Хлоридная атака на бетонные конструкции является одним из наиболее важных явлений, которые мы рассматриваем, когда имеем дело с долговечностью бетона.
Среди всех источников разрушения бетонных конструкций хлоридная атака составляет 40%. Основным следствием воздействия хлоридов является коррозия арматуры, что резко снижает прочность конструкции.
Причины воздействия хлоридов на бетонные конструкции
Атака хлоридов на бетонные конструкции может происходить как изнутри бетона, так и в результате попадания хлоридов извне внутрь бетонных конструкций.
Хлориды появляются в бетоне в процессе заливки по следующим причинам:
Хлориды попадают в бетон из внешней среды внутрь бетона по следующим причинам:
Если сравнивать оба способа воздействия хлоридов, то вероятность воздействия хлоридов из внешней среды высока. Большинство морских сооружений подвергаются экстремальному воздействию хлоридов. Это вызывает коррозию арматуры конструкций.
В действительности, действие хлоридов, вызывающее коррозию арматуры, более серьезно, чем любые другие причины. Можно понять, что сульфаты атакуют бетон, в то время как хлориды атакуют стальную арматуру.
Рис.1. Процесс коррозии арматуры от воздействия хлоридов
Из-за щелочности бетона на поверхности стальной арматуры присутствует защитная оксидная пленка. Этот слой называется пассивностью. Процесс карбонизации влияет на этот защитный пассивный слой. На этот слой также может повлиять присутствие хлоридов в воде или в кислороде. Процесс коррозии арматуры показан на рисунке 1.
Предотвращение воздействия хлоридов на бетонные конструкции
Для предотвращения воздействия хлоридов на бетонные конструкции существует несколько методов. Некоторые из них следующие:
Предельное содержание хлоридов в бетонных конструкциях
Предельное содержание хлоридов – это количество хлоридов, которое должно присутствовать в бетоне вместе с кислородом и влагой для того, чтобы способствовать коррозии. В Таблице-1 ниже приведены предельные содержания водорастворимых хлоридов по кодексу ACI 318-95. Это пределы, которые должны соблюдаться при разработке пропорций смеси.
Таблица.1: Пределы содержания водорастворимых хлорид-ионов в ACI 318-95
Тип элемента
Максимальное содержание водорастворимых хлорид-ионов (Cl-) в бетоне, процентов по весу цемента
Процент порога коррозии водорастворимого хлорида (0,15% по весу цемента)
Предварительно напряженный бетон
0.06
40
Железобетон, подверженный воздействию хлоридов в процессе эксплуатации
0.15
100
Железобетон, который будет сухим или защищенным от влаги в процессе эксплуатации
1
666
Прочие железобетонные конструкции
0.30
200
Таблица.2: Максимальное содержание хлоридов в бетоне в процентах по весу цемента согласно ACI Комитет 222
Категория
Кислоторастворимые (ASTM C 1152)
Водорастворимый
(ASTM C 1218)
Растворимый в воде
(ACI 222.1)
Предварительно напряженные (преднатянутые или постнатянутые)
0.08
(40%)
Непреднапряженные
Водные условия
0.10
(50%)
(53%)
Непрессионные, сухие условия
0.20
(100%)
Количество хлорида, необходимое для начала коррозии, частично зависит от значения pH поровой воды в бетоне. При значении pH менее 11,5 коррозия может происходить без присутствия хлорида. При значении pH более 11,5 требуется хорошее количество хлорида.
- Коррозия стальной арматуры в бетоне – причины и защита.
- Как предотвратить коррозию арматуры на стройплощадке?.
- Сульфатная атака на бетон – процесс и контроль сульфатной атаки.
- Арматурные прутки из нержавеющей стали – виды и свойства.
- Нержавеющая сталь в качестве армирующего материала.
- Виды трещин в свежем и затвердевшем бетоне, их причины и борьба с ними.
- Как защитить фундаментные конструкции от воздействия грунтов и грунтовых вод?.