Коррозия бетона и железобетона
В процессе эксплуатации конструкций бетон наряду с механическими, силовыми воздействиями (сжатие, растяжение, срез и т. п.) испытывает также воздействия окружающей среды, которые могут вызвать физическую и химическую коррозию бетона и арматуры. Как правило, в структуре бетона наиболее интенсивно подвергается коррозии цементный камень.
Физическая коррозия бетона вызывается изменениями влажности и температуры среды, деформациями усадки и набухания при попеременном увлажнении и высыхании, внутренними напряжениями при попеременном замораживании и оттаивании в насыщенном водой состоянии, длительном воздействии высоких температур, внутренними напряжениями в связи с отложениями солей в порах цементного камня и др. Все эти факторы снижают плотность бетона и прочность сцепления арматуры с бетоном, повышают проницаемость защитного слоя бетона для воды и газов, что также приводит к коррозии арматуры и снижению несущей способности конструкции в целом.
Изучение разнообразных процессов разрушения бетона под влиянием агрессивных факторов позволило В. М. Москвину классифицировать их и выделить три основных вида коррозии бетона.
Коррозия первого вида включает процессы растворения в пресных водах составных элементов (новообразований) цементного камня и их выноса (выщелачивания) фильтрующей через поры бетона водой. Наиболее растворимым веществом является образующийся при гидролизе C3S гидроксид кальция. Устойчивость других минералов цементного камня к растворению и вымыванию водой зависит от концентрации в системе гидроксида кальция. Так, одно-кальциевый гидросиликат устойчив в растворе Са(ОН)2 при концентрации СаО не ниже 0,05 г на 1 л; трехкальциевый гидроалюминат — не ниже 1,1 г/л, двухкальциевый гидросиликат — 1,3 г/л. Поэтому в условиях воздействия пресной проточной воды, фильтрующей через бетон и постоянно понижающей концентрацию Са(ОН)2, данный вид коррозии особенно опасен.
Для повышения стойкости бетона к коррозии первого вида широко применяют активные гидравлические добавки, которые связывают гидроксид кальция в малорастворимый гидросиликат кальция, а также существенно повышают плотность бетона и снижают его водопроницаемость.