ЗАЩИТА АРМАТУРНОЙ СТАЛИ АСФАЛЬТОБЕТОНА ОТ КОРРОЗИЙНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

PROTECTION OF REINFORCED STEEL OF ASPHALT CONCRETE FROM CORROSION

Valeria Krajushkina

Master student, Lipetsk State University, Russian Federation, Lipetsk

Аннотация. в данной работе были рассмотрены современные методы защиты арматурной стали асфальтобетона от коррозийного воздействия, которое оказывают хлориды, содержащиеся в составе противогололедных материалов.

Abstract. in this work, modern methods for protecting reinforcing steel of asphalt concrete from the corrosive effects of chlorides contained in the composition of anti-icing materials were considered.

Ключевые слова: сталь; коррозия; воздействие; асфальтобетон; противогололедные материалы; защита; арматура; железобетон; концентрация; метод.

Keywords: steel; corrosion; impact; asphalt concrete; deicing materials; protection; reinforcement; reinforced concrete; concentration, method.

Пагубное действие хлоридов является одной из главных причин возникновения коррозии металлов, которые используются в дорожном строительстве.

Хлориды являются противогололедным материалом, однако, даже при небольшой концентрации, они разрушают поверхностную пленку арматуры в щелочной среде бетона.

Это происходит из-за способности хлоридов к адсорбции на поверхности металла, используемого в бетоне, при концентрации более чем 0,5% от массы цемента.

Непосредственно к арматурной стали хлориды проникают через микротрещины, возникающие в бетоне вследствие нагрузок и усадочных явлений, а также по порам.

Во всем мире ученые сходятся во мнении, что, если ж/б конструкции уже затронуты процессом коррозийного разрушения, то ограничить пагубное действие коррозии в бетоне практически невозможно, поэтому при изготовлении и монтаже ж/б конструкций рекомендуется усиливать их внешний защитный слой, ограничивая его проницаемость.

Необходимо устраивать дополнительные защитные слои на поверхности бетона и арматуры.

Введение ингибиторов в состав бетона и его защитных слоёв позволяет снизить коррозию металла, однако они обладают высокой степенью растворимости, что делает данный способ малоэффективным.

В бетоне, обладающим водоцементным отношением равным 0,4 и 0,5, толщина защитного слоя должна находится в пределах 3-4 см соответственно, однако, в данном случае, защитный слой не является полностью непроницаемым.

Для того, чтобы максимально снизить проницаемость защитного слоя бетона, используют полистирол, полиизоцианат и другие полимеры. Однако пропитка бетона вязким полимером в условиях дорожных работ является проблемой, как и введение разжижителей на органи­ческой основе.

Они оседают в порах и трещинах бетона, вызывая его усадку и снижая эффективность работы.

Существуют специализированные защитные слои для бетона, такие как эпоксидные смолы.

Главным преимуществом таких покрытий является то, что они обладают устойчивостью к механическим воздействиям и атмосферным осадкам. В современных же условиях, под физическим регулярным воздействием автотранспорта и антигололедных покрытий, такие покрытия быстро приходят в негодность.

Например, для мостостроения данные покрытия имеют важное значение, при условии регулярного обновления покрытия (так как полимерные материалы быстро стареют).

Защита арматуры от коррозии осуществляется непосредственно с помощью процесса металлизации или покрытием металлла полимерными составами, самым популярным из которых стал процесс цинкования.

Данный процесс также имеет свои недостатки, такие как: недостаточная термодинамическая устойчивость в агрессивных средах; снижение прочности стали при горячем цинковании; высокая стоимость покрытий из цинка.

Органическое изоляционное покрытие является одним из самых популярных способов защиты металла от коррозии.

Чаще всего используют битумы, латексы и другие различные органические соединения.

Существует также метод, основывающийся на подаче электри­ческого потенциала к металлу, который обеспечивает замедление процесса перехода частиц железа в активный коррозионный электролит.

Такой метод называют катодной защитой, в нем в качестве анодов применяют металлы, имеющие большее отрицательное значение электрического потенциала, чем у защищаемого от коррозии металла.

Для защиты железа используют такие металлы, как магний или цинк.

Электрический потенциал железа составляет -0,45В, в то время как электрический потенциал цинка имеет значение -0,77В, а магния - 2,38 В.

Таким образом, наиболее подходящим металлом для защиты железа является магний. Однако данный металл имеет высокую рыночную стоимость, что ограничивает его использование.

В настоящий момент во всем мире активно используют сплавы металлов, где один из них обеспечивает невысокий потенциал, а другой - уменьшает коррозийное воздействие.

Таким образом, можно сделать вывод, что катодная защита металлов, армирующих дорожные конструкции, представляет интерес для дальнейших исследований, ведь до сих пор не было изобретено способа, способного защитить металлы дорожных конструкций от пагубного действия противогололедных материалов, которые проникают сквозь трещины бетона и беспрепятственно разрушают металл коррозийным воздействием.

Список литературы:

1.Пат. 2108409 Российская Федерация, МПК С23 F11/173. Способ защиты от коррозии установок первичной переработки нефти / Томин В.П.; Колыванова Е.М.; Корчевин Н.А.; Бабиков А.Ф.; Елшин А.И.; заявитель и патентообладатель Ангарская н/х комп-я. – № 96102999/02; заяв. 10.04.98; опубл. 10.04.98. – 4 с.

2.МДС 80-1.99. Методические рекомендации по определению экономической эффективности защиты от коррозии в строительстве. Госстрой России. Изданы ГУЛ «НИИЖБ» по рекомендации Госстроя России и по согласованию с ГНЦ «Строительство».

3.Исследование эффективности ингибиторов атмосферной коррозии / В.И. Воробьева, Е.Э. Чигиринец, Г.Ю. Гальченко, И.Г. Рослик // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2012. – № 2. – С. 76–80.

4.Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии// М.: Физматлит, 2002, с. 335.

5.Вигдорович В.И., Щель Н.В., Крылова А.Г. Особенности атмосферной коррозии металлов // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2001. Т. 6. № 3. С. 279-289.

6.Семенова С.А., Гумаргалиева К.З., Заиков Г.Е. Характеристики процессов и особенности повреждения материалов техники микроорганизмами в условиях эксплуатации // Вестник МИТХТ им. М.В. Ломоносова. 2008. Т. 3. № 2. С. 1-21.