>
Арматура в бетоні грає виключно важливу роль, так як сприймає розтягувальне напруження від зовнішнього навантаження, забезпечуючи міцність конструкції, тому корозія арматури неприпустима.
Розглянемо деякі хімічні процеси, що зумовлюють захисні і руйнівні фактори, що впливають на арматуру.
Під впливом лужного середовища цементного бетону (pH = 12,5-12,6) сталева арматура пассивируется, тобто захищається від окислення. Однак лужність захисного шару бетону в результаті впливу води і містяться в повітрі двоокису вуглецю CO 2 і сірки SO 2 поступово знижується, і, якщо вона виявляється нижче значень pH = 9,5, в арматурі починаються окисні процеси. p> Послідовність освіти агресивного середовища і депассівація арматури відбувається наступним чином:
освіту і вплив вуглекислоти
CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3 ,
яка, реагую з окисом кальцію, міститься в бетоні, утворює карбонат кальцію і залишкову воду
H 2 CO 3 CaO = CaCO 3 + H 2 O
(зазначена реакція протікає протягом декількох років, знижую величину pH в захисному шарі бетону на 2,5-4 од.);
освіту і вплив сірчаної кислоти
SO 2 + H 2 O = H 2 SO 4 ,
яка, реагуючи з окисом кальцію, утворює гіпс і залишкову воду
H 2 SO 4 + CaO = CaSO 4 + H 2 O,
(в результаті цієї реакції величина pH додатково може знижуватися на 1-3ед., досягаючи веліціни pH = 6 (7).
Швидкість депассіваціі арматури залежить головним чином від товщини захисного шару бетону і ступеня агресивності середовища. Норми [4] регламентують ці величини також з урахуванням показника проникності бетону [4, табл. 1] і типу арматурної сталі [4, табл. 10]. p> Види корозії арматури
Корозія арматури може бути викликана різними несприятливими чинниками, які зумовлюють хімічне і електрохімічне вплив. До них відносяться розчини кислот, лугів, солей, вологі гази, природні та промислові води, а також блукаючі струми.
У кислотах, що не володіють окисними властивостями (Соляна кислота), сталева арматура сильно кородує в результаті утворення розчинних у воді і кислоті продуктів корозії, причому з збільшенням концентрації соляної кислоти швидкість корозії зростає.
У кислотах, що володіють окисними властивостями (Азотна, сірчана та ін), при високих концентраціях швидкість корозії, навпаки, зменшується через пасивації поверхні арматури.
Швидкість корозії арматури в лужних розчинах при pH> 10 різко знижується через утворення нерозчинних гідратів закису заліза. Розчини їдких лугів і карбонати лужних металів практично не руйнують арматуру, якщо їх концентрація не перевищує 40%.
Солевая корозія арматури залежить від природи аніонів і катіонів, що містяться у водних розчинах солей.
У присутності сульфатів, хлоридів і нітратів лужних металів, добре розчинних у воді, сольова корозія посилюється. І, навпаки, присутність карбонатів і фосфатів, утворюють нерозчинні продукти корозії на анодних ділянках, сприяє загасання корозії. На інтенсивність сольовий корозії арматури впливає кисень, який окисляє іони двовалентного заліза і знижує перенапруження водню на катодних ділянках. З підвищенням концентрації кисню швидкість корозії збільшується. p> Розглядаючи вплив газів , слід особливо відзначити агресивність окислів азоту NO, NO 2 , N 2 O і хлору Cl, які в присутності вологи викликають сильну корозію арматури.
Практика обстеження залізобетонних конструкцій, що стикаються з грунтом, вказує на приватні випадки руйнування арматури блукаючими струмами , які з'являються через витоки електроенергії з рейок електрифікованих залізниць, що працюють на постійному струмі, або інших джерел. У місці входу струму в конструкцію утворюється катодна зона, а в місці виходу - анодна, або зона корозії. Досліди показують, що блукаючі струми поширюються на десятки кілометрів в сторони від джерела, практично НЕ втрачаючи сили струму, яка може досягати сотні ампер. Розрахунки з використанням закону Фарадея показують, що струм силою всього в 1-2А, стікаючи з конструкції, протягом року може забирати до 10кг заліза. Зазвичай швидкість руйнування арматури блукаючими струмами помітно перевищує швидкість руйнування від хімічної корозії. Небезпечною для конструкції вважається щільність струму При аналізі агресивних впливів на залізобетонні конструкції враховуються фактори, супутні корозії арматури, і, крім того, розробляються відповідні захисні заходи.
Вимоги до армуванню конструкцій, що працюють в агресивному середовищі
Відповідно до рекомендацій [4] не допускається використання в попередньо-напружених конструкціях, експлу...
