Corrosión del hormigón: tipos, mecanismos, métodos de
¿Qué es - la corrosión del hormigón y el hormigón armado? ¿Por qué ocurren los procesos de corrosión en estructuras de concreto reforzado? ¿De qué maneras puede prevenir su desarrollo? En el artículo intentaremos responder a estas preguntas.
Que es
Corrosión del concreto: proceso de pérdida de resistencia o destrucción del concreto y estructuras de concreto reforzado asociadas con una exposición ambiental agresiva. Parece que el lector no necesita explicar cómo se produce la corrosión de las estructuras metálicas. En general, lo mismo sucede con el concreto: con el tiempo, se transforma parcialmente en otros materiales con propiedades mecánicas completamente diferentes.
Aclaremos: las estructuras de hormigón armado, por supuesto, también sufren de óxido ordinario. En la mayoría de los casos, el refuerzo no tiene alta resistencia a la corrosión.
Tipos y mecanismos
Помните пословицу «где тонко, там и рвется»? Она в полной мере относится к деградации любых конструкционных материалов.
El concreto reforzado es un compuesto de varios tipos de materias primas que difieren en resistencia mecánica y resistencia a diferentes tipos de influencias externas.
| Material | Propiedades |
| Arena | Los cristales de cuarzo son excepcionalmente químicamente estables, no se degradan con el tiempo. |
| Escombros | Como relleno, generalmente se utiliza grava de roca, sus propiedades químicas y mecánicas difieren poco de la arena de cuarzo. Los álcalis y ácidos concentrados pueden afectar su fuerza. |
| Armadura | El contacto del acero con el agua y el aire (y el hormigón, como recordamos, es permeable al vapor) siempre da un resultado muy predecible. Incluso bajo una capa protectora de concreto, el refuerzo se oxidará gradualmente. La liberación de refuerzo a la superficie debido a la destrucción de la estructura acelerará el proceso muchas veces. |
| Piedra de cemento | Aglomerante - cemento - después del fraguado se convierte en una piedra de cemento relativamente fuerte, pero no caracterizada por química inerte. Uno de sus componentes principales, la cal hidratada Ca (OH) 2, se disuelve fácilmente con el agua y reacciona con otros químicos. Es con la destrucción de la piedra de cemento que generalmente comienza el proceso de corrosión. |
Analicemos los principales tipos de corrosión y los mecanismos de su ocurrencia.
erosión
A pesar de su alta densidad, el hormigón es un material poroso. El motivo es que el fraguado del cemento y el posterior secado del mortero se acompañan de una disminución significativa de su volumen.
Preste atención: el gas poroso y el hormigón de espuma es una conversación aparte. En su caso, los poros se crean intencionalmente, introduciéndolos en la solución de espuma o componentes formadores de gas (como regla, polvo de aluminio). El objetivo es dar al hormigón máximas cualidades aislantes.
Humedecer el concreto con la posterior evaporación desigual del agua conducirá a un movimiento gradual del agua a través de los poros. En el proceso de movimiento, la misma cal apagada Ca (OH) 2 se filtrará gradualmente; Bueno, dado que el aglomerante en el espesor del concreto se vuelve más pequeño, su resistencia disminuye.
La forma más vívida del proceso de lixiviación es la eflorescencia: manchas blancas y crecimientos en la superficie del concreto, que permanecen donde a menudo se moja. Su presencia sugiere que el diseño está perdiendo fuerza rápidamente.
Descomposición ácida
Bajo la influencia de los ácidos y sus soluciones acuosas en el concreto pueden ocurrir muchos procesos destructivos.
Analicemos lo más sencillo.
- Cuando se expone a los ácidos, la cal apagada se combina con el dióxido de carbono atmosférico para formar sal insoluble y agua.. La fórmula que describe la reacción es Ca (OH) 2 + CO2 = CaCO3 + H2O.
Parecería: ¿por qué afligirse si el compuesto de calcio soluble se reemplaza por uno más estable? Después de todo, el proceso de lixiviación en este caso debería detenerse por completo. Aquí no estaba: los cristales de CaCO3 no solo llenan los poros, buscan expandirse, rajarlos; como resultado, el hormigón comienza a agrietarse.
- Con un exceso de agua (en términos simples, en concreto húmedo), la transformación adicional de los minerales toma la forma CaCO3 + CO2 + H2O = Ca (HCO3) 2. Полученный бикарбонат кальция снова растворим для воды; более того - слишком растворим: он стремительно вымывается, оставляя после себя поры и… падение конструкционной прочности.
- En presencia de una solución de ácido clorhídrico, la cal apagada se convierte en cloruro de calcio: Ca (OH) 2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O. Y esta sal es extremadamente soluble en agua; El resultado es bastante predecible: nuevamente, el debilitamiento de la estructura.
Descomposición del sulfato
En las condiciones de la industria química (en particular, la producción de fertilizantes), la llamada corrosión del concreto con sulfato es bastante común.
Como resultado de la interacción con los sulfatos de cal apagados y los aluminatos presentes en el cemento, se forma, en particular, hidrosulfoaluminato de ettringita (3CaO • Al2O3 • 3CaSO4 • 32H2O). Los cristales en el proceso de crecimiento causan tensiones significativas, que exceden significativamente las características de resistencia de la piedra de cemento.
Refuerzo oxidado
Здесь все просто и понятно: контакт низкоуглеродистых сталей с водой и воздухом приводит к образованию малопрочного Fe2O3 и более сложных окислов и солей. Армирование должно воспринимать нагрузки на растяжение; при падении прочности арматуры существенные нагрузки на изгиб приводят к появлению трещин и… ускоренному падению прочности уцелевшего армирования вследствие прямого контакта с водой и воздухом (см.также статью «Подпорные стены из бетона: технология возведения от профессионалов»).
Biodegradación
Las consecuencias de la alta humedad a temperaturas por encima de cero son bien conocidas: las estructuras de ladrillo, piedra y hormigón se asientan con musgo y moho.
Como resultado, la destrucción procede de dos maneras:
- La cal notoria y sus compuestos sirven como alimento para el hongo.
- La acumulación de productos metabólicos en los poros conduce a un aumento de las tensiones internas.
Destrucción escarchada
Imagine lo que le sucede a un sitio de concreto húmedo cuando la temperatura cae por debajo de cero.
- El agua en sus poros comienza a cristalizar.
- El hielo, que tiene un volumen mayor que el agua, tiende a expandir los poros. Aparecen microcracks en la estructura; A medida que se expanden, la corrosión del refuerzo está relacionada con la destrucción del concreto reforzado.
Maneras de proteger
Así, los mecanismos de destrucción que hemos estudiado. ¿Es posible proteger el hormigón y las estructuras de hormigón armado de la corrosión? ¿Se pueden tomar las medidas apropiadas en casa con sus propias manos?
Estrategia
Primero, averigüe de qué manera debemos ir.
| El complejo de medidas. | Explicaciones |
| Protección de la válvula | El aumento de la resistencia a la corrosión de la jaula de refuerzo evitará que se oxiden dentro del concreto y al alcanzar la superficie. |
| Sellado de aditivos químicos. | Como regla general, reducen el número de poros o los cierran. Como resultado, la permeabilidad del material al agua y al aire disminuye, y con menor frecuencia, la cal apagada inestable se reemplaza por compuestos más resistentes químicamente. |
| Llenando los poros | La estructura de hormigón terminada se puede modificar mediante penetración de impregnaciones inyectadas a través de orificios perforados o simplemente depositados en la superficie. |
| Protección de la superficie | Esto incluye todo tipo de medidas de impermeabilización (rodillo y recubrimiento). Pintar con materiales de pintura entra en esta categoría. |
| Bioproteccion | Las impregnaciones antisépticas anulan la biodegradación, matando el propio moho, sus esporas y evitando su reaparición. |
Tácticas
Y ahora vamos a concretar un poco más la lista de medidas posibles, habiendo descrito algunas de ellas.
Condiciones industriales
Como protección de estructuras de hormigón armado contra la corrosión se lleva a cabo en condiciones de empresas industriales, construcción multifamiliar, etc. - en pocas palabras, ¿cuándo es posible utilizar tecnologías complejas que requieren equipo especial?
Mencionamos algunas soluciones de uso frecuente.
- Cementación. Через пробуренные в толще конструкции отверстия под давлением нагнетается цементное молочко, приготовленное в пропорции 1:10 (цемент-вода), с небольшой (не более 7% от массы цемента) добавкой хлористого кальция. Llenando los poros способствует увеличению плотности бетона и уменьшению количества открытых пор в нем.
- Silicización Se reduce a la inyección sucesiva de vidrio líquido de sodio y cloruro de calcio. En el proceso de procesamiento, los poros se llenan con una mezcla de silicato de calcio poco soluble y sílice insoluble.
- Betún - el proceso de llenado de los poros con betún a una temperatura de 200-220C. El método es extremadamente efectivo, pero solo se puede llevar a cabo con un contenido mínimo de humedad de la estructura.
Útil: el principal problema en la perforación de orificios para la inyección de soluciones es no causar un aumento de las tensiones internas en el grosor de la estructura. Desde este punto de vista, la perforación con diamante en los orificios en el concreto es óptima: no crea cargas de choque y no causa que se rompan los bordes del orificio.
Para abrir y desmontar elementos estructurales, se utiliza el corte de hormigón armado con círculos de diamante: tienen un recurso mucho mayor en comparación con los círculos abrasivos para la piedra y, lo más importante, la barra de refuerzo está perfectamente cortada.
Condiciones del hogar
Por supuesto, la protección del hormigón contra la corrosión es posible sin el uso de equipos de alta tecnología.
- Pintura protectora - la solución más simple y obvia. En particular, podemos recomendar los denominados tintes de goma dispersados en agua: impermeabilizan de manera confiable la superficie del concreto con un mínimo de tiempo y esfuerzo. El precio de un kilogramo de pintura de caucho comienza a partir de unos 130 rublos.
- El procesamiento con vidrio líquido también puede proteger el concreto de la destrucción. Las instrucciones para su uso son extremadamente simples: el vidrio líquido de sodio se diluye con agua 1: 1 y se aplica a la superficie del concreto con un cepillo o rodillo en 2-3 capas sin secado intermedio.
- La solución más efectiva es penetrar las impregnaciones de impermeabilización (Penetron y sus análogos). Se aplican sobre concreto húmedo y penetran hasta una profundidad de un metro. Penetron provoca la cristalización de compuestos de calcio que llenan completamente los poros.
- En la etapa de preparación del concreto, se pueden introducir varios aditivos de refuerzo. Aquí están los nombres de varias drogas domésticas: Milonafta, SDB (cerveza de levadura con sulfito), NGL-94 (fluido de silicona)
Conclusión
Разумеется, в рамках небольшой статьи нами затронуто лишь несколько из длинного перечня возможных решений (читайте также статью «Бетонные безнапорные трубы: нормативные документы, применение, альтернативы»).
El video en este artículo ofrecerá al lector más información sobre cómo se manifiesta la corrosión del concreto y cómo puede ser derrotado. ¡Éxitos!