ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние структуры и состава стали, состояния ее поверхности и степени напряжения из "Коррозия и защита арматуры в бетоне " Для железобетонных конструкций применяют, как правило, обычные углеродистые стали и лишь в последние годы начали использовать низколегированные. Высокопрочные стали, применяемые для предварительно напряженных конструкций, подвергаются термической обработке, приводящей к повышенной неоднородное ги структуры. [c.46] Это объясняется тем, что контролирующим фактором коррозийного процесса в этих условиях является доступ кислорода. [c.47] Состояние поверхности арматуры имеет существенное значение для коррозийной стойкости. На горячекатаной арматуре обычно имеется слой окалины. Как показывают опыты, потенциал стали под слоем окалины более положителен. Следовательно, участки поверхности без окалины будут анодными и подвергнутся более быстрому разрушению. В морской воде наблюдается интенсивная местная коррозия стали на участках, лишенных окалины. На коррозию в почвах окалина влияет несущественно [25]. [c.47] Вопрос о влиянии окалины на коррозию арматуры в бетоне не изучался. [c.47] Слой продуктов коррозии на открытой поверхности стали является достаточно рыхлым и не может поэтому служить существенным препятствием доступу кислорода воздуха к корродирующей поверхности. С другой стороны, в рыхлых отложениях ржавчины длительное время может сохраняться влага. Поэтому пленка ржавчины обычно оказывает относительно небольшое тормозящее действие на процесс коррозии. [c.47] При коррозии арматуры в бетоне ржавчина в определенный период развития процесса может оказывать тормозящее действие. Это объясняется условиями ее образования. Как указывалось выше, объем продуктов коррозии стали примерно в 2,5—3 раза больше объема прокорродировавшего металла. Значит пленка ржавчины на поверхности арматуры будет образовываться при все возрастающем давлении на нее со стороны бетона. Поэтому пленка может иметь значительную плотность и служить дополнительным препятствием диффузии кислорода к корродирующей поверхности. [c.47] Однако когда давление растущей пленки ржавчины на бетон возрастает настолько, что растягивающие усилия в нем превзойдут его предельную растяжимость и в бетоне появятся трещины, коррозия неизбежно ускорится. [c.47] Очевидно, что если арматура лишена непосредственного контакта с поверхностью цементного камня, то она находится в иных условиях защиты, нежели арматура, имеющая такой контакт. Это подтверждается нашими наблюдениями в местах примыкания к арматуре крупных пор в бетоне происходит ин-тенсивиая коррозия, а в местах контакта с цементным камнем ее нет. [c.47] Известио, что, несмотря на имеющееся в технических условиях на производство и приемку железобетонных работ [114] указание о необходимости очистки арматуры от ржавчины, эта операция редко выполняется строителями. Работа эта не механизирована и трудоемка. К тому же среди строителей бытует представление о том, что ржавчина исчезает, растворяется в беггоне. [c.48] Для проверки влияния ржавчины на состояние арматуры в бетоне мы поставили серию опытов на бетонных образцах со шлифованными стальными стержнями, часть из которых была предварительно выдержана во влажной камере для образования на поверхности слоя ржавчины разной интенсивности. [c.48] Стальные образцы были предварительно промаркированы и взвешены а аналитических весах с точностью до 0,1 мг. Затем одна часть их была помещена в эксикатор над серной кислотой, другая выдерживалась во влажной камере до образования тонкого налета ржавчины и третья — до образования слоистой ржавчины. Часть ржавых стержней была отобрана для определения потери веса на коррозию перед закладкой в бетонные образцы. Определение потерь производилось взвешиванием после удаления ржавчины травлением в 10%-ном растворе соляной кислоты с ингибитором ПБ-5. [c.48] Таким воздействиям образцы подвергались в течение 40 суток. Затем образцы разбивали, стержни извлекали и осматривали. На стержнях, бывших ранее чистыми, появились пятна ржавчины незначительной интенсивности. Степень коррозии стержней, имевших ржавчину, увеличилась. [c.48] Известно, что постоянные напряжения в металле как внешние, так и внутренние (деформации), ускоряют коррозию. Например, установлено [26], что обшивка и корпуса морских судов больше повреждаются коррозией в наиболее напряженных участках. Н. Д. [c.49] Однако эти данные нельзя механически переносить на процесс коррозии арматуры в бетоне. Дело в том, что в приведенных случаях коррозийный процесс проходит при сравнительно свободном доступе кислорода, в то время как в плотном бетоне доступ кислорода к поверхности арматуры затруднен. Г. В. Акимов [28] указывает, что если скорость коррозии контролируется притоком кислорода, то напряжения по понятным причинам могут и не повлиять на общую скорость коррозии . Очевидно, что это положение полностью может быть применено к случаю коррозии арматуры под нормальным защитным слоем плотного бетона. [c.50] Естественно, что если коррозия арматуры происходит при нарушанном по той или иной причине защитном слое бетона,т.е. при свободном доступе кислорода, то влияние напряженного состояния может проявиться в полной мере. [c.50] Вообще говоря, металлы при совместном действии напряжений и агрессивной среды могут подвергаться, кроме общей коррозии, еще и специфическим видам разрушения, среди которых необходимо отметить коррозийное растрескивание и коррозийную усталость. [c.50] Первое заключается в образовании коррозийно-механических трещин, нормальных направлению растягивающих напряжений. Характерным примером этого вида коррозии стали является щелочная хрупкость металла паровых котлов. Аналогичных случаев разрушения стали в строительных, в том числе и железобетонных, конструкциях не отмечалось. [c.50] Коррозийная усталость вызывается одновременным действием коррозийной среды и знакопеременных, или пульсирующих, растягивающих напряжений. В результате значительно понижается предел усталости металла, образуются поперечные трещины и металл разрывается. Этот вид коррозии для строительных конструкций также не зарегистрировав. [c.50] Нами была сделана попытка экспериментально определить влияние напряжения на скорость коррозии арматуры в бетоне. С этой целью были изготовлены образцы в виде тонких плит с арматурой из высокопрочной проволоки диаметром 5 мм. Проволока предварительно натягивалась при помощи домкрата на специальные стальные рамки (рис. 30) и закреплялась в натянутом до 60% предела прочности положении при помощи клиновых захватов. Часть проволок была помещена в формы без натяжения. Посреди каждой рамки поперек проволок была установлена фанерная перегородка, затем на поддоне были забетонированы плиты. В каждой рамке бетонировали по две плиты из бетона марок 150 и 300. [c.50] Испытание прочности проволок на разрывной машине показало (табл. 11), что статическое напряжение не оказало заметного влияния на глубину проникания коррозии даже в не защищенной бетоном арматуре. Разница между отдельными результатами испытания не превышает обычного разброса при испытаниях на разрыв. Таким образом, этот опыт не подтвердил опасений в отношении заметного влияния статических напряжений на скорость коррозии арматуры из высокопрочной проволоки. [c.51] Вернуться к основной статье