Материалы для ремонта несущих конструкций зданий и сооружений

В реальной жизни повреждения, происходящие в результате коррозии арматуры в обычном бетоне, предопределяются растрескиванием или выкрашиванием бетона, которое происходит параллельно арматуре или же характеризуется отслаиванием поверхностного слоя (под углом около 45°). Если арматурные стержни в конструкции находятся на большом расстоянии друг от друга и близко к поверхности, то наиболее вероятной формой повреждений будет появление трещин, выходящих на поверхность. Находящиеся на большей глубине или размещенные близко друг к другу стержни обычно вызывают отслаивание бетона, поскольку трещины могут соединяться, прежде чем они дойдут до поверхности. Таким образом, характер повреждений зависит от размера стержней, расстояния между ними и толщины защитной оболочки бетона. Ориентировочно тип повреждений можно соотнести с отношением толщины защитной оболочки к диаметру стержня.

Характеристика протекания процесса коррозии, который в основном является результатом карбонизации или проникновения хлоридов, принципиально различается. Коррозия стали в результате карбонизации обычно бывает общей, хотя может происходить и сильная локальная коррозия на отдельных стержнях с малой толщиной защитного слоя (до 10 — 15 мм). Коррозия, вызванная воздействием хлоридов, практически всегда характеризуется наличием быстро корродирующих локальных участков на арматурных стержнях.

Скорость коррозии арматурной стали в бетоне зависит от наличия обладающей ионной проводимостью водной фазы, от наличия анодных и катодных участков на поверхности металла, который соприкасается с электролитом, а также от того, имеется ли в наличии кислород, необходимый для развития реакции. Отсюда следует, что можно управлять процессом коррозии, ограничив влияние одного или нескольких факторов: наличие кислорода и воды. Однако количество кислорода, которое необходимо для окисления металла, мало и его ограничение может быть сложным. Если запас кислорода ограничен, может произойти образование «черной ржавчины» (оксида железа) в ходе процесса, называемого «анаэробной коррозией», который не приводит к увеличению ее в объеме. Этот процесс встречается редко и не вызывает или практически не вызывает нарушений сплошности в бетоне, что затрудняет его обнаружение. Оптимальным является уменьшение доступа влаги, в результате чего происходит увеличение электрического удельного сопротивления бетона, ограничивающего величину коррозионного тока.

В ней автор на основании личного опыта диагностики, ремонта, реконструкции более 1000 объектов различного назначения и анализа литературных данных попытался дать представление по видам, механизмам, последствиям нарушения и другим причинам, приводящим к ремонту в различных сооружениях.