Бетонные конструкции подвержены различным видам воздействия, которые со временем оказывают негативное влияние на их надежность. Распространенная проблема – коррозия. Это химический процесс окисления металла, который возникает внутри бетонных конструкций из-за проникновения воды, соли и химических соединений, к арматуре. Процесс может иметь далеко идущие разрушительные последствия для сооружений.

Процесс гидратации и образование пористой структуры

Бетон – композитный материал, который состоит цемента, воды, заполнителей, добавок. Процесс его создания начинается с гидратации цемента, который представляет собой реакцию между цементом и водой. В результате этой реакции мельчайшие частицы цемента обволакиваются молекулами воды, образуя гидраты цемента.

Однако процесс гидратации также сопровождается образованием пор внутри бетонной структуры. Поры могут быть разных размеров, от микроскопических до более крупных.

Вода и растворенные в ней соли свободно проникают через поры и микротрещины, достигают арматуры внутри бетонной конструкции. Это создает благоприятную среду для возникновения коррозии, так как арматура начинает окисляться под воздействием агрессивных химических веществ, находящихся во влаге.

Воздействие агрессивных факторов

Бетонные конструкции подвержены воздействию различных агрессивных факторов из окружающей среды, которые существенно ускоряют процесс коррозии арматуры и структурного разрушения. Наиболее значимые агрессивные факторы.

Хлориды и сульфаты из окружающей среды

Вещества находятся в природных водных ресурсах или используются для обработки дорог зимой. Когда они проникают в поры бетона, химические реакции между хлоридами и арматурой вызывают разрушение защитного слоя оксидов на поверхности арматуры, что ускоряет коррозию. Сульфаты, в свою очередь, приводят к образованию сульфатных отложений, а затем к дальнейшему разрушению материала.

Углекислый газ

Углекислый газ из атмосферы реагирует с гидратами цемента в бетоне, вызывает процесс карбонатизации. В результате этой реакции поверхностные слои бетонной конструкции постепенно теряют щелочность, что снижает защитные свойства материала, а также способствует коррозии арматуры.

Понимание воздействия этих агрессивных факторов на бетон и арматуру — ключевой шаг в разработке эффективных методов защиты от коррозии. Ученые разрабатывают новые материалы, добавки, методы строительства, техники поддержания бетонных конструкций в оптимальном состоянии, чтобы обеспечить их долговечность и надежность.