Механизм протекания подземной коррозии.
Электрохимические процессы протекания подземной корро-
зии в значительной степени зависят от влажности грунта, его
плотности, коррозионной активности, наличия микроорганиз-
мов и т.д. При повышении влажности грунта до 15-20% процесс
коррозии резко возрастает из-за повышения количества раство-
ренного кислорода, затем затухает вследствие образования ок-
сидной пленки, а также сплошной водной пленки на поверхно-
сти металлоконструкции, затрудняющей доступ кислорода к ней
От плотности грунта зависит количество кислорода, посту-
пающего к поверхности конструкции. В месте интенсивного
доступа кислорода образуется катодный участок, в глинистых
грунтах, где доступ кислорода затруднен, образуется анодный
участок. Наиболее интенсивное разрушение происходит на сты-
ке анодной и катодной зон.
Коррозионная активность грунта зависит от однородности
грунтовой среды, химического состава, характера и количества
водорастворимой части в грунте. Химический состав водорас-
творимой части оценивается кислотностью, т.е. величиной рН.
Чем больше растворимых солей, тем выше электропроводность
грунта и интенсивнее протекают коррозионные процессы.
Микроорганизмы в процессе своей жизнедеятельности изме-
няют физико-химический состав грунтов, увеличивают его аг-
рессивность, а также разрушают изоляционные покрытия.
Внешние проявления подземной коррозии – разрушение отдель-
ных участков в виде язв, пятен в местах нарушения адгезии изо-
ляции к поверхности металлоконструкции.
Коррозия арматуры в бетоне
Защитный слой бетона затрудняет доступ к арматуре влаги,
кислорода, воздуха или кислотообразующих газов. Однако бе-
тон представляет собой пористый материал, который разруша-
ется под воздействием влаги и водяных паров и снижает свои
защитные свойства.
Коррозия арматуры в бетоне является электрохимическим
процессом, поскольку арматурная сталь и контактирующая с
ней среда неоднородны по структуре, что приводит к возникно-
вению микропар – анодных и катодных зон.
Условия возникновения коррозии арматуры:
- уменьшение щелочности окружающей среды до рН≤12,
т.е. при карбонизации и коррозии бетона;
- наличие хлорид-ионов, проникающих к арматуре через
трещины в бетоне.
В плотном бетоне арматура может находиться в полной со-
хранности на протяжении длительного срока эксплуатации кон-
струкции. Под действием углекислого газа и других кислых га-
зов, находящихся в городской атмосфере или технлогической
атмосфере предприятия, происходит процесс карбонизации бе-
тона, т.е. вымывания карбоната кальция и снижения рН. При
влажностном состоянии и паропроницаемости бетона арматура
начинает корродировать.
В случае образования микропар, имеющих катодные участки
меньшей площади, чем анодные, происходит равномерное
уменьшение сечения арматуры по всей поверхности.
При проникновении солей хлора происходит местное, язвен-
ное уменьшение сечения арматуры.
В предварительно напряженных железобетонных конструк-
циях выявлен другой вид коррозии арматуры – коррозия под
напряжением. Исследования свидетельствуют, что в направле-
нии, перпендикулярном главным, растягивающим напряжениям,
т.е., соответственно, поперек элемента развиваются поврежде-
ния в арматуре в виде трещин и разрывов даже при незначи-
тельных поверхностных поражениях бетона. В результате в мес-
тах высокой концентрации напряжений, где появляются трещи-
ны и надрывы, происходит одновременное действие механиче-
ских напряжений и электрохимической коррозии.
Способ защиты арматуры в бетоне основан на пассивирую-
щем, т.е. защитном действии щелочных сред. В щелочных рас-
творах коррозия уменьшается вследствие образования защитной
пленки из гидрата окиси железа. Поэтому технологические ме-
роприятия по защите арматуры и железобетона от коррозии за-
ключаются в обеспечении высокой плотности, однородности и
непроницаемости бетона, в создании достаточного по толщине
защитного слоя бетона у арматуры. Эти мероприятия достига-
ются введением специальных поверхностно-активных добавок,
снижающих водоцементное отношение и повышающих тем са-
мым прочность, долговечность, морозостойкость и водонепро-
ницаемость железобетонных изделий.
Внешние проявления коррозии арматуры в бетоне – язвен-
ный характер поражения отдельных участков либо равномерное
уменьшение сечения по всей поверхности.