Процесс коррозии арматуры в бетоне
коррозия арматуры
Ржавление арматуры после разрушения пассивированной пленки — процесс образования железом оксидов, гидроксидов и других соединений. Этот процесс является электрохимическим и протекает только в определенных условиях. Согласно имеющимся данным (ACI 222R), продукты коррозии металла в бетоне увеличиваются в объеме по-разному, что способствует неравномерному отслоению защитного слоя и появлению в бетоне трещин.
Без защитной пленки коррозия арматуры под воздействием влаги и кислорода развивается наиболее активно. Электрохимическая коррозия арматуры в бетоном камне появляется только при наличии следующих условий:
1) существует разность потенциалов на стальной арматуре;
2) сталь обладает электропроводностью;
3) стальную арматуру окружает электролит;
4) на поверхности стальной арматуры присутствует кислород;
5) пассивирующий слой разрушен.
Первые два условия достаточно очевидны, последнее будет рассмотрено ниже. Разность потенциалов возникает между участками с различной pH, плотностью, засоленностью бетона, к котором замоноличена арматура, а сталь является хорошим проводником тока. Рассмотрим третье и четвертое условия. Электролит представляет собой поровый раствор в бетоне, который содержит всевозможные ионы и поэтому обладает электропроводностью. Проводимость его зависит от содержания влаги в бетоне и от объема пор. Чем выше содержание влаги и чем больше пористость, тем больше электропроводность бетона. Сопротивление бетона колеблется в очень широком диапазоне, но при насыщении бетона водой (более 60 %) его сопротивление всегда бывает менее 5 Ом/см, что будет способствовать протеканию коррозии арматуры. В соответствии с законом Фарадея скорость коррозии арматуры пропорциональна плотности тока. Такая величина, как плотность тока представляет собой разность потенциалов, деленную на сопротивление; таким образом, уменьшение сопротивления бетона играет важную роль в интенсивности процесса.
Диффузионная способность кислорода в бетоне также сильно зависит от содержания воды и пористости. Все кривые изменения коэффициента диффузии кислорода при испытании различных цементных составов имеют характерную особенность. Чем выше влажность бетона, тем меньше диффузия кислорода в нем. Необходимо отметить, что наличие кислорода и проводимость электролита оказывают влияние на коррозионный процесс только при определенной влажности бетона. В сухом и водонасыщенном бетоне разрушение арматуры будет развиваться не так активно, как в бетоне, который находится при относительной влажности от 50 до 95 — 98 %. При большей влажности замедляется диффузия кислорода, при меньшей влажности в бетоне не хватает электролита.
Добавить комментарий