотка или отбойных молотков, затем арматуру полностью или частично оголя­ют и очищают от ржавчины с помощью металлических щеток К оголенной арма­туре прикрепляют сетку из проволоки диаметром 2. 3 мм с ячейками размером 50X50 мм, поврежденные участки промывают из брандспойта под давлением и производят их торкретирование по влажной, но не мок­рой поверхности.

При недостаточном защитном слое бетона защиту арматуры от коррозии выполняют изоляцией перхлорвиниловыми (поливинилхлоридными) материалами в ви­де лаков и эмалей, которые должны наноситься на вы­ровненную поверхность бетона. Выравнивание поверх­ности осуществляют торкретбетоном, причем толщина слоя бетона зависит от фактической толщины защитно­го слоя бетона и принимается не менее 10 мм. Торкре­тирование выполняют по проволочной сетке, прихвачен­ной в отдельных точках к арматуре каркаса. Перед на­несением торкретбетона поверхность бетона должна быть тщательно очищена от грязи и пыли и промыта водой под давлением. Для улучшения сцепления «ново­го» и «старого» бетона поверхность должна быть влаж­ной, поэтому промывку следует производить за 1...1.5 ч до торкретирования.

Если после нанесения слоя торкретбетона толщина защитного слоя соответствует нормативной, защита ла­кокрасочным покрытием не требуется. Перхлорвиниловую изоляцию выполняют краскораспылителем слоями толщиной 0,015...0,02 мм на слой грунта такой же тол­щины, нанесенный на высушенный и затвердевший слой торкретбетона. Количество слоев изоляции назначают в пределах от двух до четырех в зависимости от толщины защитного слоя бетона. Вязкость перхлорвинила принимают в пределах 0,018...0,022 с по вискозиметру ВЗ-4. Сушка изоляции длится 2...3 ч.

19. Коррозия каменных материалов, металла, деревянных конструкций, бетона и железобетона.

Одной из причин разрушения увлажненного каменного материала является осмотическое давление в порах конструкций. Концентрация слабых растворов, образуемых водой, в разных порах и капиллярах неодинакова. В материалах каменных конструкций поры с растворами различной концентрации граничат друг с другом, причем их разделяют стенки, проницаемые для воды и непроницаемые для растворенного в ней вещества.

Растворы в порах стремятся выровнять концентрацию, и в процессе этого явления влага проходит через материал, разделяющий поры, из раствора меньшей концентрации в раствор большей концентрации. При этом, если раствор, имеющий большую концентрацию, находится в замкнутом объеме, в нем может возникнуть осмотическое давление, достигающее 1,5х107 Па (150 кгс/см2).

Коррозия - разрушение металла вследствие химического или электрохимического взаимодействия с внешней средой.. Алюминий и некоторые его сплавы обладают сравнительно высокой стойкостью к коррозии. Хорошо сопротивляется коррозии чугун.

Коррозия древесины заключается в ее разрушении при воздействии химически агрессивных веществ — кислот, щелочей, солей, в жидком, твердом или газообразном состоянии. Жидкие и твердые вещества действуют на древесину непосредственно, а газообразные — лишь на влажную поверхность древесины, образуя на ней химически агрессивные растворы. Пыль некоторых веществ, например калийных солей, осаждается в порах и щелях древесины, расширяется при увлажнении и ослабляет связи между ее волокнами.

Активность процесса коррозии древесины зависит от степени концентрации агрессивной среды и ее температуры. Слабая агрессивная среда, например минеральные кислоты концентрации до 5% и пыль калийных солей, оказывает лишь незначительное поверхностное агрессивное воздействие на древесину и практически не снижает прочности деревянных конструкций. В таких средах древесина является химически стойким материалом, гораздо более долговечным, чем металл, бетон и железобетон, для которых такие среды химически агрессивны. Средние и сильные агрессивные среды, например минеральные кислоты концентрации выше 5%, оказывают разрушительное воздействие на древесину, тем более активное, чем выше их концентрация и температура. При этом древесина приобретает сначала цветную, затем темную окраску, растворяются целлюлоза и лигнин, нарушаются связи между волокнами и прочность древесины резко уменьшается.

Коррозия бетона и железобетона — разрушение бетона и ж.бет. в результате воздействия внешн. среды или хим. и физ.-хим. взаимодействия компонентов бетона. В процессе коррозии могут повреждаться как бетон, так и стальная арматура и металлич. закладные детали. К.б.ж. развивается с разл. скоростью в зависимости от характера агрессивной среды, ее агрегатного состояния (твердая, жидкая или газообразная), хим. состава, концентрации агрессивных в-в, влажности, темп-ры, скорости подвода к поверхности агрессивных в-в и удаления продуктов коррозии, от особенностей бетона (его веществ, состава, проницаемости) и стали, от особенностей ж.-бет. конструкции (формы, толщины, величины защитного слоя, наличия допускаемых расчетом трещин, вида армирования, напряж. состояния), от характера физ. воздействий на бетон и ж.бет. (нагрев и замораживание, механич. нагрузки и пр.). Коррозия I вида развивается при действии вод, содержащих хим. в-ва, вступающие в обменные реакции с соединениями цементного камня. При этом образуются хорошо растворимые в-ва, выносимые из бетона водой, и/или нерастворимые в-ва, не обладающие вяжущими еввами; проницаемость бетона повышается, а пористость снижается. Коррозия этого вида развивается в к-тах, р-рах магнезиальных солей и др. Напр., при действии соляной к-ты образуются хорошо растворимый хлористый кальций и не обладающие прочностью продукты, содержащие кремнезем, гидроксид алюминия, соединения железа. При действии магнезиальных солей разлагаются гидросиликаты и гидроалюминаты кальция и образуется рыхлая масса гидроксида магния, соответствующих кальциевых солей и др. соединений. Коррозия II вида характеризуется растворением и вымыванием водой компонентов цементного камня, в первую очередь гидроксида кальция. Процесс развивается при действии воды с малой временной жесткостью, особенно при фильтрации воды сквозь бетон. Вынос 20% гидроксида кальция сопровождается полным разрушением бетона. Значит, повреждения по механизму коррозии этого вида наблюдаются в гидротехнич. сооружениях при больших градиентах напора, если бетон не имеет необходимой высокой водонепроницаемости. При омывании бетона водой без фильтрации скорость коррозии невелика. Присутствие в воде солей, непосредственно не реагирующих с цементным камнем, может увеличивать растворимость гидроксида кальция и ускорять коррозию бетона. Введение пуццолановых добавок, химически связывающих гидро-ксид кальция и понижающих проницаемость бетона, повышает его стойкость к коррозии I вида.ввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввввв Коррозия III вида отличается тем, что в порах и капиллярах бетона образуются и кристаллизуются с большим увеличением объема новые соединения. Кристаллизация их вызывает развитие высоких внутр. напряжений, растрескивание и разрушение бетона. Напр., коррозия в сульфатных средах сопровождается разложением силикатов и алюминатов кальция и образованием гипса и гидро-сульфоалюминатов. К коррозии III вида можно отнести также кристаллизацию в порах хим. в-в при капиллярном всасывании р-ров солей и испарении.