Бетонні конструкції схильні до різних видів впливу, які з часом надають негативний вплив на їх надійність. Поширена проблема – корозія. Це хімічний процес окислення металу, який виникає всередині бетонних конструкцій через проникнення води, солі та хімічних сполук до арматури. Процес може мати далекосяжні руйнівні наслідки для споруд.

Процес гідратації та утворення пористої структури

Бетон – композитний матеріал, що складається з цементу, води, заповнювачів, добавок. Процес його створення починається з гідратації цементу, який є реакцією між цементом і водою. Внаслідок цієї реакції найдрібніші частинки цементу обволікаються молекулами води, утворюючи гідрати цементу.

Однак процес гідратації також супроводжується утворенням пір усередині бетонної структури. Пори можуть бути різних розмірів, від мікроскопічних до більших.

Вода та розчинені в ній солі вільно проникають через пори та мікротріщини, досягають арматури всередині бетонної конструкції. Це створює сприятливе середовище виникнення корозії, оскільки арматура починає окислятися під впливом агресивних хімічних речовин, що у волозі.

Вплив агресивних факторів

Бетонні конструкції піддаються впливу різних агресивних факторів із навколишнього середовища, які суттєво прискорюють процес корозії арматури та структурної руйнації. Найбільш значущі агресивні чинники.

Хлориди та сульфати з навколишнього середовища

Речовини знаходяться у природних водних ресурсах або використовуються для обробки доріг узимку. Коли вони проникають у пори бетону, хімічні реакції між хлоридами та арматурою спричиняють руйнування захисного шару оксидів на поверхні арматури, що прискорює корозію. Сульфати, у свою чергу, призводять до утворення сульфатних відкладень, а потім подальшого руйнування матеріалу.

Вуглекислий газ

Вуглекислий газ із атмосфери реагує з гідратами цементу в бетоні, викликає процес карбонатизації. Внаслідок цієї реакції поверхневі шари бетонної конструкції поступово втрачають лужність, що знижує захисні властивості матеріалу, а також сприяє корозії арматури.

Розуміння впливу цих агресивних факторів на бетон та арматуру – ключовий крок у розробці ефективних методів захисту від корозії. Вчені розробляють нові матеріали, добавки, методи будівництва, техніки підтримки бетонних конструкцій в оптимальному стані, щоб забезпечити їхню довговічність та надійність.