11.6 : Коррозия стальной арматуры

Коррозия стальной арматуры в бетоне — это процесс, на который влияют внутренние свойства материала и внешние факторы. Высокий уровень pH, около 13, обеспечиваемый гидроксидом кальция, присутствующим в бетоне, изначально защищает стальную арматуру, способствуя образованию защитного пассивного слоя оксида железа на ее поверхности.

Однако со временем и при определенных условиях, таких как карбонизация, проникновение хлоридов и растрескивание, это защитное состояние может быть нарушено. Сталь имеет области с различными электрохимическими потенциалами, известные как анодные и катодные области. Гидратированное цементное тесто, содержащее соли, действует как электролит, который соединяет эти области. В анодных областях железо из стали растворяется в виде положительно заряженных ионов в электролите, тогда как в катодных областях электроны расходуются в реакциях, в которых участвуют вода и кислород из окружающего бетона, для получения гидроксильных ионов.

Эти гидроксильные ионы соединяются с растворенным железом, образуя гидроксид железа, который далее окисляется и превращается в ржавчину. Присутствие хлоридных ионов усугубляет этот процесс, что приводит к локальной точечной коррозии, образуя соляную кислоту, которая атакует защитный слой оксида железа. Эта коррозия может расширять сталь, вызывая трещины и отколы бетона.

Профилактические меры против коррозии стальной арматуры включают использование защитных покрытий, таких как эпоксидная смола или цинк, на самой стали или улучшение качества бетона для снижения его проницаемости, тем самым препятствуя проникновению коррозионных агентов.