Коррозия и методы защиты арматуры в автоклавных изделиях

20.05.2015 23:04
Коррозия и методы защиты арматуры в автоклавных изделиях

Первая, начальная стадия коррозии протекает непосредственно в автоклаве, и ее характер определяется физико - химическими и структурными изменениями, которые являются характерными для синтеза автоклавного искусственного камня.

Коррозия и методы защиты арматуры в автоклавных изделиях

Вторая стадия наступает после извлечения армированных изделий из автоклава, и развитие коррозии зависит, главным образом, от плотности материала, обусловливающей степень предохранения арматуры от проникновения влаги и других агрессивных факторов. Лучше сразу приобрести необходимую и защищенную арматуру на сайте atlantacity.com.ua, где она и стоит совсем не дорого.

Опыты показывают, что начальная коррозия, протекающая в плотном бетоне при его автоклавизации, даже способствует улучшению механических свойств железобетонных конструкций за счет увеличения сцепления арматуры с бетоном. В таких бетонах при последующей эксплуатации в условиях избыточной влажности процесс коррозии не развивается из - за их высокой плотности, обеспечивающей надежную защиту металла от действия агрессивных факторов.

В обладающих повышенной проницаемостью легких и ячеистых бетонах первоначальная коррозия арматуры затухает лишь в том случае, если их последующее твердение происходит в воздушно - сухой среде с относительной влажностью до 60%. При этом также наблюдается развитие сцепления арматуры с бетоном вследствие образования на металле шероховатой пленки и некоторого уплотнения контактной зоны продуктами коррозии.

При эксплуатации армированных конструкций во влажной среде начальные очаги коррозии, образовавшиеся в автоклаве, развиваются и общая скорость процесса не только не замедляется, а, наоборот, увеличивается со временем. В соответствии с этим оценку стойкости арматуры и выбор способов ее защиты необходимо производить дифференцированно, исходя из особенностей протекания двух указанных стадий коррозионного процесса. Существенное влияние специфики условий, создающихся при автоклавной обработке, не вызывает сомнений.

Наблюдение за состояние автоклавов свидетельствует о наличии значительных коррозионных разрушений, что вызвало появление многочисленных рецептов мастик и паст для предохранения их поверхности от разъедания коррозией. Явление повышенной коррозии металла в бетонах при автоклавной обработке подтверждается рядом экспериментальных данных.

Изменения тонкой структуры продуктов, происходящие на различных этапах автоклавной обработки, могут оказывать ускоряющее воздействие на процессы коррозии.

Коррозии арматуры в автоклавных бетонах способствует уменьшение рН, что вызывается: уменьшением значения рН воды при повышении температуры, уменьшением рН искусственного камня за счет образования низкоосновных силикатов и отсутствия свободной СаО. Установлено, что коррозия металла развивается при рН<9,5. При автоклавной обработке особенно сильно падает рН при введении молотого песка или других тонкомолотых добавок, обогащенных кремнеземом, обеспечивающих смеси КпСн около 1. Для повышения рН камня приходится использовать смеси с избыточным содержанием СаО, что снижает прочность, но зато повышает коррозионную устойчивость арматуры.

Имеется достаточно данных о поведении арматуры в автоклавных тяжелых и ячеистых бетонах - на портландском, шлаковом и нефелиновом цементах, а также в известково - песчаных изделиях. Авторами отмечается, что в армированных автоклавных изделиях имеет место коррозия арматуры за счет пониженной щелочности материала и содержания вредных составляющих — активизаторов коррозии. В сланцезольных плотных бетонах автоклавная обработка снижает величину рН от 10,5 —10,7 до 8,7. Н. Л. Дилакторский и Л. В. Ойт и др. В ячеистых бетонах арматура находится в еще более неблагоприятных условиях, что подтверждено результатами длительных наблюдений в натуре. Главнейшим фактором, влияющим на степень разрушения металла в ячеистых бетонах, является влажность окружающей среды. Поэтому армированные конструкции из ячеистых бетонов при их эксплуатации во влажной среде могут применяться только при условии специальных мер защиты арматуры от коррозии.

Л. И. Холопова изучала зависимость коррозии арматуры в автоклавных пено - и газобетонах от их состава, вида армирующей стали, режима автоклавизации, а также от условий и длительности хранения образцов. Использовался портландцемент завода им. Воровского марки 400 и нефелиновый цемент состава: нефелиновый шлам Волховского завода —75%, портландцементный клинкер —25%, гипс —4%.

Образцы армировались специально изготовленными пластинами размером 65x30 мм, отполированными, обработанными по особой методике с целью удаления первоначальных очагов коррозии. Количественные показатели коррозии определялись по потере массы пластин, отнесенной к единице их поверхности. Был принят следующий порядок исследований: формы с подвешенными, обработанными и предварительно взвешенными пластинами заливались ячеистым бетоном и запаривались в автоклаве но выбранному режиму. Затем три образца каждой серии раскалывались для извлечения пластин и определения показателей коррозии .

Результаты измерений рН образцов пено- и газобетонов различного состава показали, что замена в ячеистых бетонах

портландцемента нефелиновым цементом существенно не меняет исходных значений рН

Газобетоны на нефелиновом цементе и портландцементе характеризуются несколько меньшим коррозионным воздействием на арматуру, чем пенобетоны.

Исследования влияния на коррозию арматуры в ячеистом бетоне вида кремнеземистого компонента показали, что замена молотого песка золой - уносом вызывает значительное усиление коррозии, особенно во влажной среде. Повышенная коррозионная устойчивость арматуры в сотовых бетонах на немолотом песке обусловлена менее интенсивным связыванием извести в процессе автоклавизацни, чем в составах на молотом песке. Это подтверждается и результатами измерения рН в материале соответствующего состава.

При хранении во влажных опилках армированных образцов ячеистых бетонов всех исследованных составов отмечено усиление коррозии по сравнению с образцами воздушного хранения. Усиление коррозии выражается не только в увеличении количества и размеров очагов разрушения, но и в значительном развитии их в глубину.

Результаты исследований и практика эксплуатации зданий показывают, что в ячеистых бетонах при автоклавизацни арматура всегда подвергается коррозии. Поэтому применение незащищенной от коррозии арматуры и закладных металлических частей при автоклавной обработке, особенно в ячеистых бетонах, должно быть запрещено.

Выбор способов антикоррозионной зашиты производится дифференцированно, исходя из особенностей состава и структуры ячеистых бетонов, а также условий эксплуатации конструкций и сооружения в целом.

Для зашиты арматуры от коррозии в настоящее время применяются два способа.

Первый —введение замедлителей —ингибиторов коррозии в массу ячеистого бетона. Наиболее употребительными являются соли азотистой и хромовой кислот. Количество вводимой добавки колеблется в пределах 1 —3% от цемента по массе. Это повышает себестоимость изделий и отрицательно сказывается на механических свойствах ячеистых бетонов.

Второй —защита поверхности арматуры покрытиями, предохраняющими ее от влияния агрессивных факторов, получил широкое распространение, хотя и не лишен некоторых недостатков. К ним следует отнести увеличение трудоемкости и отрицательное воздействие большинства покрытий на сцепление арматуры с сотовым бетоном. И все же защитные покрытия являются единственным, наиболее надежным способом предохранения арматуры от коррозии.

Битумы. Защитные покрытия на основе битумов могут наноситься в холодном и горячем виде. Для создания более равномерного плотного слоя необходимо введение в битум мелкодисперсного наполнителя, улучшающего свойства покрытия и одновременно повышающего его сцепление с бетоном.

Покрытия на основе искусственных полимеров —смол и латексов. Введение в состав обмазок некоторых полимеров может значительно улучшить эластичность и водонепроницаемость защитных пленок. Однако применение обмазок такого состава для защиты арматуры в автоклавных бетонах ограничено малой термической стойкостью большинства известных полимеров.

Неорганические защитные покрытия

Металлы. Нанесение на арматуру защитной пленки из другого металла может дать хорошие результаты при условии качественного выполнения работ. Данный способ применим для защиты металлических частей и стыков, находящихся в особо неблагоприятных условиях , но не может быть рекомендован для широкого использования в армированных ячеистых бетонах.

Эмали. Покрытие арматуры тонким слоем керамической эмали или расплава обеспечивает долговечность и хорошее сцепление, однако очень высокая стоимость и трудоемкость работ исключают широкое применение таких обмазок.

Покрытия на основе жидкого стекла. Это более доступный и дешевый способ; их применение для зашиты арматуры в железобетоне ограничено растворимостью стекла при автоклавизации. Однако правильным подбором мелкодисперсного наполнителя можно добиться создания прочной защитной пленки.

Обмазки на основе гидравлических вяжущих. К ним относятся широко распространенные в отечественной и зарубежной практике цементно-казеиновые обмазки. Эффект действия последних заключается в том, что добавка казеина в смесь обеспечивает начальное интенсивное твердение защитного слоя за счет образования нерастворимых казеннатов кальция. Дальнейшее упрочнение слоя происходит уже при тепловой обработке вследствие гидратации портландцемента в составе покрытия.

С целью проверки эффективности наиболее распространенных и доступных способов предупреждения коррозии Л. И. Холопова изучала в одинаковых условиях свойства ряда антикоррозионных покрытий. Исследовались обмазки на основе цементно-казеиновых суспензий, битумных мастик, ряда искусственных полимеров и жидкого стекла.

Источник: http://atlantacity.com.ua/