Коррозия цементного камня

Коррозия цементного камня. Цементный камень является основой бетона и при воздействии агрессивной среды корродирует, т. е. разрушается.

Агрессивные среды классифицируют по их физическому состоянию на твердые, жидкие и газообразные.

К наиболее распространенным жидким агрессивным средам относятся природные и промышленные водные растворы, содержащие различное количество растворенных веществ (кислот, солей, щелочей), а также некоторые органические жидкости.

Атмосферные воды, выпадающие в виде осадков, могут содержать повышенное содержание соли в приморских и засушливых солончаковых районах. Химический состав речной воды зависит от источников питания реки и вида пород, в которых проходит русло реки. По степени минерализации, т. е. содержанию солей, речная вода разделяется на четыре ступени: I — малой минерализации (до 200 мг/л), II — средней (200—500); III — повышенной (500—1000); IV — высокой минерализации (более 1000 мг/л). Природные и грунтовые воды также существенно различаются по составу. Для северных и горных районов характерны мягкие грунтовые воды, образовавшиеся в результате таяния снега и выпадения дождей. В южных районах СССР часто встречаются сильноминерализованные грунтовые воды.

Агрессивные по отношению к цементным бетонам газы содержат СОг, SO3, пары и аэрозоли различных кислот и солей. К твердым агрессивным средам относятся сухие минерализованные грунты и различные сыпучие химические вещества: удобрения, краски, инсектофунгициды, гербициды и др. Коррозионные процессы в газообразной и твердой средах протекают только в присутствии жидкой фазы.

Физико-химические и химические коррозионные процессы при воздействии различных сред на конструкции из бетона и железобетона соответствуют в основном трем видам коррозии (по В. М. Москвину).

Коррозия первого вида обусловлена растворением некоторых компонентов цементного камня и в первую очередь гидроксида кальция — продукта гидролиза трехкальциевого силиката (коррозия выщелачивания). Она идет интенсивно в мягких водах, особенно при фильтрации воды через бетон. При выщелачивании Са(ОН)2 наряду с уменьшением плотности и нарушением структуры цементного камня начинается разложение других гидратов, устойчивых лишь при определенной концентрации СаО. Продукты коррозии выщелачивания образуют на поверхности бетона белые пятна и натеки.

Коррозия второго вида основана на обменных химических реакциях взаимодействия между цементным камнем и агрессивным водным раствором с образованием легкорастворимых, вымываемых солей или аморфных продуктов, не обладающих вяжущими свойствами. К ней можно отнести кислотную, углекислую и магнезиальную коррозии.