msgbartop
Оборудование для производства строительных блоков
msgbarbottom

24 Окт 12 ПАССИВИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ БЕТОНА НА СТАЛЬ

В соответствии с законами термодинамики железо, не будучи благо - родным металлом, склонно корродировать при определенных условиях среды. Коррозия стали в бетоне является электрохимическим процес­сом, при котором на аноде железо переходит в раствор и превращается в ржавчину. Необходимые дня этого гндроксил-ионы образуются па като - до ііч кислорода, поды и освобождающими па аноде /чек іропон. Процес сы, протекающие при коррозии сіалн н Гіеіопе, дсіалміо описаны ныше.

Стальная арматура, как известно, в некарбоннэиронанном и не содер­жащем хлоридов в бетоне длительно защищена. и корроти. Это пыша по щелочное 11. К) пороноіі плані; значення pll ее нлчндн ієн и пределах 12,5 13,5 н зависимости от вида и количества лемеша, а іакже вида и количества добавок. При гидратации имеющихся и цементом' клинкере соединений C3S и C2S помимо прочего образусіеи Са(ОН)., который ввиду малой растворимости переходит в раствор лишь в малом количе­стве, тогда как преобладающа и часть ос гас і ся ь кріїеіал. іичеекои ірорме. Имеющиеся в небольшом количестве в цементном клинкере натриевые и калиевые соли превращаются в легкорастпоримые NaOH и КОП. Вели­чина рН поровой влаги при этом попытается и становится выше pll насыщенного раствора Са(ОН)2, которым при 25°С ранен 12,6. Таким образом, высокая щелочность бетона вызвана наличием Са(ОП)2 и гидроксидов щелочных металлов (NaOH, КОП). При еюль высоком pll в присутствии кислорода образуется микроскопически тонкий слой оксида железа на поверхности стали, который предохраняет сталь от анодного растворения. Этот так называемый пассивный слой сам пред­ставлен продуктами коррозии, но скорость потери металла исчезающе мала и не имеет практического значения. В случае, если кислород отсут­ствует, например в подводных сооружениях, то, согласно [8.4], хотя пассивный слой не образуется ввиду отсутствия подвода кислорода, гидроксил-ионы не образуются и продукты коррозии не появляются, т. е. не происходит растворение железа. Если же кислород поступает, то образуется пассивный слой, при этом вновь исключается коррозия. Таким образом, стальная арматура в бетоне в прнпцине защищена от коррозии.

Возможность коррозии стали в бетоне определяется величиной рН поровой влаги в бетоне, электрохимическим потенциалом поверхности сіалн, температурой и имеющимися хлоридами. Электрохимический потенциал является показателем сопротивления переходу электриче­ского заряда со стали в поровую влагу бетона, т. е. свойством контакт­ной зоны сталь бетон и зависит, помимо вида стальной арматуры и сос­тава бетона, от влажности и подвода кислорода к поверхности стали.

Пурбэ [8.12] исследовал термодинамическое состояние железа в растворах с различными значениями рН и при различных электрохими­ческих потенциалах для температуры 25°Г. Результаты в упрощенном виде даны на рис. 8.1.

Можно различить три области:

Область пассивации с образованием защищающего от растворения пас­сивного слоя;

Область иммунитета при низких потенциалах, в которой невозможна коррозия, что используется, например, при катодной защите;

Область коррозии, в которой возможно анодное растворение железа.

В соответствии с этим коррозия стали возможна только при рН ниже 9[7] и определенных электромеханических потенциалах.

Понижение значения рН норовой влаги до крніичсскои области рН, в которой пассивный слой оказывается нестабильным и сталь в бетоне
вследствие так называемой депассивации начинает активно корродиро­вать, становится возможным вследствие карбонизации бетона железобе­тонной конструкции до поверхности стали. Кроме того, при содержании хлоридов выше критического количества на стальной поверхности может наступить местная депассивации.

Депассивация поверхности стали необязательно вызывает поврежде­ния вследствие коррозии арматуры, т. е. для развития коррозионного прогресса должны быть выполнены еще некоторые условии. Например, в очень сухой среде, несмотря на депассиванию стальной поверхности вследствие карбонизации, коррозия арматуры исключена ввиду высоко­го электрического сопротивления бетона. Так же мало развивается кор­розия в полностью насыщенном бетоне, несмотря на депассивацию арма­туры, так как необходимый для образования гидроксил-иопов кислород не может поступать к поверхности стали в достаточном количестве. Кроме того, часто после депассивации может развиваться лишь местная коррозия, если имеется различная локальная влажность и аэрация.

Оставить комментарий