Что разъедает бетон: Как очистить поверхность от бетона и цементных растворов. Статьи компании «Компания «АльянсФаворит»

Разрушение бетона в кислой и щелочной среде

Щелочные растворы взаимодействуют с глиноземом и кремнеземом, образуя при этом растворимые алюминаты и силикаты натрия или калия. Эти реакции разрушают структуру бетона в результате рекристаллизации новообразований, а также в результате выщелачивания растворимых соединений. Скорость реакции взаимодействия может быть крайне незначительна, так как протекание реакции определяется сложным диффузионным переносом, миграцией влаги, возможной фильтрацией при наличии гидростатического давления.

Повышение температуры щелочной среды повышает скорость разрушения бетонов, при этом в первую очередь разрушаются кристаллогидраты алюминатов и в последнюю – трехкальциевый силикат.

Наличие в структуре бетона активного кремнезема снижает щелочестойкость, поэтому при подборе состава бетона особое значение имеет минералогический состав заполнителя. Наиболее приемлемыми являются плотные известняки или доломиты. Наименее стойкие трехкальциевый алюминат и четырехкальциевый алюмоферрит. 30%-ный раствор едкого натрия разрушает образцы, изготовленные из трехкальциевого алюмината, и резко снижает прочность образцов из четырехкальциевого алюмоферрита после двухмесячного воздействия, тогда как образцы из трех и двухкальциевого силиката хорошо сохранили свою прочность и форму. При продолжительном воздействии растворов едкого натрия на бетон с добавкой глиноземистого цемента происходит постепенное уменьшение прочности и разрушение структуры бетона. Раствор аммиака не оказывает практически агрессивного воздействия на бетон как на глиноземистом, так и на портландцементе.

При периодическом увлажнении бетона раствором щелочи в период его высыхания в порах может происходить карбонизация щелочи с увеличением объема продуктов реакции или образования кристаллогидратов. Эти процессы могут в значительной мере  снизить прочность бетона за счет разрушения структуры цементного камня растягивающими напряжениями, характерными для коррозии бетона III вида.

Цементный камень, гидратируясь в воде, образует кристаллогидраты всех минералов, составляющих цементный камень. В результате гидролиза образуется водный раствор гидроокиси кальция, который с кислотами образует кальциевые соли. Концентрация серной кислоты, равная 1%, вызывает разрушение, в Первую очередь, трехкальциевого алюмината, затем трех- и двух- кальциевого силиката. В течение нескольких месяцев растворы серной, соляной и азотной кислот заметно разрушают бетон. Фосфорная кислота при концентрации в пределах 5% образует с гидратом окиси кальция малорастворимый фосфат кальция, но при повышении концентрации фосфорной кислоты свыше 5% разрушение значительно интенсифицируется.

Достаточно заметное агрессивное воздействие на бетон оказывают органические кислоты, особенно молочная, уксусная и яблочная, а также кислоты с более высоким молекулярным весом. Их отличительным свойством является способность разрушать бетон в воздушно-сухом состоянии без участия воды. В этом случае их агрессивное воздействие проявляется интенсивнее, так как в воде они не растворимы.

Коррозия бетона, вызываемая угольной кислотой, зависит от ее концентрации, содержания бикарбонатов, а также от минералогического состава цемента, структуры бетона и других факторов. Угольная кислота растворяет бикарбонат кальция и поэтому способствует выщелачиванию продуктов карбонизации, образовавшихся в бетоне в воздушно-сухом состоянии. Угольная кислота в концентрациях, обычных для водных растворов, находящихся при атмосферном давлении, способна разрушать все минералы, входящие в состав цементного камня. Скорость разрушения в этом случае будет лишь определяться свойством минерала, его структурой, плотностью и другими факторами. Наиболее стойким является камень сульфатостойкого портландцемента с минеральными добавками, сульфатостойкого шлакопортландцемента, а также пуццоланового портландцемента.

Аналогично химическому взаимодействию кислот с бетоном проявляется действие слоев сильных кислот и слабых оснований, а также целого ряда газов, образующих кислоты с влагой, адсорбированной бетоном.

Химические средства для удаления и растворения бетона

Как удалить бетон?

Бетон, состоящий из смеси воды, цемента, щебня и песка, применяется при строительстве зданий, закладке фундамента, возведении стен и для заливки пола. Широкое использование обусловлено его главным качеством: при схватывании и отвердении бетонный раствор превращается в прочный монолит, разрушить или удалить который практически невозможно.

Отчистить бетонные отложения с кирпича, плитки, камня, штукатурки или с оборудования, предназначенного для приготовления раствора, вручную вряд ли получится, а применение электроинструментов может привести к повреждению очищаемых поверхностей.

Поэтому для удаления бетона лучше всего воспользоваться специальными химическими средствами (растворители бетона), которые с легкостью справляются с такой задачей.

В их состав входят:

• концентрированные кислоты, действующие на структуру бетона,


• ингибиторы, защищающие металлические поверхности от разрушения, что особенно актуально при очистке миксеров, инструментов и оборудования, которые используются для смешивания компонентов раствора.

Благодаря кислотам, химический препарат проникает в самые глубокие слои бетона, разрушает его изнутри и ослабляет сцепление с поверхностью, что позволяет смывать загрязнения водой под напором или удалять их щетками.

Существуют также препараты, предотвращающие налипание бетона на поверхности опалубки и миксеров. В результате применения такого средства образуется защитный слой, который затем с легкостью удаляется вместе с бетонными загрязнениями при помощи воды под высоким давлением.

Химические средства для удаления бетона

Сильнодействующий концентрат ЕК 100 СУПЕР представляет собой красноватую жидкость, состоящую из водной смеси минеральных кислот, красителей, ингибиторов коррозии и имеющую резкий запах.

Как применяется растворитель бетона ЕК 100 СУПЕР ?

• Остатков бетона и цементного молочка. Раствор наносится щеткой, выдерживается на поверхности 5-10мин, в течение которых происходит пенообразование, затем смывается водой вручную, либо струей под давлением.


• Плотных слоев извести, оксидов и ржавчины. Нанесенный препарат выдерживается необходимое время, пока идет выделение газа, затем смывается водой в большом количестве.


• Мочевого камня в зоологической отрасли. Способ применения такой же, как и при удалении извести.



Если отложения бетона и загрязнения особо сильные, процесс обработки следует повторять до их полного уничтожения.

Средство ЕК 100 СУПЕР, в которое входят только биоразлагаемые вещества, используется для очистки испарителей и теплообменников от известкового налета, а бетонных установок и миксеров – от цементных отложений.

Для отделения бетона применяется препарат Б 100 Т – экологически безопасная жидкость желтого цвета, имеющая цитрусовый запах и состоящая из таких компонентов, как жирно-кислые дериваты, растворители, эмульгаторы, консервирующие вещества и ингибиторы коррозии.

Химическое средство Б 100 Т активно используется в строительной отрасли для предотвращения прилипания бетона к формам, миксерам, инструментам и опалубкам. При обработке поверхностей образуется водорастворимая и легко смываемая защитная пленка. Также раствор обладает хорошим разделяющим эффектом.

При работе со средствами для удаления бетона следует помнить, что они воспламеняемы и оказывают раздражающее действие на кожу рук и лица, поэтому необходимо обязательно пользоваться средствами индивидуальной защиты.

Как разрушить бетон химическим и механическим способами?

Дата: 5 декабря 2018

Просмотров: 11116

Коментариев: 1

Бетон традиционно применяется при строительстве объектов. Многим известно, как приготовить качественную бетонную смесь и выполнить заливку фундамента. В ряде случаев возникает необходимость выполнить демонтаж бетонной конструкции. Специалистам по строительству приходится задумываться, как химическим способом разрушить бетон, так как не всегда имеется возможность применить специальную технику, взрыв или механические средства разрушения.

Сегодня существует ряд недорогих, проверенных «тихих» химических методов разрушения бетонного монолита. Применяя их, можно избежать механического воздействия на массив и, в стесненных условиях, выполнить разрушение армированного бетона без шума, вибрации, пыли и осколков.

Бетон — материал, используемый в строительной отрасли

Используя проверенные технические решения, можно выполнить разрушение бетона за ограниченное время, ликвидировать аварийные, утратившие актуальность, строения и начать возведение новых объектов. Рассмотрим известные методы нарушения целостности бетона. Остановимся более подробно на химических способах разрушения.

В каких случаях разрушают бетонные сооружения?

При выполнении современных строительных мероприятий часто возникают ситуации, когда необходимо нарушить целостность бетона. Старые железобетонные конструкции уничтожают, если необходимо:

  • демонтировать часть старого основания;
  • снести ветхое здание;
  • выполнить перепланировку;
  • осуществить постройку нового строения;
  • заложить новый фундамент.

Методы разрушения бетона

Применяемые в строительстве технологии, направленные на нарушение целостности бетонного массива, можно условно разделить на две категории:

  • Методы механического воздействия, предусматривающие использование тяжёлого ударного инструмента, перфораторов, отбойных молотков, тяжелых кувалд, применение специального алмазного инструмента, а также паяльных ламп и воды.

В ходе проведения строительных или ремонтных работ приходится уничтожать старые изделия из железобетона, чтобы возвести новые строения

  • Способы химического разрушения, позволяющие разрушить бетон, с применением специального порошка, значительно расширяющегося в объеме при определенных условиях, или кислой смеси.

С целью принятия решения об использовании наиболее подходящего метода нарушения целостности бетона, познакомимся с ними более детально.

[testimonial_view id=»11″]

Простые механические способы

Методы разрушения бетона с помощью механических средств отличаются экономичностью, доступностью, однако, в ряде случаев, требуют значительного времени для получения необходимого эффекта:

  • эффективность применения кувалды или мощного перфоратора зависит от физической подготовки рабочего, который осуществляет разрушение конструкции;
  • использование воды и паяльной лампы позволяет постепенно разрушать материал путем локального нагрева поверхности и полива ее охлажденной водой. Через несколько циклов нагрева появится сеть трещин, с которыми можно легко справиться, используя кувалду или отбойный молоток;
  • применение алмазного инструмента положительно себя зарекомендовало при работе с железобетонными конструкциями, независимо от их размеров;
  • выполнение группы отверстий, в которые вбивается острая пика от перфоратора, позволяет отколоть крупные куски от бетонного монолита;

Механическим способом бетонное изделие разрушается на куски при помощи кувалды

  • постепенное увлажнение деревянных пробок, вставленных с натягом в расположенные по определенной конфигурации отверстия, позволяет расколоть монолит после их расширения. Расширяясь до 15% собственного объема, древесина разрывает по необходимой линии бетонные глыбы, однако для получения эффекта необходимо не меньше 10 дней.

Таковы механические методы разрушения, требующие значительной физической подготовки персонала и времени для достижения требуемого эффекта.

Химические средства

К химическим средствам, позволяющим демонтировать бетонные конструкции, относятся:

  • Смеси с повышенной кислотностью, которые за ограниченное время растворяют бетон, нарушают его целостность и обеспечивают возможность удаления кирпичей, остатков бетона. Основой кислотных составов является концентрированная соляная кислота и специальные ингибиторы, глубоко проникающие в массив, расширяющие его. Использование кислотных составов требует обязательного применения средств защиты для работающего персонала.
  • Порошки специального назначения, обладающие увеличенным коэффициентом расширения, которыми заполняются предварительно подготовленные отверстия. Реализация процесса требует значительных финансовых затрат, однако позволяет достичь требуемого результата в течение суток, используя при этом минимальное количество рабочей силы.

Химические средства используют для разрушения прочных строительных материалов, поскольку при их использовании исключены возгорания и взрыв

Когда применяются химические составы?

Технологии ликвидации цементных и бетонных конструкций положительно зарекомендовали себя на практике. Химические методы обладают рядом положительных моментов, позволяющих:

  • выполнить демонтаж в стесненных условиях действующего объекта;
  • вывести из эксплуатации постройку без применения тяжелой техники в условиях городской застройки;
  • ликвидировать бетонную конструкцию без шумовых эффектов, высокой концентрации пыли;
  • осуществить ликвидацию бетонных конструкций без применения алмазной резки.

Использование кислой смеси

Ликвидация прочных железобетонных конструкций часто производится с использованием кислой смеси, принцип действия которой основан на разрушении кислотой бетона. Использование соляной кислоты, которая растворяет массив, позволяет размягчить твердое вещество. Для этого достаточно обработать соляной кислотой разрушаемую поверхность.

Выполнение работ следует осуществлять с особой степенью осторожности, чтобы агрессивный раствор не попал на открытые части тела или слизистую оболочку. В состав разрушающей смеси вводятся специальные ингибиторы, которые, смешиваясь с кислотой, образуют раствор с высокой степенью агрессивности.

Данная химическая технология позволяет не только размягчить массив, но и, в дальнейшем, удалить бетон, извлечь из него кирпич, блоки. Если под воздействием одноразовой обработки массив не потерял прочность, процесс выполняется повторно.

Специалисты способны демонтировать бетонные изделия без взрывов и существенных усилий — применяя соляную кислоту

Применение порошкообразного состава

Технология применения химических составов предусматривает возможность использования порошка НРС-1, позволяющего выполнить демонтаж утратившего прочность основания здания. Принцип действия порошкообразного состава основан на значительном увеличении его в бетонной массе. Основным действующим веществом является оксид кальция, процентное содержание которого влияет на величину давления, оказываемого суспензией на поверхность замкнутого пространства шпура.

Для реализации метода в бетонном монолите сверлится группа глухих шпуров, заполняемых специально подготовленной влажной массой данного реагента. Что представляет собой химическая смесь? НРС расшифровывается, как невзрывное разрушающее средство, и является специальным цементным составом, который значительно расширяется в объеме. Применение состава не требует специальных мер безопасности, так как он не горит, не взрывается при выполнении работ. Достоинством реагента является:

  • Отсутствие шума и вибрации при выполнении работ.
  • Минимальное количество строительного мусора, осколков.
  • Высокая степень разрушения при силе давления более 50 мегапаскалей.
  • Безопасность для окружающих.
  • Отсутствие необходимости в применении электрической энергии или сжатого воздуха.

Технология использования порошка не представляет значительных сложностей, реализуется при положительной температуре окружающей среды следующим образом:

  • просверлите в бетонной конструкции группу отверстий диаметром порядка 80 мм, соблюдая интервал между ними до 250 мм. При уменьшении интервала между шпурами возрастает эффективность, интенсивность рыхления массива;
  • подготовьте суспензию в соответствии с инструкцией производителя, добавляя на килограмм порошка 270-300 миллилитров обычной воды;
  • тщательно размешайте состав на протяжении 10 минут;
  • заполните шпуры полученным составом до краев;
  • обеспечьте возможность застывания, кристаллизации состава и через сутки можете приступать к извлечению растрескавшегося массива.

Выводы

Среди множества методов разрушения бетонных конструкций химические средства занимают не последнее место, так как зарекомендовали себя эффективным, проверенным средством. При наличии финансовых ресурсов их применение оправдано и позволяет достичь требуемого эффекта за ограниченное время.

Ознакомившись с тем, как химическим способом разрушить бетон, вы можете самостоятельно принять решение, какой из вариантов вам больше подходит и наиболее эффективен.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках — 12 лет, из них 8 лет — за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Как очистить поверхности от бетона

После проведения строительных или ремонтных работ не всегда удается быстро очистить инструмент и поверхности от грязи. Так и получается, что перечисленные предметы оказываются испорчены застывшим цементным раствором. Как его удалить? Можно приложить максимум физических усилий и механическим способом снять всю грязь, а можно приобрести и специальные растворы. Что эффективнее? Попробуем разобраться.


Оглавление:
Состав и принцип действия растворителей для бетона
Характеристика растворителей для бетона
Обзор растворителей для бетона:
— Химфрез
— Барракуда (Barracuda)
— Лугато
— BIO DECAP’BETON GUARD
Как правильно работать с растворителями цемента
Как удалить засохший бетон домашними способами:
— Ручной/механический способ
— Химический метод
— Удаление бетона с ковровых покрытий и текстиля


Состав и принцип действия растворителей для бетона

Бетон одна из немногих субстанций, которые имеют отличную адгезию с металлом. Это означает, что засохший цементный раствор будет снять очень трудно, но возможно.  Все растворители для бетона содержат в своем составе:

  • концентрированную кислоту;
  • ингибиторы;
  • вещества, выполняющие защитные свойства.

Именно концентрированная кислота в составе растворителя бетона и оказывает нужный эффект – она буквально разъедает цементный раствор. Принцип действия рассматриваемых средств заключается в растворении бетона кислотой, ее проникновении в глубокие слои засохшего цементного раствора.

Что видит человек при нанесении растворителя на загрязненный инструмент/поверхность:

  • на поверхности начинает пениться растворитель;
  • засохший цементный раствор превращается в кашицу.

Получившаяся кашица легко смывается струей воды, а результатом становится абсолютно чистая поверхность.

Характеристика растворителей для бетона

На рынке представлено несколько видов рассматриваемого материала, которые имеют свои отличительные особенности. Но есть и общие характеристики:

  • растворители для бетона являются безопасными для человека, ими можно работать в закрытом помещении – данные средства не выделяют в воздух ядовитые/токсичные вещества;
  • все виды растворителей для цементного раствора являются пожаробезопасными – не горят, не поддерживают горение;
  • рассматриваемое средство не повреждает краску и лаки – ими можно очищать загрязненные декоративные поверхности;
  • у растворителей присутствует резкий запах, но он не воздействуют на слизистую оболочку дыхательных путей человека;
  • можно не опасаться попадания средства на землю – со временем оно полностью растворяется, не успевая нанести вред органическому составу почвы.

Реализуется растворитель цементного раствора любого вида в канистрах или баллонах с распылителем. Он может быть в растворенном виде или концентратом, но специалисты рекомендуют приобретать именно концентрированное вещество.  Такое решение даст возможность самостоятельно приготовить раствор необходимой концентрации для очистки загрязненных поверхностей.  Запомните следующее:

  • сильно застарелые пятна цементного раствора лучше удалять концентрированным раствором безо всякого разбавления;
  • если необходимо убрать свежий бетон, только слегка застывший, то разводить средство нужно в пропорции 1:3;
  • известковый раствор с инструментов и любых поверхностей удаляется раствором в пропорции 1:5;
  • если нужно просто очистить строительные/ремонтные инструменты, то можно развести растворитель бетона в пропорции 1:10 и просто вымыть их.

Обратите внимание: рассматриваемое вещество может изменить цвет некоторых изделий, правда это касается только некачественных декоративных покрытий. Поэтому профессионалы перед масштабным использованием растворителей для бетона проверяют его надежность на небольшом фрагменте грязного изделия.

Обзор растворителей для бетона

На рынке представлен достаточно большой ассортимент рассматриваемого средства, но есть несколько марок растворителей, которые пользуются наибольшей популярностью среди потребителей.

Химфрез

В составе этого растворителя нет уксусной, отофосфорной и соляной кислоты – эта характеристика позволяет использовать Химфрез для очистки декоративных покрытий, так как ни рисунок, ни сам цвет испорчены не будут.

Если использовать растворитель для избавления от засохшего цементного раствора на кирпичной кладке, то следует учесть:

  • Химфрез раскрывает микротрещины кирпича, что благоприятно сказывается на результате последующих гидроизоляционных работ;
  • данный тип средства устраняет высолы – белый налет, который проступает на кирпичной кладке.

Преимущество именно этого растворителя заключается в том, что Химфрез может применяться и одновременно с ручной/механической чисткой, с пескоструйной обработкой. Работы по удалению застывшего цементного раствора Химфрезом можно проводить при температуре +5 и выше.

Барракуда (Barracuda)

Эта марка растворителя также имеет свои отличительные особенности:

  • в составе не содержит кислоту и поэтому может использоваться для работы на любых поверхностях;
  • абсолютно безопасна для человека – Барракуда не оказывает негативного воздействия на слизистую и кожные покровы человека;
  • может удалить засохший плиточный клей, высолы на кирпичной кладке, налет извести;
  • не портит покрытия из лака и декоративной краски;
  • может долго находиться на поверхности после нанесения – ничего с основным материалом не произойдет;
  • если обрабатываются металлические предметы/конструкции, то о появлении коррозии можно не беспокоиться;
  • экологически безопасный растворитель – полностью растворяется, не успев нанести вред органическому слою почвы.
Лугато

Этот растворитель для бетона содержит в своем составе кислоту, поэтому использоваться должен крайне осторожно и не на всех поверхностях. Категорически запрещено обрабатывать им поверхности из мрамора и террацо, а вот с поверхности сантехники и неглазурованной керамики Лугато эффективно и быстро снимет даже давно засохший цементный раствор.

Обратите внимание: данный растворитель можно использовать для обработки хромированных изделий – покрытие останется целым.

BIO DECAP’BETON GUARD

Может применяться для стеклянных, пластиковых и металлических поверхностей. Действует BIO DECAP’BETON GUARD как поверхностный очиститель, но может использоваться для удаления свежих загрязнений и застарелых пятен цементного раствора.

Рассматриваемый растворитель для цементного раствора абсолютно безопасен для окружающей среды – он растворяется практически полностью.

Как правильно работать с растворителями цемента

Важно:в составе растворителей для бетона имеются органические кислоты и поэтому перед началом работы с ними следует надеть перчатки, защитные очки и респиратор, а в помещении создать сквозняк для активного проветривания.

Правила безопасного использования рассматриваемого средства:

  • поверхность, на которой будут вестись работы с растворителем, очищают от мусора/грязи и крупных фрагментов засохшего цементного раствора;
  • растворитель либо наносят на изделие широкой кистью, либо распыляют – второй способ предпочтительней;
  • через время, которое указано в инструкции к средству, струей воды смывается образовавшаяся пена и при необходимости зачищается поверхность щеткой;
  • процедура повторяется только в том случае, если цементный раствор весь не растворился с первого раза.

Как удалить засохший бетон домашними способами

Безусловно, очень удобно использовать для избавления от засохшего цементного раствора специальные растворители. Но очень часто возможности приобрести рассматриваемые средства нет, и тогда можно прибегнуть к домашним средствам очистки.

Ручной/механический способ

Засохший цементный раствор можно удалить и механическим методом: зубилом, молотком, шпателем, наждачной бумагой. Этими инструментами можно очистить, например, кафельную плитку в случае предполагаемого вторичного использования. Для получения ожидаемого результата необходимо закрепить плитку вертикально (элементарно – зажать в тисках) и приставив к месту загрязнения зубило под углом, можно наносить удары средней интенсивности. Таким образом будут убраны большие фрагменты засохшего бетона, а финишную зачистку нужно провести наждачной бумагой.

Обратите внимание:если желаете быстрее и проще избавиться от засохшего бетона, то специалисты рекомендуют замочить плитку предварительно в воде – в таком случае можно будет цементный раствор снять шпателем.

Очень часто для очищения поверхностей любители используют болгарку или дрель со специальной «лепестковой» наждачной насадкой – это допустимо, но только на больших площадях очищаемой поверхности и с прочного загрязненного материала.

Химический метод

В домашних условиях можно использовать серную кислоту – ее разбавляют с водой в пропорции 1:10, нагревают в чугунной посуде. В разбавленную и подогретую серную кислоту опускают предметы, которые нужно очистить от цемента – они станут чистыми достаточно быстро.

Важно:способ избавления от бетона с помощью серной кислоты является опасным для человека, поэтому применять его не рекомендуют и специалисты, и врачи.

Гораздо проще и безопаснее выполнить описываемую процедуру поможет щелочной раствор из старых аккумуляторов автомобилей. С помощью смоченной в растворе ветоши протирают засохший бетон и уже через 15-20 минут можно будет удалять остатки цементного раствора. Также действует и соляная кислота.

Помните, что работать с такими агрессивными жидкостями нужно только в резиновых плотных перчатках, респираторе и очках.

Удаление бетона с ковровых покрытий и текстиля

Понятно, что с текстиля удалять засохший цементный раствор уксусом или болгаркой/наждачкой не нужно – результатом станет испорченная вещь. Но можно применить следующие методы:

  1. Использование пятновыводителя. Такое средство продается в хозяйственных магазинах, стоит недорого и может избавить от бетона текстиль только в случае малого загрязнения. Необходимо смочить губку пятновыводителем, приложить ее к грязному месту и прижать на несколько минут. Если пятно засохшего бетона большое, то этой же губкой следует делать движения смывания грязи от центра к краям изделия.
  2. Специфическое средство. Необходимо смешать ¼ часть жидкости для мытья посуды из литровой бутылки и 250 мл теплой воды. Затем раствор тщательно размешивается и наносится на пятно жесткой щеткой. Как правило, через 15 минут можно будет снять отставшие фрагменты цементного раствора и отправить изделие на стирку в горячей воде.
  3. Уксус, ацетон или спирт. Необходимо смочить губку в одном из перечисленных средств, приложить к грязному месту и укрыть плотно полиэтиленом. Через 30 минут снимите «компресс» и очистите текстиль от размокшего бетона.

Растворители для цементного раствора  показывают отличные результаты – многие уже давно перестали переживать по поводу «безнадежно» испорченных поверхностей. Важно только подобрать средство, которое не испортит загрязненное изделие.

Загрузка…

Соляная кислота, воздействие на бетоны







В результате воздействия соляной кислоты н развития процессов коррозии II вида в бетоне образовался растворимый хлористый кальций.  [c.41]

Если материалы имеют незамкнутые поры (кислотоупорные силикатные цементы, бетоны и т. п.), то менее вязкие жидкости быстрее диффундируют внутрь материала. Соляная кислота, например, вследствие меньшей вязкости за один и тот же промежуток времени проникает в тело материала на большую толщину, чем серная кислота той же концентрации. Поэтому результаты воздействия кислот с меньшей вязкостью проявляются быстрее, чем в случае кислот, имеющих более высокую вязкость.  [c.231]












Наиболее интенсивно происходит разрушение бетона под воздействием кислых реагентов. В этом случае, так же как и при воздействии солей, разрушение цементного камня вызывается главным образом понижением щелочности жидкой фазы. При этом скелет цементного камня, состоящий из гидроокиси кальция, силикатов и алюминатов, разрушается. Некоторые соли, образующиеся в результате этих реакций (углекислые, фтористые, силикаты), могут в начальный период уплотнять бетон, другие, особенно соли серной и соляной кислот, образуют рыхлые и нестойкие соединения на поверхности бетона. Содержа-шиеся в окружающей среде газы могут образовывать растворы кислот, которые также вызывают коррозию бетона.  [c.5]

Для многих материалов, в том числе для бетона и железобетона, чем выше концентрация агрессивной среды, тем сильнее протекают коррозионные процессы. Это положение относится также к металлам при воздействии на них неокислительных кислот (соляной и др.). Однако и разбавленные растворы кислот при длительном их воздействии на бетон пли металл могут вызвать полное разрушение строительных конструкций и аппаратуры.  [c.13]

Как правило, прочность бетона повышается после воздействия минеральных кислот. В концентрированных кислотах (серной, азотной, соляной, уксусной и др.) прочность бетона повышается более значительно, чем в тех же кислотах при малых концентрациях. Повышение прочности бетона объясняется уплотнением его гелем кремневой кислоты. Многочисленные испытания кислотоупорного бетона на механическую прочность после хранения на воздухе или после действия на него кислот показали, что его механическая прочность возрастает на 20—40%.  [c.400]

К рассматриваемым покрытиям условно можно отнести покрытие на основе битумно-бутилкаучуковой мастики Вента. Покрытие на основе указанной мастики имеет температурный предел применения 120 °С, деформатив-но, имеет хорошее сцепление с металлом и бетоном, устойчиво к воздействию минеральных кислот, щелочей и солей, кроме холодной 30 %)-й серной кислоты и горячей 5 %-й концентрированной соляной кислоты и минеральных масел.  [c.119]

Для получения влаго- и химически стойкого покрытия на внутренней поверхности неф-теотстойников, магистральных газопроводов для сухого природного газа, для гид. роизоляции бетонных конструкций и туннелей взамен торкретирования, для защиты наружной поверхности оборудования от воздействия промышленной атмосферы, содержащей серный и сернистый газы, пары соляной и серной кислот  [c.159]












Покрытия на основе хлоркаучука отличаются высокой химической стойкостью. Их применяют для наружной защиты аппаратуры, емкостей и т. д., стальных и бетонных конструкций, эксплуатирующихся в цехах химических предприятий. Они выдерживают воздействие газов (хлора, сероводорода, паров нитрующей смеси, аммиака, двуокиси серы, фтористого и хлористого водорода, двуокиси углерода), кислот (соляной, серной, фосфорной), щелочной и моющих средств, солей, спиртов, хлорной воды, паров циклогексанона и бензола. На основе хлоркаучука вырабатывается химически стойкая змаль КЧ-749, представляющая собой раствор хлоркаучука в ксилоле с добавлением пластификаторов и пигментов. Она предназначена для защиты поверхностей, эксплуатирующихся в кислых и щелочных средах при 60°. Эмаль выпускается белого и серого цвета с вязкостью 30—60 секунд по вискозиметру по ВЗ-4. Наносится на подготовленную поверхность по -слою грунта КЧ-075 (также на основе хлоркаучука). Покрытие высыхает за 2—3 часа, им,еет красивый внешний вид. Однако воздействие сильно агрессивных сред может быть лишь периодическим.  [c.234]


Разъедает ли соль цемент? Как соль действует на цемент

Вопрос. Здравствуйте! В приватной беседе с соседом возводящем пристройку к своему дому, узнал, что он добавляет кухонную соль в цемент. Правда от ответа на вопрос, зачем он это делает сосед ушел. Подскажите, для чего он это делает и вообще, разъедает ли соль цемент и какое влияние оказывает на сам раствор?

Ответ. Добрый день! Хочу сразу успокоить – поваренная (техническая) соль (химическая формула NaCl (xлopид нaтpия) не разъедает цемент. Это одна из самых доступных и самых недорогих противоморозных добавок обеспечивающих непрерывность производства бетонных работ в условиях низких температур.

Физическая суть добавления поваренной соли в цемент (бетон) заключается в понижении температуры замерзания затворителя (воды). Как известно из курса физики средней школы, соленая вода имеет более низкую температуру замерзания. При этом температура замерзания воды зависит от концентрации соли. Результат подобной операции следующий. Даже при «минусовой» температуре завторитель находится в жидком состоянии. Это позволяет цементу пройти этапы гидратации, схватывания и твердения до требуемой величины без дополнительных затрат на нагрев.

Преимущества NaCl как противоморозной добавки

  • Самая низкая цена среди прочих аналогов;
  • Не оказывает влияния на скорость схватывания бетона или раствора. Это позволяет готовить материал задолго до его транспортировки на объект и заливки;
  • Поваренная соль увеличивает подвижность раствора, что в сою очередь увеличивает его удобоукладываемость.

Пропорции добавления NaCl в зависимости от ожидаемой температуры окружающей среды

  • Ожидаемая температура воздуха на объекте бетонных работ при 0-5 градусов Цельсия. Количество соли добавляемой в бетонные растворы составляет 2% от общего веса смеси. При этом прочность бетонной конструкции составит: 30% от марочной прочности в течение 7 суток, 80% от марочной прочности в течение 28 суток и 100% от марочной прочности в течение 90 суток;
  • Ожидаемая температура воздуха на объекте бетонных работ при минус 6-минус 15 градусов Цельсия. Количество соли в раствор составляет 4% от общего веса смеси. Планируемая прочность при твердении бетона на морозе составляет: 15% от марочной прочности в течение 7 суток, 35% от марочной прочности в течение 28 суток и 50% от марочной прочности в течение 90суток после заливки.

Несмотря на очевидные преимущества добавления соли в цемент, есть весьма и весьма существенный недостаток, ограничивающий варианты применения. Учитывая высокую коррозионную активность к стальной арматуре, поваренную соль нельзя добавлять в бетоны, предназначенные для строительства конструкций усиленные арматурным поясом из стальных элементов. В то же время поваренную соль можно добавлять в кладочные растворы и растворы для заливки неармированных конструкций, без каких либо ограничений.

Цементы, стойкие к воздействию различных соединений














Цементы, стойкие к воздействию различных соединений


Действие неорганических кислот. Цементы, используемые для изготовления бетонных сооружений, подвергаются кислотной коррозии. Суть действия кислоты заключается в реакции с составляющими цементного камня, в результате чего образуются легкорастворимые соли, которые вымываются из бетона. Образующиеся же нерастворимые соединения, например гидроокись кремния или алюминия, остаются в виде рыхлых масс. Скорость разрушения бетонов при этом виде коррозии зависит во многом от растворимости продуктов реакции. Агрессивность фазы при кислотной коррозии оценивается водородным показателем: при рН«6 становится заметно отрицательное воздействие кислой воды на бетон. Следует отметить, что все виды портландцементов некислотостойки: 1%-ные растворы серной, соляной и азотной кислот сильно разъедают бетон в течение довольно небольшого периода времени. То же относится к 5%-ной фосфорной кислоте.

Конечными продуктами действия кислоты на цементный камень будут гель кремнекислоты, а также кальциевые и алюминиевые соли данной кислоты:

CSH + 2HN03-Si02 • rth30 + Ca(N03)2 + h30, C2AH8+HN03 * Al2(N03)3 + Ca(OH)2.

С целью защиты сооружений от кислотной коррозии были созданы кислотоупорные цементы. Их получают совместным помолом кварцевого песка и кремнефтористого натрия. При использовании цемента его затворяют водным раствором силиката натрия, т. е. жидким стеклом.

Различают три разновидности кислотоупорного цемента. Первая представляет собой тонкомолотую смесь кварцевого песка и 4% Na2SiF6, затворяемую натриевым жидким стеклом. Вторая разновидность отличается от первой большим (не менее 8%) содержанием Na2SiF6 Третья разновидность содержит не менее 14% кремнефтористого натрия.

Область применения кислотоупорного цемента зависит от его разновидности: первая разновидность цемента используется для приготовления кислотоупорных замазок, вторая —для получения растворов и бетонов для футеровки различных химических аппаратов на предприятиях химической, коксохимической отраслей промышленности, третья —для сооружения кислотохранилищ, варочных котлов, защиты полов от действия кислот, газоходов от коррозии при транспортировании сернистых, хлористоводных и других газов.

Анализ термодинамических расчетов для реакции взаимодействия составных частей цементного камня и бетона с кислыми газами позволяет сделать следующие выводы:
1. Кислые газы в атмосферных условиях корродируют цементный камень и бетон
2. По устойчивости к кислым газам составные части цементного камня и бетона располагаются в следующий ряд: СаСОз > C5S6H5,6 > С4АН19 > Са(ОН)2 > С3АН6 > С2АН8 > САНю.
3. Продукты гидратации глиноземистого цемента в химическом отношении больше подвержены воздействию кислых газов по сравнению с продуктами гидратации обычного портландцемента.
4. Карбонатные породы являются более стойкими к кислым газам, чем составные части цементного камня, поэтому их целесообразно применять в качестве заполнителей бетона, предназначенного для работы в условиях воздействия SO2 и h3S.
5. Гидроалюминаты уменьшают стойкость цементного камня по отношению к кислым газам, поэтому применение сульфа-тостойких цементов (с содержанием 6% СзА) для приготовления бетона, предназначенного для эксплуатации в условиях взаимодействия промышленных кислых газов, целесообразно по сравнению с обычными и тем более высокоалюминатными цементами.

Поскольку карбонаты более стойки к действию кислых газов, их целесообразно использовать в качестве заполнителей для бетонов, работающих в таких средах.

Долговечность бетонных изделий в большой степени зависит от плотности, водонепроницаемости и вида применяемого цемента, а также от специальных мер, связанных с изоляцией бетона от агрессивной среды (например, окраска, оклейка, оштукатуривание, разные способы гидроизоляции). Способ защиты от коррозии устанавливается в каждом конкретном случае в зависимости от причины, которая может ее вызвать.

При проектировании следует руководствоваться «Указаниями по антикоррозионной защите строительных конструкций, учитывающими условия взаимодействия внешней среды и бетона. Природные воды различаются по агрессивности к бетону и в СНиПе приведены «Признаки и нормы агрессивности воды — среды».

Действие органических кислот. По степени их воздействия различают две группы кислот: к первой группе относятся кислоты со сравнительно низкой молекулярной массой, например молочная и масляная, образующиеся при прокисании молока и масла; уксусная, содержащаяся в уксусе и употребляемая при солении различных пищевых продуктов, а также в других производственных процессах; щавелевая и винная. Все эти кислоты растворяются в воде; ко второй — кислоты с высокой молекулярной массой, например олеиновая, стеариновая и пальмитиновая, входящие в состав различных масел и жиров.

Молочная кислота оказывает наибольшее разрушительное действие на схватившийся цемент, в связи с чем на маслодельных и сыроваренных заводах бетонные полы часто разрушаются.

Этот процесс усиливается, когда на пол попадает пена от молока. Полы из керамических плиток, уложенных на цементном растворе, также разрушаются в таких условиях эксплуатации. При погружении цементных или бетонных образцов в раствор молочной кислоты происходит постепенное разложение цемента и выделение заполнителей, пока в конце концов почти весь вяжущий материал не будет удален. При этом расширения бетона не происходит. В растворах молочной кислоты, концентрация которых несколько выше 1%, глиноземистый цемент разрушается гораздо быстрее, чем портландцемент, но по мере разбавления раствора кислоты устойчивость глиноземистого цемента возрастает.

Отходы маслодельных и сыроваренных заводов содержат молочную кислоту с величиной рН до 4; на предприятиях, где перерабатываются эти отходы, бетон на глиноземистом цементе остается невредимым, а на портландцементе — разрушается. Глиноземистый цемент успешно применяется на маслодельных заводах в связи с его высокой устойчивостью против сильно разбавленных органических кислот. Однако, он неустойчив при действии сильно щелочных дезинфицирующих средств.

В качестве вяжущего для полов из керамической плитки в помещениях, где молоко обрабатывается и разливается в бутылки, применяют кислотоупорные цементы. Ни пуццолановые цементы, ни шлакопортландцемент не обладают какими-нибудь преимуществами перед портландцементом в отношении устойчивости против действия молочной кислоты. Кроме того, шлакопортландцемент при соприкосновении содержащихся в нем сульфидов с кислотой приобретает неприятный запах. Этим же недостатком обладает и сульфатно-шлаковый цемент, хотя его устойчивость при действии молочной кислоты можно считать более высокой.

Обработка поверхности бетонных полов не дает значительного эффекта в смысле повышения их кислотоустойчивости. Поэтому баки для хранения разбавленных растворов молочной кислоты, например сыворотки, покрывают кислотоупорной битумной краской или смоляным лаком. В сыроварнях применяют более прочные покрытия, например из асфальтовой мастики или белых глазурованных керамических плиток, предпочтительно на кислотоупорном цементном растворе.

Масляная кислота оказывает на бетон такое же действие, как и молочная. Она содержится в прокисшем силосе.

Уксусная кислота разрушает схватившиеся цемент и бетон, в 5%-ном растворе (почти максимальная концентрация кислоты в уксусе) она в течение нескольких месяцев оказывает на них заметное разрушительное действие. При этой концентрации глиноземистый цемент разрушается даже гораздо быстрее; он более устойчив к действию растворов с концентрацией меньше 0,5%. Пуццолановый цемент и шлакопортландцемент обладают У большей устойчивостью, чем портландцемент. Для защиты бетона от воздействия слабых растворов уксусной кислоты применяют кислотоупорные краски и покрытия из горячего парафина. Для защиты бетонов от сильных растворов уксусной кислоты требуются более надежные покрытия, чем от молочной кислоты.

Винная кислота действует на бетон так же, как молочная и , уксусная. Сильно разбавленные растворы винной кислоты, например во фруктовых соках, как правило, не вызывают значительного разрушения бетона, но сам бетон вредно действует на соки. Из этих соображений, а также ввиду присутствия в соках Сахаров рекомендуется наносить на поверхность бетона покрытия, например из кремнефтористых соединений. Яблочный сок, содержащий яблочную кислоту, может вызвать серьезные разрушения бетонов на портландцементе и на глиноземистом цементе.

Щавелевая кислота оказывает незначительное действие на портландцементный бетон, поэтому ее применяют даже для обработки бетонных поверхностей, желая придать им большую устойчивость к действию других слабых органических кислот. При этом образуется нерастворимая поверхностная пленка оксалата кальция. Щавелевая кислота не оказывает агрессивного действия и на глиноземистый цемент.

Кислоты с высокой молекулярной массой, например олеиновая, стеариновая и пальмитиновая, а также обычные ненасыщенные и насыщенные кислоты жирного ряда оказывают ясно выраженное агрессивное действие на бетон: оно возрастает по мере увеличения молекулярной массы в ряду стеариновой (СПН2П02) и олеиновой (Cnh3n—2O2) кислот. Исключение из этого правила составляют низшие члены ряда. Эти жирные кислоты с высокой молекулярной массой встречаются в промышленности как составные части масел и жиров. Все они не растворяются в воде.

При обычных температурах главные члены ряда стеариновой кислоты представляют собой твердые вещества с низкой точкой плавления, а члены ряда олеиновой кислоты —жидкости с высокой точкой кипения. Как правило, эти кислоты как составные части масел оказывают агрессивное действие на любой незащищенный бетон. Разрушение обычно бывает более сильным, когда бетон работает на воздухе (полы), чем когда он постоянно погружен в жидкость. Хотя шлакопортландцемент, глиноземистый и пуццолановый цементы более устойчивы к действию этих кислот, чем портландцемент, разница столь незначительна, что не имеет практического значения.

Действие растительных, животных масел и жиров. Растительные и животные масла и жиры состоят главным образом из глицеридов или других сложных эфиров — высших членов нескольких рядов жирных кислот. В некоторых случаях они содержат также значительные количества соответствующих свободных жирных кислот и спиртов. Глицерин является главным спиртовым компонентом масел и жиров и встречается, например, как глицерид стеариновой кислоты (стеарин) в сале и лярде, как глицерид пальмитиновой кислоты (пальмитин) — в пальмовом масле, как глицерид олеиновой кислоты (олеин) — в оливковом масле.

Масла растительного происхождения, даже совершенно свежие, обычно содержат довольно большое количество свободных жирных кислот. В свежевытопленных животных жирах обычно присутствует немного свободной кислоты, но количество ее возрастает при хранении этих жиров на воздухе. Прогорклость масла и жиров появляется в результате окисления некоторых свободных жирных кислот, содержащихся в них.

Глицериды и другие сложные эфиры при гидролизе распадаются на составляющие их спирт и кислотные компоненты. Этот процесс, называемый омылением, может быть вызван действием растворов кислоты или щелочи. При соприкосновении масел с бетоном свободная известь, содержащаяся в схватившемся цементе, омыляет материал, образуя кальциевую соль жирной кислоты и выделяя многоатомный спирт. Этот спирт, в свою очередь, может вступать в реакцию с известью. Так, с олеином образуется олеат кальция и глицерин; последний соединяется с известью с образованием глицерата кальция. Таков типичный механизм разрушительного действия омыляющих масел и жиров на бетон. Если присутствуют и свободные кислоты, как это часто бывает, то они также действуют на бетон с образованием кальциевых солей этих кислот.

Степень разрушения бетона под действием масел зависит от того, насколько они проникают внутрь бетона. Таким образом, вязкость масла является важным фактором, и при прочих равных условиях агрессия, по-видимому, проявляется тем слабее, чем большей вязкостью обладает масло. Масла при хранении на воздухе поглощают влагу и окисляются, в результате чего усиливается их агрессивность. Следовательно, такие масла можно без опасений хранить в закрытых бетонных баках, но они разрушающе действуют на бетонные полы, которые легко теряют защитное покрытие и становятся доступными для воздуха и влаги.

Глицерин в больших количествах производится в мыловаренной промышленности. Свободный глицерин не входит как составная часть в твердые мыла, но обычно содержится в жидких мылах. Он полностью смешивается с водой в любых пропорциях и является растворителем извести.

Агрессивное действие глицерина на бетон выражается в том, что он медленно связывается со свободным гидратом окиси кальция в схватившемся цементе и растворяют его. Слабый 2%-ный раствор глицерина в воде оказывает разрушительное действие на свежеуложенный портландцементный бетон, но почти не действует на хорошо карбонизировавшуюся поверхность затвердевшего бетона. Для хранения разбавленных растворов глицерина пользуются стальными баками, покрытыми цементным раствором; причем при сооружении их требуется исключительная тщательность. Для защиты от агрессивного действия слабых растворов глицерина поверхность бетона обрабатывают синтетической смолой или другими подходящими красками, но при хранении более сильных растворов (10%-ных и выше) это не помогает, требуются более толстые защитные покрытия. Установлено, что концентрированный глицерин, содержащий лишь несколько процентов воды, менее агрессивен.

К наиболее часто встречающимся неминеральным маслам относят хлопковое, пальмовое, оливковое, кокосовое, льняное, репное, тунговое, лярдовое масла, рыбий жир. Как правило, все они агрессивны по отношению к незащищенному портландце-ментному бетону, хотя в некоторых случаях их вредное действие можно свести к минимуму. Некоторые быстровысыхающие масла, например льняное и тунговое, часто используют при обработке поверхности бетона.

Проблема устойчивости бетонных полов к действию масел и жирных кислот представляет интерес для многих предприятий, на которых производится мыло, маргарин, жиры, консервы, свечи, смазочные масла, смазка на растительной основе и др. Трудности, которые при этом возникают, усугубляются еще тем, что полы должны противостоять сильному износу от движения тележек. Замена стальных ободьев колес резиновыми там, где это возможно, часто значительно снижает износ бетона.

В мыловаренной промышленности и на заводах по производству растительных масел было установлено, что полы из портландцементного бетона обычно оказываются непригодными в тех случаях, когда они подвергаются действию растительных масел и кислот. Даже полы из бетона с крупным гранитным заполнителем или бетонные полы, затертые чистым цементом, размягчаются и в конце концов разрушаются. Чем выше содержание свободных жирных кислот в маслах, тем скорее проявляется их агрессивное действие. Добавки, повышающие твердость бетона, оказывают хорошее действие на его поверхность и несколько уменьшают ее износ, однако при большой нагрузке они не помогают. Было также установлено, что бетонные полы плохо служат на предприятиях, изготавливающих животные жиры, маргарин и т. д. В тех же случаях, когда жир остается на полу сравнительно короткое время, бетон может эксплуатироваться вполне удовлетворительно. Часто бетонные полы защищают стальными плитами.

Хлопковое масло быстро разрушает портландцементный бетон. Более устойчивым оказался бетон на шлакопортландцемен-те, а самым устойчивым — бетон на глиноземистом цементе. При значительном содержании свободных органических кислот в масле устойчивость глиноземистого цемента понижается и может стать такой же, как у портландцемента. Репейное масло оказывает сильное агрессивное действие как на портландцемент, так и на глиноземистый цемент. Действие лярдового и сырого льняного масел проявляется значительно медленнее. Глиноземистый цемент, по-видимому, не обладает каким-либо преимуществом перед портландцементом в отношении устойчивости к действию льняного масла. Но бетон на сульфатно-шлаковом цементе и через 5 лет не обнаружил признаков разрушения под действием льняного масла. Портландцементный бетон быстро разрушается при обработке его кокосовым маслом.

Вопрос о сравнительной устойчивости различных цементов против агрессии масел изучен еще недостаточно. Так, в некоторых случаях глиноземистый цемент более устойчив, чем портландцемент, однако это не является общим правилом. В Германии применяют пуццолановые портландцементы или шлакопорт-ландцементы, но они лишь частично повышают долговечность полов, подвергающихся агрессивному действию масел.

Бетонные баки, используемые для хранения различных масел, не подвергаются столь сильному разрушению, как можно было бы ожидать на основании испытаний небольших образцов или опыта службы бетона в условиях воздействия воздуха и атмосферной влаги. Часто в качестве защитных средств применяют растворы силиката натрия и крем нефтор исто го магния, но в более тяжелых условиях лучшие результаты дают смоляные краски. Битумные материалы, размягчающиеся под действием масел, непригодны для защиты поверхности бетона.

Агрессивное действие скипидара на бетон невелико, но он обладает способностью глубоко проникать в него. Смазочные масла нефтяного происхождения не оказывают агрессивного действия на бетон, хотя многие из них содержат растительные масла. То же самое относится к маслам, применяемым для охлаждения инструмента на заводах. Такие масла, попадая на бетонный пол, вызывают постепенное его разрушение, а также проникают глубоко в бетон, иногда даже просачиваются насквозь. Глиноземистый цемент наиболее устойчив, чем портландцемент, к этому виду агрессии.

Действие сахарных растворов на бетон. Проблема создания бетонных полов, устойчивых к действию сахарных растворов, часто горячих, весьма актуальна для различных предприятий пищевой и кондитерской промышленности. Сахарные растворы оказывают агрессивное действие на полы из портландцемент-ного бетона. Соединенное действие этих растворов и механического истирания может привести к разрушению бетонных полов. Рекомендуют применять для защиты бетонных полов пуццола-новые цементы и обрабатывать поверхность бетона растворами силиката натрия или кремнефтористого магния, что лучше. Но эти способы защиты дают лишь временный эффект. Использование глиноземистого цемента для изготовления бетона или в качестве защитного покрытия на портландцементном бетоне дает лучшие результаты. Однако и он не может обеспечить высокую долговечность бетона.

Применение бетонных резервуаров для хранения мелассы дало удовлетворительные результаты, однако в некоторых случаях было отмечено размягчение и растрескивание поверхности бетона. Установлено, что светлая очищенная меласса является более агрессивной, чем темная. Рекомендуется выдерживать бетон перед заполнением резервуара по крайней мере в течение 28 сут на воздухе и обрабатывать его поверхность кремнефто-ристым магнием или силикатом натрия.





Читать далее:
Кислотостойкие материалы
Зубные цементы
Применение связующих в производстве огнеупорных и жаростойких бетонов и масс
Применение связующих в электродно-флюсовом производстве
Применение связующих в литейном производстве
Защитно-декоративные покрытия на основе неорганических связующих
Связующие для укрепления грунтов
Связующие для безобжигового окускования руд и рудных концентратов
Золи кремнезема
Сухие щелочные силикатные связки (порошки)













Почему сталь в бетоне корродирует | Журнал Concrete Construction

Возможно, наибольшую угрозу долговечности железобетона представляет коррозия стали (в основном состоящей из железа или Fe), которая расширяется из-за большего объема побочных продуктов коррозии, а затем дает трещины в бетоне и отслаивается от матрицы бетона . Ежегодно из-за этой простой реакции и нашей очевидной неспособности остановить ее наносится ущерб в миллиарды долларов. Так что же вызывает эту реакцию?

1) Все металлы, кроме золота и платины, нестабильны и подвержены коррозии.Арматурная сталь изготавливается в основном из железа, которое очень агрессивно. Есть несколько факторов, которые могут привести к коррозии стали в бетоне, наиболее распространенным из которых является хлорид, например, хлорид в поваренной соли (хлорид натрия). Эти хлориды поступают из морской воды, солей для борьбы с обледенением, хлоридов, используемых в смеси в качестве ускорителя, или соленого заполнителя или воды. Другой распространенной причиной коррозии является карбонизация, вызванная проникновением атмосферного CO2 в бетон.

2) Коррозия — это электрохимическая реакция (коррозионная ячейка) с положительными зарядами, протекающими через влажный бетон, и отрицательными зарядами (электронами), протекающими через арматурную сталь.Катод — это место, где вода и кислород попали через бетон в сталь — возможно, в трещину. На аноде сталь подвергается коррозии и образует побочные продукты коррозии, которые могут привести к растрескиванию бетона.

3) Хороший прочный бетон имеет pH в пористых растворах от 13,0 до 13,5, что намного более щелочно, чем что-то вроде Драно. В этой среде сталь образует на своей поверхности тонкий слой, который мы называем пассивирующим слоем. Этот слой защищает арматуру и предотвращает образование анода, предотвращая появление коррозии.

4) Когда ионы хлора или карбонизация проникают в бетон и достигают арматурной стали, они снижают pH и разрушают пассивирующий слой. Если на катоде также присутствует влага и кислород, то сталь начинает корродировать. Побочные продукты коррозии не имеют прочности на растяжение, что снижает прочность арматурной стали, и имеют больший объем, чем исходная сталь, вызывая трещины.

5) Хлориды и карбонизация проникают в бетон — это только вопрос времени.Но с хорошим бетонным покрытием (2 дюйма) и плотным (с низкой проницаемостью) бетоном на это могут уйти столетия. А если бетон покрыт и высохнет, он не сможет подвергнуться коррозии, потому что не может происходить ионная миграция положительных зарядов.

Понимание процесса коррозии железобетона

Коррозия — это естественный процесс, который возникает, когда стальная арматура внутри железобетонных конструкций ржавеет. С научной точки зрения коррозия бетона определяется как «разрушение металла в результате химических, электрохимических и электролитических реакций в окружающей среде».”Обычно он формируется по мере того, как бетон возрастает

г.

Почему проблема коррозии бетона?

Коррозия начинается, когда материалы, вредные для стали, такие как CO2 и хлорид из противообледенительной соли, начинают проникать в бетон и достигать стальной арматуры. В результате электрохимической реакции электроны мигрируют из анодной зоны в катодную, высвобождая ионы двухвалентного железа на аноде и гидроксид-ионы на катоде. Это в конечном итоге приведет к разнице потенциалов между анодной и катодной областями на поверхности стальной арматуры.Это приводит к образованию ржавчины как побочного продукта. Поскольку ржавчина занимает больший объем, чем сталь, она оказывает внутреннее давление, которое вызывает растрескивание и повреждение окружающего бетона. Эти трещины пробиваются к поверхности бетона, в результате чего еще больше CO2 и хлоридов проникают в бетон и ускоряют процесс коррозии.

Коррозия вызывает до 90% повреждений железобетонных конструкций.

-Уэли Ангст, профессор, Институт строительных материалов

Стоимость коррозии бетона

Железобетонные конструкции необходимо регулярно проверять на обнаружение и предотвращение коррозии.По мере того как эти конструкции стареют, риск коррозии арматурной стали продолжает расти. Это особенно важно, поскольку большое количество конструкций было построено из железобетона в период с 1950-х по 1970-е годы, особенно в мостах.

В Северной Америке средний возраст 607 380 мостов на континенте, эксплуатируемых в настоящее время, составляет 42 года, при этом возраст некоторых из этих конструкций достигает 80 лет. Более того, каждый девятый из этих мостов считается конструктивно дефектным и приближается к концу своего первоначального срока службы (ASCE).Следовательно, эти конструкции требуют более частых испытаний и ремонта для устранения повреждений и замедления процесса коррозии.

Поскольку бетон является наиболее широко используемым производимым материалом во всем мире, промышленно развитые страны сталкиваются с миллиардами долларов затрат на испытания и ремонт бетона. Это важно для сохранения прочности и функциональности конструкций. Только в Швейцарии годовая стоимость ремонта может составлять от 6,6 до 26,3 млрд канадских долларов. Принимая во внимание эту информацию, крайне важно точно оценить состояние железобетонных конструкций, чтобы решить, требуется ли немедленный ремонт.

Оценка коррозии железобетонных конструкций

Извлечение образцов бетона — ключевой процесс при оценке состояния железобетонных конструкций. Типичный размер образца, взятого из бетонных конструкций для лабораторных испытаний, составляет от 5 до 20 сантиметров. Недавние исследования показали, что, хотя образцы такого размера идеально подходят для работы в лаборатории, они часто показывают более высокие концентрации агрессивных хлоридов, чем более крупные образцы, и могут давать неточные результаты.

Согласно Ангсту, только более крупные образцы, длиной около метра, дают точную оценку состояния железобетона. Однако с этими более крупными образцами гораздо труднее работать, что затрудняет правильное тестирование и делает их более дорогостоящими. Не говоря уже об уровне разрушения корпуса бетона.

Ученые считают, что переход на дорогую высоколегированную сталь — единственный способ полностью предотвратить коррозию. Тем не менее, высоколегированная сталь стоит почти в десять раз больше, чем традиционная арматурная сталь, и увеличит первоначальные производственные затраты по проекту.Однако в долгосрочной перспективе это снизит затраты, связанные с регулярным осмотром и ремонтом, что сделает его более дешевой и надежной альтернативой.

Новая технология обнаружения коррозии

Фотография предоставлена: Инженерный колледж Университета Небраски-Линкольна

Хотя высоколегированная сталь — отличный способ предотвратить коррозию, обычная арматурная сталь более реалистична для бюджета и уже присутствует в большинстве современных железобетонных конструкций. По этой причине ремонт арматуры был в центре внимания.По мере того как здания стареют и бетон подвергается коррозии, инженеры продолжают искать более дешевые и эффективные способы проверки на коррозию. Новые методы и технологии неразрушающего контроля могут помочь получить более точные результаты и сократить расходы, связанные с другими методами обнаружения коррозии.

Только в 2017 году на рынок были выведены две дополнительные системы, одна из которых смонтирована на небольшом роботе с бортовым поворотом, а другая установлена ​​на тележке, которую можно буксировать по проезжей части. Обе эти системы обнаружения коррозии используют технологию машинного обучения и не требуют какого-либо деструктивного вмешательства для сбора результатов.В системе, смонтированной на роботе, используются георадар и датчики электрического сопротивления для определения места коррозии стали или разрушения бетона в мостах и ​​конструкциях. Он также полностью автономен и оказался более быстрым и точным, чем инспекторы-люди.

Цзиньин Чжу, доцент кафедры гражданского строительства Университета Небраски в Линкольне, разработал систему для обнаружения дефектов в бетонных настилах мостов. Ее подход — это система раннего предупреждения о мостах, основанная на акустике.Это оказалось более точной альтернативой другим методам выявления расслоения, постепенному разделению слоев бетона, которое может повлиять на структурную целостность моста или конструкции и может быть вызвано коррозией арматуры. Ее система также дает гораздо более быстрые результаты, чем обычные методы тестирования, позволяя людям быстрее обнаруживать расслоение и производить необходимый ремонт до того, как повреждение станет слишком значительным.

iCOR®: неразрушающий контроль коррозии бетона

Еще одним рентабельным и проверенным методом обнаружения коррозии является iCOR®.Это устройство измеряет электрический отклик арматуры внутри бетона без физического соединения с арматурой. В качестве инструмента неразрушающего контроля iCOR® — это отмеченное наградами устройство, получившее признание за свое положительное влияние на мониторинг и снижение коррозии. Используя нашу запатентованную технологию анализа электрического импульсного отклика без подключения (CEPRA), устройство уникально по своей способности выполнять три-в-одном испытании бетона: скорость коррозии арматуры, потенциал полуячейки и удельное электрическое сопротивление на месте.Эти измерения имеют решающее значение для успеха проектов реабилитации и ремонта бетонных конструкций.

По этой причине iCOR® является наиболее удобным устройством для измерения скорости коррозии в полевых условиях, а также предлагает инновационный исследовательский инструмент для лабораторных исследований. Это дает инженерам полное представление о качестве бетона и уровне коррозии; в конечном итоге это позволяет им принимать более быстрые и обоснованные решения, когда дело доходит до реабилитации и ремонта.

Примечание редактора: этот пост был первоначально опубликован в июне 2018 года и был обновлен для обеспечения точности и полноты.

Коррозия железобетона: причины и решение

Бетон из портландцемента

является наиболее широко используемым строительным материалом в мире из-за его невероятной прочности. Однако такие факторы, как ограничения по материалам, методы строительства и суровые условия окружающей среды, могут привести к ухудшению состояния бетона и проблемам конструкции. Ухудшение состояния бетона связано с рядом причин. Вызванная солью коррозия арматурной стали в бетонных конструкциях, например, является одной из основных причин, по которой строительные и транспортные агентства должны тратить миллиарды долларов каждый год на восстановление инфраструктуры из коррозирующего бетона.

1. Противогололедная коррозия

Массовое распространение солей на проезжей части, тротуарах аэропортов и других транспортных бетонных конструкциях является одной из причин разрушения бетона. Использование хлорида натрия, хлорида кальция и хлорида магния значительно увеличилось за последние несколько лет. Эти соли поглощают влагу из воздуха и становятся чрезвычайно агрессивными при достижении определенного уровня влажности и температуры. Помимо экологических проблем, чрезмерное использование противообледенительных солей критикуется за то, что оно способствует коррозии железобетона.

2. Циклы замораживания-оттаивания

Железобетонные конструкции одновременно подвергаются различным физическим и химическим воздействиям. Разрушение, вызванное замерзанием-оттаиванием, также является одной из причин того, что бетон трескается и теряет свою прочность. Когда вода замерзает, она расширяется, и замороженная вода, сконцентрированная внутри бетона, создает давление в порах и капиллярах. Полость разорвется и расширится, когда давление превысит предел прочности бетона. Накопительный эффект последовательных циклов замораживания-оттаивания в конечном итоге приведет к расширению и крошению бетона.

3. Коррозия стальной арматуры

Основной причиной разрушения большинства мостов с дефектами конструкции является коррозия стальной арматуры. Обычные материалы, такие как сталь, не могут противостоять агрессивным коррозионным агентам и, следовательно, требуют постоянного обслуживания и восстановления, что в конечном итоге увеличивает стоимость проекта в долгосрочной перспективе. Чтобы навсегда устранить проблемы, связанные с коррозией арматуры, исследователи и инженеры-строители разработали материалы FRP, которые не подвержены коррозии и обладают превосходной прочностью.

Связано: Влияние коррозии на срок службы железобетонных конструкций

Решение

Полимеры, армированные волокном, представляют собой неметаллические материалы, которые не подвержены коррозии. Внедрение новых строительных материалов и технологий, таких как арматура из стекловолокна GFRP, соответствующее бетонное покрытие, надлежащие методы проектирования и строительства, может значительно уменьшить проблемы, связанные с коррозией. Арматура из стекловолокна в настоящее время все чаще используется как альтернатива обычным стальным стержням.

TUF-BAR стремится производить и поставлять нержавеющие и экологически чистые строительные материалы, включая стержни из стекловолокна, анкерные болты, бетонные подъемные анкеры и анкерные соединения в Северной Америке. Наша нержавеющая арматура из стекловолокна предназначена для того, чтобы бетонные конструкции успешно выдерживали большие нагрузки и суровые условия окружающей среды в течение более 100 лет при почти нулевом обслуживании.

5 способов атаки воды на бетонные конструкции

Чтобы срок службы бетонной конструкции не уменьшился из-за попадания воды, необходимо принять профилактические меры.И самый первый шаг — понять, как именно вода повреждает бетон.

1. Карбонизация

Новый бетон обеспечивает арматурную сталь с отличной защитой от коррозии. Это связано с тем, что присутствие свободной извести (гидроксида кальция) в новом бетоне создает сильно щелочную среду, которая вызывает образование «пассивирующего» слоя вокруг стальных арматурных стержней. Этот пассивный слой защищает сталь и предотвращает окисление и коррозию. Со временем карбонизация из атмосферного углекислого газа (CO 2 ) преобразует свободную известь в карбонат кальция (известняк), прогрессируя, пока не достигнет глубины армированной стали.Газированный бетон имеет более низкий pH, что разрушает пассивирующий слой. Когда в процесс вступают вода и кислород, железо в стали окисляется до оксида железа (ржавчины), который имеет больший объем, чем исходное железо. Сила этого расширения приводит к растрескиванию бетона, что приводит к ускоренной коррозии и разрушению.

Прочный бетон с низкой проницаемостью снижает скорость карбонизации и предотвращает проникновение воды, необходимое для возникновения коррозии.

2.Хлоридная атака

Три фактора приводят к коррозии железобетона: электролит для переноса ионов (вода), проводник для переноса электронов (армированная сталь) и кислород. Устранение только одного из этих факторов предотвратит коррозию стальной арматуры. Вот почему вы практически не обнаружите коррозии в сухом бетоне. Даже в присутствии воды и кислорода пассивный слой вокруг арматуры может защищать сталь от окисления на долгие годы. Однако ситуация полностью меняется, если присутствуют ионы хлора.Хлориды дестабилизируют пассивный слой защиты вокруг армированной стали (арматуры). После снятия этого защитного слоя может начаться коррозия. Бетон обычно подвергается воздействию хлоридов через океанскую воду или соли для защиты от обледенения дорог. Хлорид-ионы не являются частью процессов коррозии, но они облегчают электрохимический процесс коррозии, для которого требуется анод (источник электронов), катод (место назначения электронов) и проводящий раствор или электролит. Ионы хлорида действуют, поляризуя различные области металла и увеличивая проводимость.

3. Сульфатная атака

Сульфаты в растворе разрушают бетон двумя способами; либо химически, либо физически. В растворе он может вызвать химические изменения цемента, ослабляющие связь между цементным тестом и заполнителем. Это приводит к сильному растрескиванию и износу. Сульфатные растворы также могут вызывать повреждение в результате кристаллизации и перекристаллизации в пористом бетоне, что приводит к расширению и растрескиванию (физическое солевое воздействие).Оба процесса являются результатом высокосульфатных почв и грунтовых вод, но также могут быть вызваны атмосферным или промышленным загрязнением воды или морской водой.

4. Щелочно-агрегатная реакция (AAR)

Некоторые заполнители могут со временем реагировать с гидроксидами щелочных металлов в бетоне, вызывая медленное разрушение бетона из-за расширения и растрескивания. Это может сразу вызвать значительные повреждения, а возникающее в результате растрескивание является приглашением для проникновения воды, которое вызывает коррозию арматурного стержня.

Существует две формы реакции щелочного агрегата: щелочно-кремнеземная реакция (ASR) и щелочно-карбонатная реакция (ACR). ASR является более распространенным, поскольку большинство заполнителей содержат реактивные кремнеземные материалы, в то время как ACR встречается редко.

В ASR кремнезем в совокупности реагирует с гидроксидом щелочного металла в бетоне и образует гель, который набухает при поглощении воды из окружающего цементного теста или воды, попадающей в бетон. Поскольку гель впитывает влагу, набухание приводит к расширению и повреждению.Растрескивание в областях с большим количеством влаги или воды часто указывает на возникновение ASR.

5. Циклы замораживания / оттаивания

Циклы замораживания / оттаивания могут привести к ухудшению качества бетона, не содержащего воздух. Замороженная вода занимает на 9% больше объема, чем жидкая вода. Если в бетоне нет места для расширения, это вызовет повреждение бетона и вызовет микротрещины. Каждое оттаивание позволяет большему количеству воды проникать через трещины, и каждый цикл замораживания / оттаивания увеличивает количество и размер микротрещин, что приводит к большему ущербу.

Признаки повреждений, вызванных замерзанием / оттаиванием, включают растрескивание и образование окалины на поверхности бетона, параллельное растрескивание поверхности или обнажение заполнителя.

Снижение проницаемости бетона предотвращает движение воды и проникновение вредных химикатов в бетон.

Предотвращение попадания воды в бетонные конструкции ограничивает и даже устраняет повреждения от коррозии, замерзания и других воздействий воды. Обладая полным знанием того, как работают эти процессы, следующим шагом будет поиск лучших методов и продуктов для создания сухого и прочного бетона.

Почему арматура корродирует? — Арматура из нержавеющей стали

Преждевременный износ железобетонных конструкций стал серьезной проблемой во всем мире из-за коррозии закладной стали. По оценкам, ежегодные затраты на коррозию только мостов в США превышают 8 миллиардов долларов США [1] [2]. В основном затронуты конструкции, расположенные в агрессивной среде, такие как морские и автомобильные мосты, на которые в зимний период наносятся антиобледенительные соли.

Стадии видимого износа

Основные механизмы износа [3] [4] [5] [6] [7]

Диффузия CO2 (карбонизация) в бетон

Карбонизация снижает pH бетона за счет реакции с Ca (OH) 2 с образованием CaCO3. Диффузия СО2 в бетон происходит через капиллярные поры. Поэтому он сильно зависит от пористости и относительной влажности бетона, помимо температуры. Когда pH достигнет значения около 9; арматура из углеродистой стали больше не находится в пассивном состоянии, и может произойти коррозия.

Карбонизация сама по себе редко является источником беспокойства при сроках службы менее 50 лет, если только качество бетона не соответствует требованиям и / или качество изготовления плохое (включая недостаточное покрытие бетона). Для более долговечных структур необходимо учитывать карбонизацию.

Распространение хлоридов в бетон

Основная причина разрушения бетона. По мере того, как хлориды диффундируют в бетон, некоторые из них улавливаются в «связанной» форме, в то время как остальные, «свободные» хлориды, диффундируют дальше и вызывают коррозию, когда достигают арматуры из углеродистой стали, в соответствии со следующими этапами (и рис.) — из ссылки 12.

  1. Распространение коррозионного иона (обычно хлорида) в бетон
  2. Как только он достигает арматуры из углеродистой стали (t0), начинается коррозия
  3. Продукты коррозии, занимающие больший объем, чем сталь, оказывают давление наружу
  4. В бетоне происходит растрескивание (t1), открывая легкий доступ для хлоридов
  5. Трещины (выкрашивание) бетонного покрытия (t3), обнажающие арматуру
  6. Если оставленная без присмотра коррозия продолжается до тех пор, пока арматурный стержень не сможет выдержать приложенные растягивающие напряжения, и конструкция рухнет (t5)

Критический пороговый уровень хлоридов (CCTL) [8]: это содержание хлоридов, при превышении которого начинается коррозия арматуры.Существуют некоторые разногласия относительно того, как его измерять, и относительно его значения, но значение 0,4% на вес цемента является общепринятым для C-стали при отсутствии карбонизации.

Взаимодействие карбонизации и хлоридов [9]

Карбонизация усиливает хлоридную коррозию, высвобождая часть «связанных» хлоридов, делая их доступными для коррозии арматуры из углеродистой стали.

Карбонизация также снижает PH и, следовательно, значение CCTL.

Гальваническая муфта в бетоне [10]

Бетон, частично армированный углеродистой сталью (CS) и частично нержавеющей сталью (SS), не будет подвергаться коррозии арматуры в хлоридной среде, если арматура из нержавеющей стали контактирует только с хлоридами.В реальных ситуациях, например, при ремонте или когда арматурный стержень CS расположен слишком близко к поверхности, может иметь место некоторая коррозия арматурного стержня CS. Будет задействовано три механизма коррозии CS (5)

  1. негальваническая коррозия, что составляет около 97% от общей скорости коррозии
  2. гальваническое соединение корродирующего CS с пассивным CS, противоречащая интуиции форма коррозии, которая составляет около 2% скорости коррозии
  3. последнее, гальваническое соединение корродирующей CS с пассивной SS, на долю которой приходится около 1% скорости коррозии.SS — более плохой катод, чем пассивный CS из-за плохой проводимости пассивного слоя оксида хрома

Все исследования подтверждают вывод о том, что гальваническая коррозия между SS и CS незначительна.

Трещины в бетоне способствуют коррозии [11]

Существует множество причин образования трещин (см. Таблицу ниже).

В то время как микротрещины допустимы, поскольку они почти неизбежны и не снижают прочность конструкции, более крупные трещины обеспечивают широкие отверстия для агрессивных ионов в арматурный стержень, локально обходя длительное время инициирования.

Уплотнение трещин, конечно, возможно, но не применимо в углублениях или скрытых областях… и это уже ремонтная операция, так как трещины могут образоваться спустя годы. Герметики задерживают начало коррозии, но не навсегда.

Тип трещин

Форма трещины

Основная причина

Время явки

Пластиковый поселок

Выше и соосно стальной арматуре

Солнце вокруг арматуры; избыток воды в смеси

от 10 минут до трех часов

Пластиковая усадка

Диагональ или случайная

Чрезмерное раннее испарение

От 30 минут до шести часов

Термическое расширение и сжатие

Поперечный (пример: поперек тротуара)

Чрезмерное тепловыделение или перепады температур

Один день, две или три недели

Усадка при сушке

Поперечный или узор

В смеси слишком много воды; плохое совместное размещение; стыки разнесены

Недели в месяцы

Замораживание и оттаивание

Параллельно бетонной поверхности

Недостаточное вовлечение воздуха; непродолжительный крупный заполнитель

Через одну или несколько зим

Коррозия арматуры

Верхнее армирование

Несоответствующее бетонное покрытие; попадание влаги или хлоридов

Более двух лет

Щелочно-агрегатная реакция

Узор трещин; трещины до параллельных стыков или краев

Реактивный заполнитель плюс влага

Как правило, более пяти лет, но может быть и намного раньше для высокореактивного заполнителя

Сульфатная атака

Узор трещин

Внешние или внутренние сульфаты, способствующие образованию эттрингита

От одного года до пяти лет

Прогнозные модели

Прогностические модели предназначены для оценки диффузии хлоридов и / или CO2 в бетон.По сути, они предсказывают время, необходимое хлоридам для достижения критического значения (критический пороговый уровень хлоридов, CCTL) на поверхности арматурного стержня. Общепринятое значение CCTL составляет 0,4% от содержания цемента в бетоне.

Такие модели обеспечивают значимые результаты только в том случае, если физические механизмы являются смоделированными и если входные данные верны. Последнее может быть проблемой ввиду i) большого разброса коэффициентов диффузии между разными типами бетона (до 25 раз) ii) степени воздействия, iii) колебаний температуры и iv) роли трещин.

Кроме того, может иметь место плохое качество изготовления и возникновение неизвестных факторов.

В результате и для упрощения выбора в строительные нормы и правила были внедрены простые правила.

Для углеродистой стали Европейский строительный кодекс (Еврокоды) учитывает:

  • Расчетный срок службы конструкции (обычно 50 лет для здания и 100 лет для моста)
  • Среда, в которой он находится

И из этих двух параметров определяется минимальное бетонное покрытие арматуры.[12] [13] [14]
В случае арматуры из коррозионно-стойкой нержавеющей стали не требуется дополнительное бетонное покрытие *, и может быть достигнута значительная экономия бетона и веса.

* Это значение оставлено на усмотрение каждой страны

Коррозия бетона | Инспекционная

Коррозия бетона — это разрушение бетона из-за воздействия определенных коррозионных веществ; обычно соединения серы.Хотя коррозия бетона также может быть вызвана другими факторами, такими как соленая или кислая вода, микробы, хлориды, нитраты или фториды.

Серная кислота может образовываться, когда сера, которая обычно используется в некоторых промышленных процессах, вступает в контакт с влагой. Серная кислота очень агрессивна и может разрушать различные соединения кальция в цементной части бетона, в результате чего бетон становится мягким и уступает место.

Коррозия бетона особенно опасна из-за того, что бетон пористый; в нем есть крошечные взаимосвязанные отверстия, которые проходят через его структуру.Это позволяет коррозионным материалам проникать в материал и вызывать повреждения изнутри.

Но не только бетон, но и сам по себе подвержен коррозии. Большинство бетонных конструкций армировано встроенной сеткой из стальных стержней, которые обеспечивают большую часть прочности конструкции. Если кислота, разъедающая бетон, достигает стали внутри, эти стержни также могут начать коррозию, что значительно ослабит конструкцию.

Насколько быстро происходит коррозия, зависит от ряда факторов, таких как количество коррозионных материалов, влажность в окружающей среде, текучесть материала и качество конструкции материала.Коррозию можно легко определить при визуальном осмотре, выявив обесцвеченные участки в бетоне или участки, где на бетоне появились признаки повреждения.

К счастью, когда дело доходит до коррозии бетона, существует несколько методов предотвращения, в том числе специальные цементы с пониженным содержанием кальция, которые уменьшают количество серной кислоты, с которой можно работать. Другой подход заключается в использовании обработки поверхности или нанесения краски с использованием лаков, масел или красок на основе лака для защиты от коррозии.

Это определение неполное? Вы можете помочь, внося в него свой вклад.

Инструменты для тем

Поделиться темой

Внести вклад в определение

Мы приветствуем обновления этого определения Integripedia от сообщества Inspectioneering.Щелкните значок
ссылку ниже, чтобы открыть форму, которая позволит вам внести изменения в определение и отправить
их Инспекционному персоналу.

Способствовать определению

Обнаружение коррозии в бетонной стали

Ник Громицко, CMI® и Кентон Шепард

Как сталь корродирует

Арматурный стержень (арматура), подвергающийся воздействию воздуха, окисляется или ржавеет из-за превращения железа в стали в оксид железа или карбонат железа из-за CO 2 в атмосфере.Образовавшийся оксид представляет собой рыхлый материал, который имеет больший объем, чем исходное железо — примерно в 17 раз больше. Поскольку он рыхлый, он отслаивается, подвергая воздействию элементов новую сталь или железо, а также возможность коррозии. Процесс продолжается до тех пор, пока не будет израсходовано все обнаженное железо или сталь.

Ржавление стальной арматуры, заключенной в бетон, — это немного более сложный вопрос, связанный с потерей защиты, обеспечиваемой бетоном. Бетон защищает железо от окружающей среды, покрывая его.Кроме того, бетон, благодаря своей щелочности, защищает сталь от коррозии. Проблема с коррозией стали, встроенной в бетон, заключается в том, что продукты ржавчины имеют больший объем и вызывают растрескивание или отслаивание бетона, в результате чего остается больше стали. Чтобы сталь в первую очередь ржавела, должна быть нарушена щелочная защита.

Химический процесс, защищающий сталь

Вообще говоря, щелочная среда защищает арматурную сталь, вызывая образование пленки вокруг арматурного стержня, защищая сталь от воздействия окружающей среды.Щелочность защищает арматуру с помощью процесса, называемого «пассивацией».

Если бетон был изготовлен с использованием неправильного типа песка / заполнителя (в основном халцедоновые кремни и аналогичные мягкие аморфные формы кремнезема), щелочность бетона в сочетании с кремнеземом в заполнителе может вызвать эффект, называемый щелочным кремнеземом. реакция (ASR) или другой результат, называемый реакцией агрегатов щелочных металлов (AAR). В результате этих процессов образуется гель, который поглощает воду, расширяется и вызывает растрескивание бетона.Хотя это не вызывает непосредственной коррозии арматуры, как только это произошло, покрытие арматуры начинает разрушаться, и начинается коррозия.

Щелочные уровни, вызывающие пассивацию стали, могут быть значительно ниже, чем уровни, вызывающие ASR в бетоне. ASR или AAR могут возникать независимо друг от друга.

Весь бетон из портландцемента является сильно щелочным. Такие реакции происходят только тогда, когда в смеси присутствуют определенные формы диоксида кремния. Аналогичные реакции могут происходить с карбонатными агрегатами.

Для защиты арматуры необходима относительно высокая щелочность. Если pH бетона падает ниже 10, увеличивается вероятность коррозии арматуры. Когда pH находится в более высоком диапазоне, от 8 до 9, это хороший признак того, что некоторая карбонизация происходит с поверхности бетона внутрь. Присутствие карбонизации создает большую пористость поверхности, что в сочетании с более низким значением pH приводит к усилению коррозии арматурного стержня.

Защита стали
Самый важный шаг, который вы можете предпринять для защиты арматуры в бетоне, — это иметь плотный бетон с хорошим покрытием арматуры.Несколько исследований показали, что высококачественный плотный бетон с небольшим дополнительным покрытием предотвращает коррозию больше, чем дополнительные покрытия или добавки в бетон.

Проверка уровней pH

Хорошо зарекомендовавший себя тест на потерю щелочности — это тест индикатора фенопталиена с использованием свежеоткрытого (свежеотколотого или свежеразломанного) бетона, который опрыскивают раствором 1% индикатора фенолфталеина в 95% спирте. Он станет ярко-розовым, если pH бетона меньше 10, и станет бесцветным, если pH меньше 8.

Этот тест может определить глубину карбонизации, которая, в свою очередь, указывает на глубину потенциальной коррозии встроенной арматурной стали.

Также работает индикатор тимолфталеина, который использует темно-синий индикатор.

Тестовый набор, в котором используется 1 галлон 1% индикатора фенолфталеина в 95% спирте, является относительно недорогим.