Химическая коррозия бетона

При эксплуатации инженерных сооружений в водянистых и газовых средах бетон может подвергаться хим коррозии. Коррозия в газообразной среде протекает обычно при наличии воды и так же, как в воде.

В согласовании с систематизацией, предложенной В.М. Москвиным, хим коррозию цементного бетона делят на три вида. В чистом виде она встречается изредка Химическая коррозия бетона. Почаще совмещаются два вида коррозии.

Коррозия первого вида происходит в итоге растворения составляющих цементного камня водами с малой временной жесткостью. Эта вода горных рек, дождевая, болотная, конденсат. Уменьшает злость воды содержание в ней Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2. И только вода с бикарбонатной щелочью наименее 1,4–0,7 мг экв/л Химическая коррозия бетона является брутальной. Разрушение цементного камня начинается вымыванием Са(ОН)2, растворимость которой составляет 1,2 г/л в расчете на СаО, а потом идет разрушение клинкерных минералов. Выщелачивание 15–30% СаО из цементного камня приводит к уменьшению прочности на 40–50%.

Стойкость бетона можно повысить применением более плотных бетонов, пуццолановых портландцементов и шлакопортландцементов. Добавки в цементах связывают известь Химическая коррозия бетона в нерастворимые соединения. При выдерживании изделий на воздухе в итоге взаимодействия Са(ОН)2 с СО2 на поверхности бетона появляется плохорастворимый карбонат кальция СаСО3, который не выщелачивается водой.

Коррозия второго вида происходит в итоге взаимодействия составляющих цементного камня с кислотами и некими солями. При обменных реакциях образуются не имеющие прочности Химическая коррозия бетона легкорастворимые соединения. К этому виду коррозии относят углекислотную, общекислотную, магнезиальную.

Углекислотная коррозия. Углекислый газ СО2, находящийся в воздухе, растворяется в воде, образуя угольную кислоту H2CO3. При наличии в воде достаточного количества карбоната кальция СаСО, чтоб нейтрализовать угольную кислоту, Н2СО3 и СаСО3 должны находиться в сбалансированном Химическая коррозия бетона состоянии: СаСО3 + Н2СО3 « Са(НСО3)2. Эта угольная кислота не является брутальной по отношению к цементному камню. Если количество углекислоты больше, чем сбалансированное, она становится брутальной и способна повредить цементный камень по реакциям:

Са(ОН)2 + H2CO3 = CaCO3 + 2H2O;

CaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2.

Гидрокарбонат кальция просто растворяется и вымывается водой Химическая коррозия бетона.

Углекислотная коррозияпроисходит в итоге деяния смесей неорганических и органических кислот при их рН < 7. Не входят сюда кремнефтористо-водородная и поликремниевые кислоты. Кислоты содержатся в сточных, болотных водах; в выбросах промышленных компаний может быть сернистый газ, хлор и другие, образующие с водой кислоты. Кислоты ведут взаимодействие с гидроксидом кальция, в Химическая коррозия бетона итоге чего получаются несвязные кальциевые соли, просто вымываемые водой. К примеру, при действии соляной кислоты НС1 на цементный камень выходит растворимый хлорид кальция:

Са(ОН)2 + 2НСl = СаСl2 + 2Н2О.

Органические кислоты — азотная, уксусная, молочная, винная, олеиновая, гуминовая, фульвовая и другие — также разрушают цементный камень.

Магнезиальная коррозия. Чисто магнезиальная Химическая коррозия бетона коррозия происходит при действии магнезиальных солей, не считая MgSO4. К примеру, в морской воде содержится хлорид магния MgCI2, который ведет взаимодействие с цементным камнем по реакции:

Са(ОН)2 + MgCl2 = СаСl2 + Мg(ОН)2.

Появляется растворимый хлорид кальция и несвязный гидроксид магния. Коррозия становится приметной при содержании в воде Химическая коррозия бетона MgCl2 более 1,5–2%.

Для защиты от коррозии второго вида следует использовать плотные бетоны, делать пропитку бетона эпоксидными, полиэфирными и другими смолами, устраивать защитные покрытия.

Коррозия третьего вида появляется при действии на цементный камень веществ, способных создавать кристаллические соединения увеличенного объема. Они оказывают давление на стены пор и разрушают цементный камень. Коррозия происходит при Химическая коррозия бетона действии вод, содержащих сульфат кальция CaSO4, сульфат натрия Na2SO4 и др. Nа2SO4 сначала реагирует с Ca(OH)2 по схеме Ca(OH)2 + Na2SO4 « CaSO4 + 2NaOH, а потом CaSO4 с минералом C3A. Сульфат кальция CaSO4 сходу реагирует с минералом C3A:

3CaO хAl2O Химическая коррозия бетона3 х6H2O + CaSO4 + (25–26)H2O = 3CaO хAl2O3 хCaSO4 х(31–32)H2O.

В итоге взаимодействия появляется кристаллический трехсульфатный гидроалюминат (этрингит) с объемом в 2,8 раза огромным объема начальных веществ.

Для предотвращения этого вида коррозии используют глиноземистый цемент, сульфатостойкие портландцемента и бетоны завышенной плотности.

Сульфатно-магнезиальная коррозия появляется при действии Химическая коррозия бетона на цементный камень сульфата магния MgSO4. Реакция идет по схеме: Са(ОН)2 + MgSO4 + 2H2О = CaSO4 х2H2O + Мg(ОН)2. Появляется рыхловатая масса Мg(ОН)2 и кристаллы CaSO4 х2H2O, которые растворяются в воде. Воздействие на цемент сказывается при концентрации МgSO4 более 0,5–0,75%. Происходит совмещение 2-ух видов коррозии — магнезиальной и сульфатной Химическая коррозия бетона.

Характеристики бетона

Качество затвердевшего бетона охарактеризовывают последующие его характеристики: крепкость при сжатии, растяжении, растяжении при извиве, срезе и смятии, усадка и набухание, водонепроницаемость, морозостойкость, тепловыделение, теплоемкость, акустические характеристики, коррозионная стойкость и др.


himiya-metallov-ib-gruppi.html
himiya-obshie-svedeniya.html
himiya-poyasnitelnaya-zapiska-osnovnaya-obrazovatelnaya-programma-osnovnogo-obshego-obrazovaniya-municipalnogo-kazyonnogo.html