Причины коррозии стали и как их избежать

25.02.2021
Просмотров:

Сталь - очень прочный и долговечный строительный материал. Однако его твердые свойства и прочность не могут спасти его от коррозии. Тот факт, что сталь со временем подвергается коррозии, означает значительное нарушение ее прочности и долговечности. Если сталь со временем подвергается коррозии, здание или конструкция, в которой она использовалась, потенциально подвергаются риску и со временем теряют общую прочность конструкции. Поэтому необходимо убедиться, что стальные конструкции проверены на наличие признаков коррозии, и о них следует позаботиться соответствующим образом.

Что такое коррозия стали?

Инженеры-строители часто определяют коррозию как химическую или электрохимическую реакцию между материалом, обычно металлом, и окружающей средой, которая со временем вызывает ухудшение материала и его свойств.

В случае стали, залитой бетоном, коррозия приводит к образованию оксида, объем которого в 2–4 раза превышает объем исходной стали, и к потере ее оптимальных механических свойств. Коррозия также приводит к отслаиванию и образованию пустот на поверхности арматурной стали, что снижает стойкость в результате уменьшения поперечного сечения.

Почему вызывает беспокойство коррозия стали?

В армированном бетоне используется сталь для обеспечения прочности на растяжение, необходимой для конструкционного бетона. Это позволяет избежать разрушения бетонных конструкций, которые подвергаются давлению и изгибающим напряжениям из-за движения, ветра, статических нагрузок и тепловых циклов.

Однако, когда арматура корродирует, образование ржавчины приводит к потере адгезии между сталью и бетоном и последующему отслаиванию и отслаиванию. Если это не отмечено, целостность конструкции может быть нарушена. Уменьшение площади поперечного сечения стали снижает ее стойкость. Это особенно вредно для тросов с высоким пределом упругости в предварительно напряженном бетоне.

Почему сталь разъедает бетон?

Сталь в сочетании с бетоном обычно находится в пассивном состоянии, не подвержена коррозии. Однако бетон, армированный сталью, часто используется в суровых условиях, где присутствует морская вода или соли для борьбы с обледенением. Когда хлориды проникают внутрь бетона, они вызывают разрыв пассивного защитного слоя стали, в результате чего он ржавеет и сплющивается.

Карбонизация бетона - еще одна причина коррозии стали. В этих условиях сталь не остается пассивной и начинается быстрая коррозия. Скорость коррозии из-за покрытия из карбонизированного бетона ниже, чем коррозия, вызванная хлоридами.

Иногда недостаток кислорода, окружающего стальной стержень, вызывает растворение металла, что приводит к низкому уровню pH жидкости.

Как предотвратить коррозию?

Инженеры-строители по всему миру установили строгие стандарты обеспечения качества, чтобы гарантировать хорошее качество используемых материалов. Смесь материалов - еще один способ сделать их прочными и сохранить их прочность в течение максимального периода времени. Частью ответственности муниципального департамента является обеспечение того, чтобы строительство было выполнено в соответствии с установленными стандартами, чтобы обеспечить безопасность зданий для граждан.

Необходимо защитить бетон от повреждений циклами замораживания и оттаивания. Воздух также уменьшает экссудацию и увеличивает проницаемость за счет водных каналов экссудации. Отслаивание бетонной поверхности может ускорить коррозионное повреждение закладных арматурных стержней.

Отличным решением для полного устранения вероятности появления коррозии в строительных конструкциях является использование армированного стекловолокном полимера (GFRP), также известного как арматура из стекловолокна. Это альтернативный материал, используемый для стали в строительной отрасли. GFRP обладает такими качествами, как отсутствие коррозии, легкий вес, долгий срок службы и прочность, чем сама сталь. 

Другие статьи