Distrugerea pietrei de ciment poate avea loc sub influența factorilor fizici (saturație a apei, congelare și decongelare, hidratare si uscare și m. P. alternante) precum și prin interacțiunea chimică cu componente de piatră substanțe agresive în mediul înconjurător.
Rezistența chimică a matricei de ciment legate de viteza și profunzimea proceselor de coroziune cauzate de expunerea la gaze corozive și lichide în părțile sale componente, în principal, Ca (OH) 2 și ZSaO- • AOZ-bNgO. Studiile efectuate de oamenii de știință sovietici (AA Baikov, VV Kindi, VN Jung, SD Okorokov VM Moskvin et al.), A permis să se stabilească natura coroziunii piatră și ciment recomanda metode de luptă cu ea. VM Moskvin a împărțit procesele de coroziune apărute în piatră de ciment în trei tipuri.
Coroziunea al doilea tip se produce prin acțiunea substanțelor agresive din piatra de ciment, care vin în contact cu componente ale pastei de ciment, formând o apă sărată ușor solubilă și solubilizează sau masă amorfă, fără caracter obligatoriu proprietăți (acizi, magnezie coroziune, coroziune sub influența anumitor organice substanțe etc.).
Coroziunea acidă are loc prin acțiunea soluțiilor de orice acizi, cu excepția polisiliciului și a fluorurii fluorosilice. Acidul reacționează chimic cu hidroxid de calciu pentru a forma săruri solubile (de exemplu, CaCl2) și săruri în creștere în volum (CaSO4H2O):
Ca (OH) 2 + 2HC1 = CaCl2 + 2H20 Ca (OH) 2 + H2S04 = CaS04.2H20
Sub acțiunea acizilor se pot deteriora, de asemenea, hydrosilicates și hydroaluminates calciu gidroferrity transforma în săruri de calciu și amorf bessvyazannye greutate SiO2-nH2O, A12 (OH) 3, Fe2 (OH) 3.
Din coroziunea acidă slabă (pH = 4,6), betonul este protejat cu materiale rezistente la acizi (culoare, izolație de film, etc.). Cu coroziune puternică cu acid (pH<4) вместо обычного бетона на портландцементе используют бетон на кислотоупорном цементе и кислотостойких заполнителях или бетон на основе полимерных связующих.
Coroziunea cu dioxid de carbon este o formă de coroziune acidă. Se dezvoltă prin acțiunea pe piatră de ciment a apei care conține dioxid de carbon liber sub forma unui acid carbonic slab în exces față de cantitatea de echilibru. Dioxidul de carbon excesiv (coroziv) distruge pelicula carbonată formată anterior datorită formării unui bicarbonat de calciu ușor solubil:
CaCO + (CO2) coroziune CB + H2O = Ca (HCO3) 2 magnezian are loc atunci când este supus la soluții de săruri de magneziu hidroxid de calciu, care se găsesc în sol, marine și alte ape. Cele mai tipice reacții pentru acest tip de coroziune sunt următoarele:
Ca (OH) 2 + MgCl2 = CaCl2 + Mg (OH), Ca (OH) 2 + MgS04 = CaSO4H2O + Mg
Clorura de calciu și sulfatul dicalcic sunt ușor solubile în apă și spălate din piatră de ciment. În plus, sulfatul de calciu dicalcic apare cu o creștere a volumului, care accelerează apariția fisurilor din beton, precum și corodarea celui de-al treilea tip (a se vedea mai jos). Hidroxidul de magneziu este puțin solubil în apă, dar precipită sub forma unei mase amorfe libere care nu are o legătură, care este de asemenea ușor spălată din beton. Măsurile de protecție împotriva coroziunii cu magnezie sunt aceleași ca și pentru coroziunea primului tip.
Coroziunea sub influența acizilor organici, cum ar fi anorganicul, distruge rapid piatra de ciment. Un efect dăunător este exercitat de uleiurile care conțin acizi grași (semințe de in, semințe de bumbac, ulei de pește etc.). Petrol, produse petroliere (petrol lampant, benzina, motorina, uleiuri din petrol) nu sunt periculoase pentru beton de ciment, în cazul în care nu există reziduuri acide în ele, dar ele pot pătrunde cu ușurință prin beton. Produsele de distilare a cărbunelui care conțin fenoli au un efect agresiv asupra betonului.
Coroziunea are loc și sub influența îngrășămintelor minerale, în special a amoniacului (azotat de amoniu și sulfat de amoniu). Nitratul de amoniu, constând în principal din NH4NO3, acționează asupra hidroxidului de calciu:
Ca (OH) 2 + 2NH4NO3 + 2 NaO = Ca (NO3) 2-4H2O + 2NOa
Azotatul de calciu rezultat se dizolvă ușor în apă și se spală din beton. De îngrășăminte cu fosfor, superfosfatul, constând în principal din Ca (H2PO4) 2, gipsul și conținând o cantitate mică de acid fosforic liber este agresiv.
Corodarea celui de-al treilea tip leagă procesele în care componentele de piatră de ciment, care interacționează cu un mediu agresiv, formează compuși care ocupă un volum mai mare decât produsele inițiale ale reacției. Acest lucru provoacă apariția solicitărilor interne în beton și fisurarea acestuia. O coroziune caracteristică a acestei specii este coroziunea cu sulfat. Sulfații, care se găsesc deseori în apele naturale și industriale, intră într-o reacție de schimb cu hidroxid de calciu, formând un CaSO4H2O de gips. Distrugerea pietrei de ciment în acest caz este cauzată de presiunea de cristalizare a cristalelor de gips de două apă (coroziune de gips). Astfel de coroziune are loc la concentrații semnificative de sulfați în apă,
Coroziunea cu sulfoaluminat se datorează interacțiunii gipsului cu hidroaluminatul pietrei de ciment prin ecuația:
3CaS04 + (25,26) H20 = 3CaO A1203-CaS04 (31,32) H20
Formarea în porii a unei pietre de ciment din hidrosulfoaluminat de calciu trisulfat slab (ettringit) este însoțită de o creștere a volumului fazei solide cu aproximativ un factor de 2. Datorită efectului distructiv asupra pietrei de ciment și a asemănării externe a cristalelor de hidrosulfoaluminat (sub formă de ace) cu anumite bacterii, uneori se numește "bacil de ciment".
Pentru a preveni coroziunea sulfatului, se utilizează beton dens pe ciment Portland special, rezistent la sulfat sau alte cimenturi rezistente la sulfat.
Coroziune sub acțiunea soluțiilor concentrate de alcalii. în special în timpul uscării ulterioare, are loc ca rezultat al formării compușilor care cristalizează cu un volum în creștere (de exemplu, soda sau potasiu în timpul saturației betonului cu sodă caustică sau hidroxid de potasiu). Într-un mediu ușor alcalin, piatra de ciment nu suferă coroziune.
Protecția betonului și a altor materiale cauzate de coroziune determină costuri ridicate. De exemplu, în construcția instalațiilor chimice în protecția împotriva coroziunii a clădirilor și a vehiculelor consumă aproximativ 10 până la 15% din costul total de construcție. Prin urmare, construcția de clădiri și structuri trebuie să stabilească mai întâi natura efectului posibil al mediului asupra betonului și apoi să dezvolte și să pună în aplicare măsurile necesare pentru a preveni coroziunea, care, în general, sunt următoarele: 1) Alegerea corectă a cimentului, 2) producerea unui beton deosebit de dens, 3 ) utilizarea acoperirilor protectoare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: