Wowstick.ru

Строительный журнал
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коррозия цементного камня определение

Коррозия представляет собой разъедание строительных материалов под влиянием физических, химических и биологических факторов при контакте с окружающей средой. Бетон имеет в своем составе наименее прочный компонент – это цементный камень. Именно с этой части материала начинается коррозийный процесс. Разрушение случается в результате воздействия различных видов вод, а именно:

  • сточных;
  • вод в траншеях или трубах;
  • морских;
  • речных;
  • грунтовых.

Наиболее опасны для бетонов грунтовые воды вблизи промышленных предприятий из-за наличия в них химических выбросов. Также при воздействии с бетоном и железобетоном наносят им весомый вред сточные воды. Коррозия бетона воздействует на гидротехнические сооружения, загрязняет воздух, однако, такая концентрация газа в окружающей среде не вредит здоровью человека, но способствует разрушению бетонных конструкций.

Разрушения строительных материалов разнообразны и могут находиться разрушающие микроорганизмы как в прямом контакте, так и внутри структур. Ускоряется разъедание в бетоне при повышенной влажности окружающей среды.

Вернуться к оглавлению

Общие сведения

Бетон — пористый материал, из-за чего он с легкостью впитываетСО2, который при взаимодействии с цементным камнем и клинкерными добавками, снижает щелочность жидкой фазы материала, что приводит к негативным последствиям.

Конструкции, имеющие в основании металлическую арматуру,в ходе карбонизации начинают корродировать, в результате чего появляется ржавчина, которая в свою очередь, приводит к нарушению целостности сооружения и снижению несущей способности.

Химические процессы

Процесс карбонизации начинается с момента изготовления материала и длится в течение всей эксплуатации. Происходит он следующим образом — в бетоне при контакте с воздушной средой, а именно кислотообразующими газами (углекислый газ), происходит сложная химическая реакция по превращению гидроксида кальция в карбонат кальция.

Углекислый газ проникает в поры бетонного основания и при воздействии влаги нейтрализует щелочную среду. В процессе реакции показатели рН снижаются с 12-12,5 до 9, в результате чего защитные свойства материала ослабляются, и появляется комфортная среда для развития коррозии.

Читайте так же:
Пигментные краски для цемента

Основные этапы образования ржавчины:

  • Диффузия СO2 через поры бетона.
  • Реакция и растворение СO2 в щелочной поровой жидкости.
  • Нейтрализация Ca(OH)2 полученной кислотой.

Насколько активным будет процесс карбонизации зависит от качества бетона и характеристик окружающей среды. Особое значение имеют следующие показатели:

  • Влажность воздуха.
  • Концентрация углекислого газа.
  • Пористость и проницаемость бетона.
  • Давление.
  • Температура окружающего пространства.

В результате реакции остаются продукты гидратного образования с побочными веществами — глинозем, гидратированный кремнезем, оксид железа.

Даже малый процент углекислого газа в воздухе запускает реакцию нейтрализации бетона.

Интенсивность течения

Скорость течения процесса напрямую зависит от показателей влажности воздуха:

  • В пределах 25% и около 100% — минимальная скорость;
  • от 50% до 60% — максимальные значения.

Недостаток влаги или ее избыток практически нейтрализуют процесс карбонизации. При минимальных значениях влаги не достаточно для начала запуска реакции, а при максимальных — снижается способность диффузной проницаемости.

Глубина карбонизации бетона

При проведении оценки надежности бетонной конструкции проводится определение глубины карбонизации. Подданным определением понимается расстояние от поверхности конструкции до границы перехода рН с кислого на щелочной.

При нормальных условиях коррозия может продвигаться вглубь на4-5 мм ежегодно или оставаться в пассивном состоянии. При наличии разрушенных участков или оголенной арматуры процесс ускоряется и может достигать 20 — 30 мм в год.

Методы профилактики межкристаллитной коррозии

Чтобы избежать возникновения транскристаллитной коррозии, необходимо:

  • Избегать сенсибилизирующих тепловых обработок;
  • Избегать чувствительных сталей;
  • Использование стали, стабилизированной титаном или ниобием;
  • При восстановлении сталей, ранее сенсибилизированных посредством термической обработки, снова восстанавливаются карбиды хрома и ограничивается пребывание металла при повышенных температурах;
  • Использование определенных ингибиторов коррозии.

4 АМУ и АМУФ – самые популярные методы

Межкристаллитная коррозия чаще всего поражает такие сплавы: 03Х17Н14М3, 03Х18Н12, 08Х21Н6М2Т, 08Х17Т, 06Х18Н11, 01Х25ТБЮ-ВИ, 08Х18Н10, 09Х16Н15М3Б, 15Х25Т, 12Х18Н12Т, 12Х18Н9, 10Х17Н13М3Т, 01-015Х18Т-ВИ, 03Х18Н11, 12Х18Н9Т, 03Х16Н15М3Б, 02Х24Н6М2 и некоторых других аустенитных сталей.

Читайте так же:
Растворы кладочные тяжелые цементные марки 100 состав

Изделия и конструкции из них анализируются на стойкость к межкристаллическому разрушению по методам АМУ и АМУФ. Эти методики являются по своей сути одинаковыми. Вторая представляет собой ускоренный вариант испытаний АМУ. Анализ образцов по таким технологиям заключается в погружении заготовок в подготовленные растворы (их состав мы указали выше) и выдерживании их в течение определенного времени.

После этого образцы вынимают и загибают на 85–95° либо в форме литеры Z. А затем устанавливают наличие коррозии при помощи лупы или по специальной металлографической технологии. Если при осмотре образцов под лупой (7–12-кратное увеличение) на заготовках не видно трещин, это означает, что изделия обладают требуемой стойкостью к межкристаллическому разрушению. Заметим – допускается наличие микротрещин на кромках заготовок.

Металлографическая методика применяется в ситуациях, когда образцы не могут изогнуть под требуемым углом из-за их малых геометрических параметров. При такой проверке вырезается шлиф длиной около 2 см из заготовки. Обратите внимание! Плоскость реза при этом по отношению к поверхности заготовки должна быть перпендикулярной. Затем шлиф протравливают и анализируют при 200-кратном увеличении (используется микроскоп).

Если на образце при подобной проверке отмечают разрушение границ кристаллов металла глубиной не более 30 мкм, заготовка считается стойкой к коррозии. В противном случае (глубина разрушений больше) говорят о склонности сплава к МКК.

Как правильно хранить арматуру?

Для того чтобы защита арматуру от коррозии, её необходимо хранить в сухих, закрытых и хорошо проветриваемых помещениях, где влажность воздуха не будет превышать 70%. Если хранить на открытом воздухе, то необходимо полностью избавиться от возможности воздействия на неё влаги, для этого следует соорудить навес.

При хранении арматуры на открытом воздухе, следует с периодичностью раз в месяц проводить проверку состояния стальных стержней, если необходимо чистить для того чтобы на ней не образовалась ржавчина 4 степени.

Следует отметить, что классы арматуры более новых марок хранящиеся на открытом воздухе, такие как А400С и А500С, в отличии от марки А3 (сталь 35ГС, 25Г2С), более подвержены коррозии и быстрее ржавеют. Но потери прочности у той и другой в первый год хранения одинаковы, на уровне 1-3%, это намного меньше допустимых отклонений для строительных конструкций и изделий ЖБИ.

Соблюдайте правила хранения и рекомендации по использованию ржавой арматуры для армирования бетона, чтобы избежать неприятных последствий, в виде трещин и отслоений. Ведь от качества используемых стальных стержней, зависит качество всей железобетонной конструкции.

Читайте так же:
Расход цемента при железнении полов

ГОСТ 9.402-2004

Статус на 2021 год: действующий.

. выбор степени очистки поверхности металлов 1-й и 2-й групп от окалины и ржавчины в зависимости от условий эксплуатации проводят по таблице 9.

Таблица 9 — Степень очистки поверхности металлических изделий от окалины и ржавчины в зависимости от условий эксплуатации

Обозначение степени очисткиХарактеристика очищенной поверхностиОбозначение условий эксплуатации лакокрасочных покрытий по ГОСТ 9.104Характеристика обрабатываемых изделий и материала
1При осмотре с шестикратным увеличением окалина и ржавчина не обнаруженыУ1, УХЛ1, ХЛ1, Т1, О1, ОМ1, ОМ2, В5Изделия из 1-й и 2-й групп металлов (см. таблицу Д.1), подлежащие окрашиванию по 1-му и 2-му классам по ГОСТ 9.032
2При осмотре невооруженным глазом не обнаружены окалина, ржавчина, пригар, остатки формовочной смеси и другие неметаллические слоиУ1, У2, УХЛ1, УХЛ2, ХЛ1, ХЛ2, Т1, Т2, Т3, О1, ОМ1, ОМ2, ОМ3, В5Изделия из 1-й и 2-й групп металлов, подлежащие фосфатированию и окрашиванию
3Не более чем на 5 % поверхности имеются пятна и полосы плотно сцепленной окалины и литейная корка, видимые невооруженным глазом. На любом из участков поверхности изделия окалина занимает не более 10 % площади пластины размером 25×25 ммУ1, У2, УХЛ1, У3, УХЛ2, УХЛ3, УХЛ4, ХЛ1, ХЛ2, ХЛ3, Т2, Т3Изделия из чугуна и стального литья, поковок и горячих штамповок, прокат и изделия сложной формы
4С поверхности удалены ржавчина и отслаивающаяся окалинаУХЛ4Труднодоступные места крупногабаритных изделий сложной формы из металла толщиной не менее 4 мм

Поверхности изделий со степенью очистки 4 окрашиванию не подлежат.

Таблица Д.1 — типы черных металлов

Стали углеродистые обыкновенного качества по ГОСТ 380, сталь тонколистовая малоуглеродистая по ГОСТ 9045, прокат стальной повышенной прочности по ГОСТ 19281, прокат для строительных конструкций по ГОСТ 27772, прокат тонколистовой из углеродистой стали, качественной и обыкновенного качества по ГОСТ 16523

Читайте так же:
Вес м3 кирпичного боя с цементом

Прокат из стали повышенной прочности (низколегированные стали) по ГОСТ 9281, чугун серый

Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные по ГОСТ 5632 и ГОСТ 20072

Обратите внимание: эти два стандарта имеют обратную зависимость в порядке степеней очистки — по стандарту ИСО наилучшая степень очистки — Sa3 — расположена в таблице стандарта последней, а по ГОСТу 9.402 лучшая степень — первая в таблице. И наоборот, самая слабая очистка по ИСО — Sa 1 — первая в таблице, а по ГОСТу — она 4-я.

Когда речь идет о «второй степени очистки», вероятнее всего, речь идет о стандарте 9.402, потому что по ИСО в названии степени должны присутствовать буквы Sa. Но не лишним будет уточнить, какой из стандартов имеется ввиду в данном случае.

Таблица — Примерное соответствие степеней очистки по двум стандартам

ГОСТ 9.402ИСО 8501
1Sa 3
2Sa 2 1/2
3Sa 2
4Sa 1

ГОСТ 9.402-2014, 5.11 Обезжиривание.

Обезжиривание проводят при помощи:

  • горячей питьевой воды (от 70°C),
  • пара (от 130°C)
  • растворителей
  • эмульсионными составами
  • щелочными водными растворами.

Разработаны 18 схем обезжиривания, в зависимости от типа жирового загрязнения и применяемых реагентов.
В качестве растворителей для обезжиривания поверхности используют трихлорэтилен стабилизированный, тетрахлорэтилен (перхлорэтилен), уайт-спирит (нефрас-С4-155/200), нефрас-С 50/170.

После каждой технологической стадии химической подготовки поверхности проводят промывку поверхности питьевой водой.

Состояние поверхности изделий контролируют не позднее чем через 6 ч после подготовки поверхности, и, дополнительно, непосредственно перед окрашиванием при сроке хранения более 6 ч.

Качество обезжиривания должно соответствовать требованиям специальной таблицы.
Контроль степени обезжиривания производят методом смачиваемости, капельным методом либо методом протирки.

Неорганические покрытия против коррозии

К неорганическим антикоррозийным покрытиям относятся следующие методы:

  • Оксидирование металла. Этот процесс применяется в современном производстве для защиты металлов от атмосферных факторов. В процессе работы детали погружают в щелочные смеси.
  • Анодирование металла. Применяется в основном для защиты алюминия и алюминий содержащих сплавов путем покрытия их антикоррозийной пленкой.
  • Фосфатирование металла. Применяется для черных и цветных металлов, путем погружения в фосфорно-соляной раствор.
Читайте так же:
Есть ли марка цемента 900

Применение неорганических методов борьбы с ржавчиной, в отличие от покрытия эмалями и лаками, используется в узких областях промышленности.

Подводя итоги, можно сделать определенный вывод. Для бытового использования больше подходит использование органических антикоррозийных покрытий, так как применение неорганических покрытий по большей части невозможно в домашних условиях. Кроме того, хорошее покрытие не может быть дешевым и при принятии решения самостоятельность заниматься мерами по предотвращению коррозии и гниения, стоит понимать, что в таком случае оно не будет таким долговечным, как если вы сделаете это в специально предназначенной мастерской.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector