Сталь - дуже міцний та довговічний будівельний матеріал. Однак його тверді властивості та міцність не можуть врятувати його від корозії. Той факт, що сталь з часом зазнає корозії, означає значне порушення її міцності та довговічності. Якщо сталь з часом піддається корозії, будівля або конструкція, в якій вона використовувалася, потенційно наражаються на ризик і з часом втрачають загальну міцність конструкції. Тому необхідно переконатися, що сталеві конструкції перевірені на наявність ознак корозії, і про них слід подбати відповідним чином.
Що таке корозія стали?
Інженери-будівельники часто визначають корозію як хімічну або електрохімічну реакцію між матеріалом, зазвичай металом, та навколишнім середовищем, що з часом викликає погіршення матеріалу та його властивостей.
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.
