Это первая статья из цикла статей с подробным и доступным описанием преимуществ композитной арматуры. Цель данного цикла развеять мифы о композитной арматуре и убедить даже самых сомневающихся в преимуществах нового материала.
Очевидно, что преимущества композитной арматуры, базируются на недостатках металлической арматуры. Можно уверено сказать, что композит это следующий этап в развитии армирования, как совокупности соединённых между собой элементов, которые при совместной работе с бетоном в железобетонных сооружениях воспринимают растягивающие напряжения (балки), а также могут использоваться для усиления бетона в сжатой зоне (колонны).
Сегодняшняя статья будет посвящена наиболее очевидному и фундаментальному преимуществу композитной арматуры перед традиционной, это её не подверженность коррозии.
Напомним, что Коррозия металлов (от позднелатинского corrosio - разъедание), физ.-хим. взаимодействие металлического материала и среды, приводящее к ухудшению эксплуатационных свойств материала, среды или технические системы, частями которой они являются. В основе коррозии металлов. лежит хим. реакция между материалом и средой или между их компонентами, протекающая на границе раздела фаз. Чаще всего это - окисление металла, например:
3Fe+2О2=Fe3O4; Fe+H2SO4=FeSO4+Н2
Механизм коррозии металлов - определяется прежде всего типом агрессивной среды.
Перед коррозией | Накопление продуктов коррозии | Развитие коррозии появление трещин и пятен | Разрушение бетона, нарушение целостности |
Коррозией бетона называют его разрушение, происходящее вследствие воздействия на него атмосферных, химических и биологических факторов. Коррозия бетона происходит главным образом от разрушения в нем цементного камня. Коррозии содействует трещинообразование, вызываемое различными причинами: расширением цемента при экзотермии, нагреванием солнечными лучами, попеременным увлажнением и замораживанием, ударным воздействием, перенапряжением и прочее.
Наиболее распространенный вид коррозии бетона - растворение выделившегося гидрата окиси кальция. Несмотря на малую относительную растворимость Са(ОН)2 (1,3 мг на 1000 г воды), он постепенно вымывается при фильтрации из бетона водой, в особенности пресной (дождевой, снеговой и пр.).
Бетоны очень подвержены коррозии под влиянием кислот. Растворяется не только гидрат окиси кальция, но и образовавшийся СаСОз и другие известковые соединения. В результате новые образования либо вымываются водой, либо увеличиваются в объеме и разрушают бетон.
Разрушение гидрата окиси кальция кислотами и некоторыми растворами солей происходит по следующим реакциям.
Образовавшийся по первой реакции в порах цементного камня двуводный гипс расширяется и разрушает его. По второй и третьей реакциям выделяются легкорастворимые соли хлористого кальция, вымываемые из цементного камня.
Из растворимых солей наиболее разрушительно действуют сернокислые, находящиеся в природных и промышленных водах.
Вредное действие водных растворов сернокислых солей на цементный камень заключается в образовании с трехкальциевым алюминатом гидросульфоалюмината кальция, называемого "цементной бациллой". Гидросульфоалюминат кальция увеличивается в объеме в 2-3 раза и разрушает цементный камень.
Вредное влияние оказывают на цемент воды, содержащие избыток свободной углекислоты, так как при действии их на карбонат кальция образуется легкорастворимый бикарбонат кальция.
К числу вредных добавок для цементного камня относятся те, которые способствуют образованию легкорастворимых веществ (например, сахар, образующий легкорастворимый кальциевый сахарат и др.). Морская вода вредно влияет на бетон из обычного цемента ввиду возможности обменного образования кальциевых соединений с растворами солей легкорастворимых соединений. Биологические факторы также вредно влияют на цементный камень. Находящиеся в пресной и соленой водах живые организмы могут разрушать бетон.
Безвредными для бетона можно считать растворы слабых щелочей, аммиака, если они не кристаллизуются при высыхании. Однако бетоны с высоким содержанием алюминатов разрушаются под влиянием сильных оснований и щелочей.
Нефтяные нейтральные продукты на бетон не влияют, и их можно сохранять в бассейнах из цементного бетона. Сернистая нефть является слабоагрессивной средой по отношению к бетонам на портландцементе. Плотный цементный бетон предохраняет сталь от коррозии. Цинк и алюминий разрушаются цементом.
Под влиянием кислой среды в бетоне могут разрушаться заполнители из осадочных пород (известняки, доломиты). Под влиянием пресной воды могут также выщелачиваться известняковые заполнители.
В условиях воздействия агрессивной среды при выборе цемента для бетона следует руководствоваться следующими положениями:
Агрессивность водной среды, в которой находятся гидротехнические бетоны, оценивают:
Так как цементный камень обладает основными свойствами, то все кислые воды действуют на бетон агрессивно.
Вода с временной жесткостью менее 6° агрессивна к бетону, приготовленному на портландцементе. Для бетона на шлакопорт-ландском и пуццолановом цементах агрессивной будет вода с временной жесткостью менее 1,5°. Вода, содержащая S04 более 250 мг/л, также агрессивна, если она не содержит значительных концентраций хлоридов. При этом чем больше содержится в воде сульфатов, тем меньше может быть допущено ионов.
Для защиты бетона от коррозии применяют следующие меры в совокупности или раздельно в зависимости от степени агрессивности среды:
Арматура и бетон не всегда подвергаются коррозии под влиянием одних и тех же причин. Часто условия, влияющие на коррозию бетона, приводящие к понижению его плотности, содействуют коррозии арматуры. Арматура в бетоне подвергается коррозии в местах с высокой относительной влажностью, при наличии в воздухе сернистых газов, хлора, сероводорода и др.
Одной из основных причин коррозии металла в бетоне являются электрохимические процессы, возникающие из-за неоднородности условий работы металла при неравномерном смачивании поверхности и неравномерной аэрации. Вследствие этого участки металла с более низкими значениями потенциала являются анодами, а с более высокими - катодами. Ионы металла на анодных участках будут переходить в раствор, а на катодных ионы водорода будут восстанавливаться в молекулы. При этом скорость коррозии зависит от воздухопроницаемости защитного слоя бетона и наличия в нем трещин.
При высокой влажности, когда все капилляры в бетоне заполнены влагой, бетон становится воздухонепроницаемым и арматура коррозии не подвергается. Наличие в воде электролитов усиливает коррозию арматуры по мере повышения их концентрации. Карбонизация бетона углекислотой воздуха повышает стойкость бетона против коррозии, но способствует развитию коррозии арматуры. В бетонах, изготовленных с добавкой хлористого кальция в количестве более 2% от веса цемента, стальная арматура подвергается коррозии. Большие добавки хлористых солей в "холодном" бетоне вызывают коррозию арматуры как в водной, так и в воздушной средах.
Композитная арматура абсолютно не подвержена коррозии и незаменима для строительных объектов с агрессивной средой (акрокомплексы, фермы, мосты, платины, набережные, порты, причалы и др.)
Я (далее — Субъект персональных данных) прочитал Политику конфиденциальности и даю свое согласие ООО «Армпласт», с местом нахождения: г. Нижний Новгород, 603001, Нижне-Волжская Набережная, 17/2, 3 этаж (далее — Компания), на сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, обезличивание, блокирование, удаление и уничтожение, в том числе автоматизированные, своих персональных данных в специализированной электронной базе данных о моих контактных данных, которые могут быть использованы Компанией при информировании меня о продуктах и услугах, предложения мне продуктов и услуг Компании, и в целях участия в опросах/анкетировании, проводимых Компанией для изучения и исследования мнения клиентов о качестве обслуживания и услугах Компании, при условии гарантии неразглашения данной информации третьим лицам.
Я согласен на предоставление мне информации и предложение продуктов путем направления почтовой корреспонденции, посредством электронной почты, телефонных обращений, SMS-сообщений.
Данное согласие действует с момента заполнения формы в течение срока предоставления Компанией услуг и пяти лет после прекращения указанных услуг. По истечении указанного срока действие данных считается продленным на каждые следующие пять лет при отсутствии у Компании сведений о его отзыве Субъектом персональных данных.
Субъект персональных данных может отозвать свое согласие, следуя по специальной ссылке в сообщениях от ООО «Армпласт».
Мы получили Вашу заявку. Наш менеджер свяжется с Вами в ближайшее время и уточнит все необходимые детали.