Коррозия строительных материалов

Коррозия (от лат. «сorrosio» – разъедание) – процесс само-

произвольного разрушения строительного материала в результа-

те химического или физического воздействия со стороны внеш-

ней среды. В понятие «коррозия» часто включают и другие про-

цессы, происходящие в материале – эрозию, суффозию, биопо-

вреждения.

Применительно к строительным материалам по механизму

протекания различают электрохимическую, химическую физи-

ческую (физико-механическую), физико-химическую и биоло-

гическую коррозию.

Если коррозия не сопровождается химическими превраще-

ниями, она называется физической (например, размораживание

каменной кладки).

Если разрушение строительного материала происходит с из-

менением его состава, коррозия называется физико-химической

(например, выщелачивание бетона).

Необратимые изменения материала конструкции в результате

взаимодействия с агрессивными компонентами окружающей

среды характерны для химической коррозии.

Электрохимическая коррозия проявляется в металлоконст-

рукциях при их взаимодействии с электролитом и сопровожда-

ется разрушением материала в результате возникновения элек-

трического тока на границе металла и агрессивной среды.

Биоповреждение представляет собой особый вид разрушения

материалов, связанный с воздействием микроорганизмов – бак-

терий, грибов, насекомых и т.д.

Таким образом, коррозия строительных материалов–это

необратимый процесс ухудшения характеристик и свойств

строительного материала в конструкции в результате химиче-

ского и/или физико-химического и/или биологического воздей-

ствий или процессов, происходящих в самом материале.

Коррозионное разрушение строительного материала сопро-

вождается изменением массы, сечения, прочности или ухудше-

нием других количественных характеристик и показателей каче-

ства строительного материала вследствие коррозии.

Основной ущерб, причиняемый коррозией, заключается не

только в потере строительных материалов как таковых, но и в

огромной стоимости изделий, разрушаемых коррозией. К пря-

мым потерям можно отнеси стоимость конструкций, разрушен-

ных из-за коррозии; стоимость труда, затраченного на их заме-

ну; стоимость специальных коррозионно-стойких материалов,

которые необходимо использовать вместо обычных материалов;

стоимость мероприятий по защите конструкций от коррозии.

К тому же, коррозия ведет к косвенным затратам, таким, как:

- простои оборудования при замене отдельных узлов и

оборудования в целом;

- потери продукта из-за утечек через прокорродировавшие

конструкции;

- снижение производительности оборудования вследствие

нарушения технологических режимов из-за коррозионных про-

цессов (например, уменьшение поперечного сечения трубопро-

водов из-за отложения продуктов коррозии);

- дополнительный расход электроэнергии для поддержания

на прежнем уровне технологических режимов, нарушенных из-

за коррозии;

- снижение качества перерабатываемых веществ из-за за-

грязнения их продуктами коррозии;

- завышение припусков на коррозию при проектировании

из-за отсутствия достаточно точных данных о скорости корро-

зии в конкретных условиях эксплуатации.

Наряду с экономическими потерями, коррозия строительных

Конструкций причиняет также значительный социальный и эко-

логический ущерб.

Поэтому знание механизма коррозии с одной стороны позво-

ляет правильно подобрать методы защиты строительных конст-

рукций от преждевременного износа для повышения их надеж-

ности и долговечности, а с другой стороны, дает возможность

сохранения миллионов тонн различных строительных материа-

лов.

Действие коррозии на строительные конструкции зависит от

материала самой конструкции, от химического состава, характе-

ра и степени агрессивности окружающей среды.

По агрегатному состоянию среда эксплуатации может быть

газообразной, жидкой, твердой и многофазной. Примером экс-

плуатации в многофазной среде могут быть подземные конст-

рукции, контактирующие с грунтовыми водами, заполняющими

поры грунта с растворенными газами, находящимися в этих по-

рах.

Наиболее интенсивно коррозионные процессы протекают в

жидкой среде. Учитывая, что поверхность конструкции всегда

содержит адсорбированную из атмосферного воздуха влагу, в

результате чего образуется тончайший слой насыщенного рас-

твора минеральных веществ из воздуха, также проникающего в

поры материалов, коррозия является процессом неизбежным и

необратимым.

Условия, порождающие возможность возникновения и про-

текания коррозионного процесса:

- применение материалов и защитных покрытий, не соот-

ветствующих степени агрессивности окружающей среды;

- повреждение и несвоевременное восстановление защит-

ных покрытий;

- нарушение правил эксплуатации, заключающееся в от-

сутствии систематического наблюдения и контроля за состояни-

ем строительных конструкций;

- нарушение эксплуатационных режимов, приводящее к

изменению концентрации, химического состава, температурно-

влажностного режима в помещениях зданий и сооружений и т.д.