Щелочность жидкой фазы цементного камня и ее значение для защиты стали от коррозии

В воде, находящейся в капиллярах и крупных порах цементного камня, содержатся в растворенном состоянии различные вещества и в первую очередь гидраты окисей кальция, натрия, калия и др. Характерно, что в первые дни твердения содержание гидрата окиси кальция в жидкой фазе смеси портландцемента с водой часто достигает 1,4—1,5 г/л (считая на СаО), что свидетельствует о пересыщении его растворов. Наличие этих соединений в водной среде обусловливает высокую ее щелочность, характеризуемую показателями концентрации ионов водорода рН, достигающими 12—13.
Многочисленные исследования показывают, что сталь подвержена значительной коррозии уже при рН от 5 до 10; при значениях же 10 и более скорость коррозии быстро падает. При рН около 14 ее практически нет. Это обусловлено тем, что" в щелочных средах на поверхности стали образуется тонкая защитная пленка из нерастворимых окисных железных соединений Fe(OH)3 и др., предохраняющих металл от дальнейшей коррозии. Чем выше щелочность окружающей водной среды, тем меньше растворимость окисной пленки и тем выше ее защитные свойства. Происходит так называемое пассивирование железа.
Нижняя граница защитного действия гидрата окиси кальция при свободном доступе воздуха к поверхности железа соответствует приблизительно значению рН=12; при весьма ограниченном доступе кислорода оно равно примерно 11,5. В обычном железобетоне, находящемся в воздушной среде с относительной влажностью ниже 60%, коррозии арматуры нет.
Если в портландцементном бетоне создаются условия для уменьшения щелочности водной среды до рН менее 11,5—12, то опасность коррозии нарастает. Одной из причин снижения щелочности является карбонизация гидрата окиси кальция в цементном бетоне при действии на него углекислоты воздуха. В карбонизированном бетоне рН = 9. Отсюда вытекает важное требование защищать стальную арматуру в конструкциях' слоем плотного бетона надлежащей толщины (1,5—2 см и более).
На интенсивность коррозии стали в бетоне могут влиять различные вещества. Те из них, которые увеличивают скорость коррозии, называются стимуляторами; вещества, уменьшающие скорость коррозии, называются ингибиторами. К числу первых, в частности,, относятся ионы хлора, серная кислота и др. Ингибиторами являются, например, нитриты и хроматы натрия и др;

Страницы: 1 2



Самое читаемое