Меры защиты от коррозии

Меры защиты от коррозии материала и меры для повышение долговечности материала делят на 2 группы:

— активные (методы, который позволяют изменить к лучшему структуру материала еще на стадии его изготовления) Активные минеральные добавки-наполнители естественного происхождения или промышленные отходы, находящиеся тонкодисперсном состоянии или измельченные до тонкости помола цемента, и состоящие в основном из аморфного кремнезема (SiO₂ более 50%), обладающие гидравлической* активностью или пуццоланическим** действием.

• ** Гидравлическая активность — способность добавки связывать СаО или известь, выделяющуюся при твердении цемента, с образованием труднорастворимых новообразований.
• ** Пуццоланическая активность — способность добавки связывать известь в низкоосновные гидросиликаты кальция.

В качестве сырья для получения активных минеральных добавок-наполнителей используются горные породы осадочного и вулканического происхождения, а также некоторые виды промышленных отходов:

Горные породы осадочного происхождения — диатомит, трепел, трепеловидная опока, кремнеземистая опоковидная порода. Указанные разновидности диатомитовой породы при одинаковом химическом составе отличаются лишь своей дисперсностью;

Горные породы вулканического происхождения-вулканический пепел, вулканические туфы и пемзы, витроф, трасс, перлит необожженный. Все указанные породы, за исключением вулканического пепла, имеют камневидную структуру, поэтому требуют помола до оптимальной дисперсности;

Промышленные отходы — золы и шлаки ТЭС (зола-уноса, золо-шлаки), зола горючих сланцев, гранулированные доменные шлаки, отвальные доменные шлаки, фосфорные шлаки — отходы электротермического производства фосфора, содержащие в своем составе СаО и SiO₂ в сумме до 95%, нефелиновый шлам — отход глиноземного производства, содержащий до 80% минерала белита, частично гидратированного, ситроф, красный бокситовый шлам — отходы алюминиевого производства, микрокремнезем (ультрадисперсные отходы ферросплавного производства — пыль газоочистки производства ферросилиция, кристаллического кремния, силикомарганца, ферросиликохрома) ,.

Механизм действия гидравлически активных добавок в основном, обусловлен их химическим взаимодействием с известью, образующейся в результате гидролиза C₃S при гидратации цемента. При этом, в основном, образуются низкоосновные гидросиликаты кальция типа C-S-H (В), гидроалюминаты и гидроферриты кальция, которые увеличивая гелевую составляющую цементного камня, улучшают прочностные и деформативные свойства бетона.

Пуццоланический эффект действия тонкодисперсных добавок в бетонах проявляется в химическом взаимодействии активного кремнезема с известью по схеме:

SiO₂+ Са (ОН)₂+ n (Н₂O) -> (В) СаО * SiO₂ * Н₂O.

Наряду с этим, поскольку дисперсность частиц добавки соизмерима с размерами зерен цемента, наблюдается — пластифицирующий эффект, проявление которого повышается с увеличением (до оптимального) количества вводимой добавки. Образование гидросиликатов кальция обеспечивает повышение плотности и прочности цементного камня и, соответственно, бетона и раствора за счет вовлечения активной части добавки в формирующуюся структуру цементного камня.

Вместе с этим, уменьшение свободной гидроокиси кальция в структуре цементного камня способствует повышению коррозионной стойкости бетона к коррозии 1 -го вида выщелачиванию и коррозии IIго вида — химической коррозии, так как исключает образование легкорастворимых гидроксидов магния, натрия и других.

Таким образом, введение химически активных минеральных добавок-наполнителей способствует не только сокращению расхода цемента, но и повышению коррозионной стойкости бетона, что свидетельствует о технической и экономической эффективности использования добавок в бетонах и растворах.

— пассивные (проведение мероприятии на готовом изделий или материале) Для защиты применяют гидрофобизирующие, лакокрасочные, оклеечные, облицовочные и футеровочные материалы в различных сочетаниях.

Специфические свойства бетона определяют ряд особенностей защиты бетонных и железобетонных конструкций. Бетон как композитный искусственный материал имеет пористую микротрещиноватую структуру и шероховатую поверхность. Шероховатость и пористость бетона создают условия для образования и удержания в микрокапиллярах бетонной поверхности пленки адсорбированной влаги и иногда в количествах, превышающих допустимые при нанесении некоторых покрытий без предварительного удаления влаги. Вследствие содержания в цементном камне водорастворимых и химически активных соединений, водные растворы которых имеют щелочной характер, к защитным материалам предъявляются требования щелочестойкости. Простой перенос методов защиты других материалов на железобетон не достигает цели.

Перед нанесением защитных покрытий поверхность бетонных и железобетонных конструкций очищают от загрязнений, выравнивают при помощи ручных и механизированных (пескои дробеструйных) инструментов, обеспыливают. Жировые загрязнения удаляют растворителем, солеобразования — чистой водой, продукты взаимодействия с кислотами — 4−5%-м раствором кальцинированной соды. Затем бетонные поверхности вновь промывают водой. Все раковины и трещины должны быть заделаны бетоном или раствором одинакового состава с конструкцией. Влажность поверхностного слоя бетона на глубине до 20 мм конструкции, подготовленной к защите покрытиями, не должна превышать 5−6%.