8.2. Методы защиты от коррозии вяжущих материалов

8.2.1 Предотвращение и снижение степени химической коррозии

В предыдущем разделе уже указывались отдельные способы борьбы с коррозией, используемые в целях предупреждения разрушения материала. Для их эффективности необходимо знать суть процессов коррозии. Следует отметить также, что коррозия бетонов и железобетонов, например, может протекать по электрохимическому механизму. Поэтому для защиты применяют ингибиторы анодного типа (нитриты, хроматы, бензоаты натрия или калия), которые поляризуют анодные участки материала, понижая скорость коррозии, т. к. потенциал анода приближается по величине к потенциалу катодного участка.

Эффективность действия ингибиторов зависит от их количества (NaNО₂ – 1÷2%, K₂Cr₂О₇ – 2÷4% от массы цемента). Меньшие концентрации могут оказать и вредное воздействие. Например, 0,5% NaNO₂ сначала повышает величину потенциала до положительных значений, пассивируя металл арматуры, но при изменении плотности коррозионного тока потенциал снижается снова и металл активно начинает окисляться.

С учётом условий эксплуатации бетонов создаются материалы заданных структур. Достигается это активным воздействием на процессы структурообразования на стадиях проектирования бетонной смеси, её приготовления и твердения.

8.2.2 Выбор технологических режимов

На стойкость к коррозии, согласно В.С. Горшкову, влияет тонкость помола. Увеличение тонкости способствует повышению сульфатостойкости цементного камня. При этом для белитовых цементов увеличение стойкости весьма заметно, а для цементов с повышенным содержанием алита эта закономерность неоднозначна и зависит от соотношения C₃A:G₄AF.

В целом же увеличение тонкости помола сопровождается формированием плотного цементного камня с высокой водонепроницаемостью, исключающей возможность миграции ионов из агрессивной среды.

На сопротивляемость коррозии влияет и режим тепловлажностной обработки. Обычное пропаривание цементного камня ниже 100°С мало сказывается на стойкости. Однако увеличение времени обработки сопровождается снижением количества макропор в камне, что обуславливает увеличение его стойкости.

Обработка цементного камня при температуре выше 100°С обеспечивает хорошие результаты. При автоклавной обработке под высоким давлением Са(ОН)₂ реагирует с SiО₂ с образованием низкоосновных гидросиликатов, что повышает сульфатостойкость цемента, поскольку прекращается реакция:

Ca(OH)₂ + Na₂SО₄ = CaSО₄∙2H₂О + 2NaOH

Гидросиликаты кальция, образующиеся при автоклавной обработке, устойчивы к воздействию агрессивных сред. В процессе обработки образуется С₃АН₆ и 3CaO(Al,Fe)₂О₃∙3H₂О∙2SiО₂, обладающие высокой устойчивостью к действию сульфатов натрия.

На стадии приготовления бетонной смеси можно использовать специальные режимы перемешивания (например, с применением вибро– или струйных смесителей, пароразогрева), специальные режимы уплотнения (например, вибровакуумирование или повторное вибрирование).

При тепловой обработке изделий в период интенсивного тепловыделения бетона желательно ограничить приток внешнего тепла. В период прекращения тепловыделения тепло подводить снова, чтобы не возникли температурные напряжения в бетоне.

Правильно выбранные технологические приемы способствуют значительному повышению стойкости бетонов. Иногда целесообразно применять комплекс мероприятий по защите бетона от агрессивных воздействий.