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.