Особенности защиты бетонных конструкций от коррозии

Защита камня — антикоррозионный лак Тексол

Антикоррозионный лак для камня Тексол

— это прозрачный, готовый к применению универсальный полимерный лак современного класса. Антикоррозионный лак представляет собой однокомпонентный быстросохнущий материал на основе винилхлоридных смол с полимерными добавками в органических растворителях.

В результате применения Тексола

на защищаемой поверхности создается полимерная пленка, надежно защищающая бетонную поверхность от негативного влияния воды, углекислого газа, атмосферных факторов и воздействий переменных температур.

Антикоррозионный лак Тексол предназначен для защиты от коррозии бетонных, железобетонных, кирпичных, асбоцементных и других минеральных поверхностей. Лак Тексол

образует на поверхности прочное, стойкое к атмосферным и механическим нагрузкам покрытие.

Причины и виды

Коррозийный процесс — уничтожение материала под влиянием процессов химической, биологической и физической природы при взаимодействии с внешней средой. Это разложение внутреннего строения, ухудшение и потеря эксплуатационных характеристик. Заполнители монолитного вещества меньше подвергаются опасности разложения, а цементный камень неустойчив к проявлению агрессивной среды.

Первопричиной разрушение бетонных конструкция является прямое воздействие напора воды.

По первому варианту классификации различают 3 вида коррозии бетона:

  • Разрушение структуры цементного вещества под напором воды и освобождение гидроксида кальция.
  • Создание в основе материала при влиянии окружающей среды солей, которые легко растворяются и удаляются из бетона.
  • Возникновение в структуре цементного вещества под влиянием агрессивной среды веществ, которые при определенных причинах увеличиваются в объеме и создают внутреннее давление, приводящее к возникновению трещин.

Физико-химическая

Возникает из-за воды и низких температур. Влага проникает в ячейки монолита, там, под действием мороза переходит с расширением объема в твердое состояния, вызывая разрушения в виде трещин. Происходит промывание цементного камня от гидроксида кальция. Если внешний слой конструкции прочный, то этот процесс проходит за много десятилетий, когда слабо защищен — кальций вымывается за 2—3 года. Когда вода проходит через материал, коррозия бетона и железобетона активируется, при этом нарушаются его эксплуатационные показатели. При таком виде разрушения агрессивной жидкостью конструкции покрываются налетом белого цвета.

Радиационная

Продолжительное влияние радиации на сооружения приводит к превращению минералов в жидкость, что провоцирует расширение наполнителей.

Возникает от полученных высоких доз облучения радиационными ионами, которые влияют на качество цементного камня. Продолжительная радиация искажает кристаллическую решетку минералов, превращая их состояние в жидкость, из-за чего начинается расширение наполнителей. Вследствие этого появляются микро- и макротрещины в веществе, что приводит к разрушению конструкции.

Химические разъедания

Возникают под воздействием выпадения влаги в виде осадков и атмосферного углекислого газа, при этом происходит газовая коррозия бетона. Вода вымывает из строительного вещества связующие элементы, заменяя их на посторонние. После этого внутреннее содержание конструкции становится рыхлым, появляются трещины разной величины, что приводит к разрушению сооружений.

Биологические разрушения

Этот вид появляется в результате «подселения» бактерий, мхов, лишайников на поверхность и в середину материала через микроповреждения. Эти формы жизни в процессе своей жизнедеятельности начинают расти в объеме, тем самым, вызывая внутреннее напряжение бетона, результатом которого становится появление трещин. Организмы воздействуют на монолит напрямую или косвенно. Эта сульфатная коррозия развивается под влиянием техногенных факторов и повышенной влажности окружающей среды.

Необработанная поверхность имеет микротрещины и поры, в которые просачивается влага.

Коррозийные процессы в бетонном монолите возникают вследствие влияния таких факторов:

  • Ячейки в структуре материала. Полая основа способствует концентрации разрушительных веществ и организмов в сердцевине вещества.
  • Прочность поверхности. Способность верхнего слоя монолита противостоять агрессивным факторам внешней среды.
  • Соединения, входящие в состав атмосферных осадков. Проявляют себя, как сильные реагенты, запускающие процессы по разрушению основного материала. А также под действием этого фактора возникает коррозия арматуры в бетоне.
  • Капилляры в структуре монолита. Благодаря этим «каналам» разрушающие элементы проникают в середину бетона и внутри «съедают» его.

Техника безопасности

Все работы по бетону проводятся с учетом норм техники безопасности. Если предстоит наружная обработка, действуют в сухую погоду.

Если защитный состав может быть нанесен при отрицательных температурах, на основании не должны присутствовать снег и лед

В соответствии со строительными нормами и правилами, на объекте соблюдают правила работы с электрическим оборудованием, нормы производственной санитарии, предписания по утилизации материалов и нормы пожарной безопасности.

К реализации работ допускаются лица не моложе 18 лет. Рабочие должны быть снащены средствами индивидуальной защиты и спецодеждой, необходим инструктаж по пользованию и безопасной эксплуатации оборудования. Место ведения работ должно быть оборудовано огнетушителями, ящиками с песком, водой.

Определение коррозии

Наиболее подвержены коррозии цементные швы. Это связано с тем, что они — наименее прочное звено в конструкции.

Современная наука дает определения множеству явлений, согласно ей, коррозия — это совокупность процессов (химических, биологических, физических), инициатором которых является внешняя среда, а результатом — постепенное разрушение строительного материала.

Чаще всего процесс коррозии бетона начинается с такой его части как цементный камень. Эта часть конструкции является наименее прочной; образуется она уже в процессе затвердения, в ней есть множество капиллярных ходов, которые могут быть заполнены воздухом или водой. Воздействовать на цементный камень могут газы, находящиеся непосредственно в воздухе, а также разные виды вод:

  • грунтовые;
  • речные;
  • морские;
  • дренажные;
  • сточные.

Очень вредны для цементного камня грунтовые воды, особенно те, которые находятся около предприятий промышленности. В таких водах могут найтись самые разные химические вещества, к примеру, вблизи химических производств грунтовые воды «обогащены» кислотами органическими и минеральными, щелочами, хлоридами, солями никеля, цинка, меди, железа, нитратами — список можно продолжать довольно долго. У заводов, занимающихся обработкой металлов, в грунтовых водах часто можно найти сульфаты железа и другие продукты, получающиеся в результате травильных процессов.

Быстрому разрушению бетонных конструкций способствуют мелкие трещины, через которые внутрь поступает влага.

Однако грунтовые воды вблизи фабрик и заводов не являются рекордсменами по числу и концентрации веществ, способных принести вред цементному камню: выигрывают в данном случае сточные воды. Даже в небольшой концентрации (разбавленные речной водой) сточные воды могут нанести большой вред цементному камню, который может быть, например, в гидротехнических сооружениях.

Антикоррозийная защита

Защита бетона от коррозии.

Виды коррозийных разрушений бетона различны и многообразны. Многих строителей интересует вопрос защиты бетонных конструкций от влияния негативных внешних факторов окружающей среды.

Зачастую подвергаются разрушению верхние слои бетона, тогда защита заключается в применении бетона с небольшим количеством капилляров в его структуре. Используя препарат от возникновения трещин еще на начальном этапе строительства, это поможет уберечь сооружения от выщелачивания и вымывания.

Защита от разрушений в виде ржавчины разделяется:

  • способы, изменяющие состав бетона, при этом, делая его более прочным и устойчивым к негативным воздействиям окружающей среды;
  • мероприятия, связанные с покрытием поверхности материала гидравлическими препаратами;
  • комбинированные мероприятия, которые включают в себя покрытие бетона антикоррозийным препаратом с дальнейшим его проникновением вглубь материала.

Применение в состав бетона белитового цемента позволит снизить количество выделяемого гидроксида кальция, что способствует испарению жидкости. Такой компонент позволит уплотнить материал и тем самым прекратит проникновение жидкости через бетонный раствор.

Еще один вид разрушения бетонного сооружения от ржавчины – сульфатная коррозия бетона. Она появляется в результате взаимосвязи сульфатов с камнем в цементе раствора. Разрушение наблюдается в виде искривлений конструкции и распирания конструктивных элементов.

Металлические части конструкции покрывают специальными защитными материалами.

Коррозию бетона, возникшую из-за воздействия вод, предотвращают разными путями. Используют разнообразные добавки, препараты на начальном этапе приготовления бетонного раствора: водоотводы или гидроизоляцию.

Защита бетона от разъеданий подразделяется на: первичную и вторичную. Также подвластны воздействию разъедания ржавчиной сооружения из железобетона. Для их спасения применяют ингибиторы металлической коррозии в момент приготовления бетонного раствора. Таким образом, на составляющих из железобетона образуется пленка, которая останавливает контакт металла с бетоном.

Первичная

Данная защита обусловлена введением дополнительных препаратов в состав бетонной смеси в процессе его приготовления. Такой способ позволит изменить состав смеси и убережет в дальнейшем здания и сооружения от разрушений.

Применяют разнообразные стабилизирующие, гидроизоляционные, пластифицирующие, биоцидные и другие препараты. При выборе вспомогательных препаратов для изготовления раствора отталкиваются от условий эксплуатации бетонного камня. Например, при изготовлении цементного раствора в водах с большим содержанием сульфата снижают количество свинца.

Что используется?

Улучшают бетонный раствор и его прочностные характеристики химические препараты. Они позволяют сократить в порах агрессивные вещества, которые замедляются при движении. А, значит, коррозия арматуры в бетоне подвергается меньшим разъеданиям. Используя химические препараты в качестве добавок в цементный раствор, увеличивают замкнутость пор. Благодаря этому образуется высокая морозостойкость бетона и железобетона. Используют химические добавки: противоморозные, воздухопоглощающие, уплотняющие, замедлители схватывания.

Применение добавок в бетонную смесь, которые повышают морозостойкость.

Применяют добавки, которые способны улучшить сразу пару показателей или, наоборот, один улучшают, другой снижают. Для защиты бетонных сооружений от разъедания его составляющих ржавчиной используют такие добавки:

  • сульфатно-дрожжевую бражку;
  • мылонафт;
  • кремнийорганическую жидкость.

Вторичная

Вторичная защита от разрушений ржавчиной бетонных сооружений и зданий из железобетона заключается в защитном покрытии верхнего слоя цементного камня. Защита состоит из лакокрасочных покрытий и уплотняющей пропитки. Также к ней относят выдержу бетона определенное время на воздухе.

Что используется?

Вторичная защита включает в себя следующие добавки, при которых разъедание ржавчиной бетонных построек сводится к минимуму:

  • пропитки с уплотнением;
  • покрытия красками и акрилами, с помощью которых образуется защитная пленка;
  • защита мастиками, которая актуальна при большом воздействии на бетонный раствор влаги;
  • защита оклеиванием полиизобутиленовыми пластинами;
  • биоцидные добавки, которые оберегают сооружения от грибков, плесени и микроорганизмов. Большего эффекта можно добиться, используя первичную и вторичную защиту в комплексе.

Опасные для цемента соли и растворы

На твердеющий цементный бетон или раствор могут оказывать действие различные жидкости и газы. Некоторые из них понижают прочность, повреждают или даже полностью разрушают портландцемент. Коррозия связана с выделением свободной гидроокиси кальция при твердении цемента и наличием в нем трехкальциевого алюмината. Как было указано выше, при гидролизе цемента происходит следующая реакция с выделением гидроокиси кальция:

3CaO • Si02+-nH2O=2Ca0 • Si02(n-1)H2O+Ca(OH)2.

Простейший вид физической коррозии и растворение и вымывание из цемента свободной гидроокиси кальция. Хотя растворимость ее невелика (при 15 растворяется около 1,3 г СаО на 1 л воды), но из цементного камня в бетоне под действием проточной воды может вымыться большое количество Са(ОН)2; при этом цементный камень становится пористым и теряет часть прочности.

Если бетон плотный и не имеет пустот и трещин, то коррозия может происходить только с поверхности; если же бетон пористый и вода проходит сквозь него под напором, то процесс вымывания Са(ОН)2 проходит очень интенсивно.

Наиболее сильное растворяющее действие на гидроокись кальция оказывает чистая дистиллированная конденсационная (на заводах) и мягкая природная вода. Однако растворению препятствует защитная корка из углекислого кальция, образу-гидроокисью кальция, выделяющейся в цементе, и углекислым газом при предварительном твердении бетона на воздухе: Са(ОН)2+СО2=СаСО3+Н2О.

Растворимость углекислого кальция в, чистой воде приблизительно в 100 раз меньше, чем гидрата окиси кальция. Корка из углекислого кальция, хотя и очень тонкая (обычно ее толщина составляет всего несколько миллиметров), защищает цементный камень от растворения (если не будет механического повреждения)

Защитные свойства углекислого кальция используются, например, при строительстве морских сооружений из крупных бетонных блоков. Эти блоки приготовляют на берегу, обязательно выдерживают 2—3 месяца на воздухе, чтобы образовалась защитная корка и только потом опускают в море.

Технология нанесения мастик

Если мастика напыляемая, она наносится аппаратами безвоздушного распыления со средним расходом 4.5-5.5. кг/кв.м.

Все остальные разновидности наносятся, согласно следующим принципам:

  • в работу берут кисти или валики. Материал наносят в 2 рабочих подхода;
  • соблюдается время послойного высыхания. Фактические рекомендации зависят от производителя, но, как правило, это время составляет около 5 ч;
  • для обработки швов применяют ленты-герметики, геотекстиль. В последнем случае материал утапливается в 1 слое мастики;
  • после высыхания поверхности можно приступать к прочим работам.

Виды коррозии

Суть коррозийных процессов в бетоне была определена благодаря целому ряду исследований, в ходе которых были найдены и самые эффективные методы борьбы с процессами разрушения. Были определены основные виды коррозии бетона:

  • вымывание важных элементов структуры,
  • воздействие агрессивных веществ и кислот, которые содержатся в воде,
  • биокоррозия.

Кроме основных видов разрушения, существует еще коррозия арматуры в бетоне. Суть этого процесса лучше всего рассматривать отдельно.

Вымывание компонентов

Это самая распространенная разновидность необратимого разрушения бетона. Большая часть изделий из этого крепкого материала эксплуатируется в условиях открытого воздуха, и соответственно находится под постоянным воздействием атмосферных осадков и жидких сред различного типа.

Составной частью основы является гидрат окиси кальция, который в первую очередь растворяется под воздействием влаги и воды. Гидроксид кальция постепенно разрушается и смывается, изменяя и разрушая при этом структуру изделия.

Коррозия при взаимодействии с кислотами содержащимися в воде

В процессе воздействия кислот, происходит увеличение объемов материала или вымывание известковых соединений легкорастворимого типа. Этот вид разрушения, возникает по причине воздействия разнообразных агрессивных веществ, в процессе соприкосновения с которыми образуется две разновидности соединений:

  • соли,
  • аморфные массы.

Соли, которые образуются в ходе данных процессов, могут легко растворяться и быстро вымываются водой. А аморфные массы и вовсе не обладают совершенно никакими связующими характеристиками.

Коррозия бетона кислотного типа возникает под воздействием любой из кислот, кроме поликремниевой и кремнефтористоводородной. Возникновение этих кислот становится причиной появления гидроалюминатов, гидроферитов, гидросиликатов, которые в процессе разрушения создают легкорастворимые соли и другие массы аморфного типа.

Коррозия бетона углекислотного типа представляет собой тип общекислотной коррозии, который возникает по причине воздействия воды, содержащей свободные углеродные диоксиды, на бетон. Превышение объемов содержания отрицательной углекислоты, становится причиной разрушения ранее образовавшейся карбонатной пленки.

Биокоррозия

Этот вид коррозии возникает, когда в порах и капиллярах бетона образуются соли нерастворимого характера, постепенное накапливание которых становится причиной уплотнения камня и последующего его разрушения.

Кроме того, бактерии, грибы и некоторые виды водорослей могут проникать вглубь цементного камня и развиваться там. Результаты их метаболизма, которые попадают в поры и становятся причиной постепенного разрушения камня.

Общие сведения виды и характер разрушений

На сегодняшний день различают несколько видов коррозии бетона, способствующие разрушению конструкций:

  • растворение и вымывание компонентов, образующих цементный камень;
  • воздействие на бетон веществ, растворенных в воде;
  • разрушение бетона, за счет осаждения малорастоворимых веществ в порах бетона.

Таким образом, ввиду того, что для бетона заполнитель всегда можно подобрать соответствующий требованиям, коррозия бетона происходит исключительно вследствие разрушения цементного камня.

Причины этого процесса весьма разнообразны и проявление того или иного вида коррозии зависит от конкретных условий эксплуатации, вида использованного цемента, качества бетона и соблюдения технологии работ. Несмотря на это большинство видов коррозии бетона можно разделить на несколько групп.

Технология устройства защиты от коррозии лакокрасочными составами

Материал наносят на сухие, чистые основания. Лучше всего привлечь очистку механическим способом до st 3. Это обеспечит требуемую термостойкость и адгезию. Если на бетоне присутствует старое ненарушенное покрытие, можно работать по нему.

Лакокрасочные составы поставляются готовыми к употреблению. Если требуется довести эмаль до рабочей вязкости, используют толуол, ксилол. Степень разбавления может достигать 30-80%. Перед нанесением материал перемешивается строительным миксером, после чего измеряется вязкость.

Краска может наноситься безвоздушным или пневматическим распылением, кистью или валиками. Если применяется первый вариант, диаметр сопла должен составлять 1.8-2.5 мм. Расстояние до основания – 200-300 мм. Бетон окрашивается в 3 слоя. Средний расход – 200-300 г/кв.м.

Дренаж — лучшая защита от грунтовых вод

Самым лучшим средством защиты фундамента от влаги считается дренаж, который удаляет проблемы подтопления, образования плесени и инея. Устройство возможно при расположении уровня грунтовых вод выше уровня пола подвала. Суть состоит в том, чтобы отвести воду от здания в ближайшие коллекторы или водоемы. Иногда нет возможности осуществить дренаж из-за особенностей местных грунтов, а в идеале система планируется еще на этапе проектирования всего дома.

Правила организации дренажа

Существуют определенные правила и рекомендации для организации процесса дренажа:

  • временные сроки при самостоятельном выполнении затягиваются на 3 месяца, при наличии квалифицированных рабочих время сокращается до 1 месяца. При этом оптимальное время для проведения работ — летние месяцы, допустимы до конца сентября;
  • необходимо собрать всю информацию о расположении подземных источников, уровне вод и особенностях фундамента. Поэтому заранее его откапывают;
  • системы деревянных трапов обеспечивают беспрепятственное передвижение по всему участку;
  • предварительное составление проекта с перечнем всех необходимых материалов упрощает процесс.

Предварительная подготовка основания

Устройство дренажа требует проведение первоначальной гидроизоляции фундамента. Для этого ведется подготовка основания конструкции:

  • откапывание фундамента, траншея должна быть около 1м шириной;
  • очищение от старого изоляционного слоя и земли;
  • тщательное просушивание конструкции.

Далее выбор устройства зависит от типа гидроизоляции, которые разделяются на:

  • обмазочный;
  • проникающий;
  • оклеечный;
  • рулонный.

Считается долговечным вариантом оклеечный тип на битумной основе, в сочетании с засыпкой из гравия получается надежный дренаж, защищающий фундамент от воды. Именно от слоя гравия хорошо будет отводиться вода к тренажным трубам, он также способствует вентиляции и утеплению конструкции. В качестве материала для обертывания используют геотекстиль, который защитит гравий от забивания мелкими осадками и заиливания. Дренажные трубы также должны иметь геотекстильную защиту, смотровые колодцы могут быть выполнены из пластика.

Укладка дренажа

После выкапывания траншеи и осуществления гидроизоляции укладывается дренаж:

  1. необходимо вырыть ров на расстоянии 1м, ширина должна составлять не менее 30см, а глубина доходить ниже фундамента;
  2. дно выравнивают песком слоем 5-10см и обустраивают таким способом уклон 1:10;
  3. сверху песка укладывают геотекстиль в рулонах, концы укрепляют на стенках рва;
  4. далее идет слой гравия 10см;
  5. затем укладывают перфорированные трубы с выдерживанием уклона 1см на метр;
  6. засыпают слоем гравия в 10см над трубами;
  7. накрывают концами геотекстиля, сшивают их между собой;
  8. конец трубы должен быть отведен от дома на 5м, в конце устраивают водоприемник глубиной 1мниже трубы;
  9. яма водоприемника выстилается геотекстилем и вставляют пластиковую емкость, предварительно проделав отверстия на дне емкости;
  10. закрепляют емкость и обсыпают гравием, что защищает фундамент от пучения грунта. Поверх гравия емкость засыпают грунтом.

Возникновение и развитие кристаллизации

Проникая в тело бетона, соли, щелочи и сульфаты вступают в активную химическую реакцию с цементным камнем. Продукты коррозии откладываются в каменных порах и приводят к разрыву и повреждению полотна. Корродирующий бетон разбухает и деформируется, т.к. объем твердой фазы в нем увеличивается.

Данный вид коррозии называется кристаллизацией. В зависимости от типа активного вещества она может быть сульфатной, щелочной или соляной. Определить вид кристаллизации помогают лакмусовые бумажки и внешний вид бетона:

  • при сульфатной коррозии материал покрывается глубокими трещинами;
  • при соляной – пузырьками, которые откалываются от бетона плоскими круглыми осколками;
  • при щелочной – сеткой мелких трещин и белесыми пятнами.
  • Причинами развития кристаллизации считаются:
  • неправильный выбор проектной марки бетона;
  • типовые нарушения при изготовлении товарной смеси;
  • конденсат на стенах и перекрытиях.

Прямой контакт бетона с грунтовыми водами также провоцирует развитие кристаллизации.

Выводы

Современные добавки в бетон организуют надежную объемную защиту от коррозии. Можно сказать, что супер- и гиперпластификаторы – это системы комплексного действия. Даже небольшое количество добавки работает на существенное снижение водоцементного соотношения, что повышает трещиностойкость, морозостойкость, плотность, химическую устойчивость и ряд прочих характеристик. Комбинация компонентов присадок часто направлена на синергизм, что есть взаимное усиление действия друг друга, что эффективно в плане достижения защиты от коррозии и работает на достижение определенных свойств.

Если говорить об оклеечной изоляции, то лучше обратить внимание на современные полимерные листовые материалы на основе высокопрочного, плотного полиэтилена. Такой подход позволяет добиться оптимального результата

Полимер даст защиту от химической агрессии, что ликвидирует коррозийный износ, компенсирует абразивный износ как на старых, так и на новых основаниях. Кроме того, это оптимальное решение для восстановления полностью изношенных конструкций. Плюс, такой метод защиты позволяет сэкономить.

Мастики, краски и пропитки могут использоваться для внутренних и наружных работ. Такие материалы характеризуются более высоким уровнем адгезии, в чем выигрывают у рулонных и листовых аналогов. Готовая система обеспечивает стойкость к химическим и механическим нагрузкам.

Технологические подробности защиты бетона от коррозии показаны в видео:

Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий