Карбонизация бетона: причины, последствия и методы защиты

Любая бетонная смесь, независимо от марки и состава, имеет определенный уровень рН. В нормальных условиях этот показатель равен примерно 12–13 единицам. При таких значениях создается защитный оксидный слой на поверхности бетонной арматуры, что препятствует возникновению очагов коррозии. Если уровень рН снижается, слой оксидов на арматуре становится менее прочным и стойким, что повышает вероятность коррозионных процессов. Снижение этого показателя происходит в результате карбонизации бетона. Подробнее об этом химическом процессе читайте в нашей статье.

Что такое карбонизация бетона и чем она опасна

Данный процесс возникает в результате реакции между углекислым газом, который содержится в воздухе, и гидроксидом кальция в составе бетонной смеси. Из-за этого гидроксид кальция превращается в карбонат кальция. В результате происходит снижение уровня рН. Арматура в железобетоне начинает постепенно ржаветь и терять начальный запас прочности. Из-за карбонизации значительно сокращается срок службы и надежность бетонных конструкций. В итоге может потребоваться досрочный ремонт сооружений, а в некоторых случаях они могут переходить в аварийное состояние, становятся небезопасными и непригодными для дальнейшей эксплуатации.

Как узнать степень карбонизации бетона

Склонность бетонных конструкций к карбонизации непосредственно зависит от диффузионной способности материала. Диффузия — это процесс проникновения молекул одного вещества в другое. В данном случае это подразумевает способность углекислого газа проникать внутрь бетона через поры, трещины и другие дефекты (как видимые, так и микроскопические). Чем больше СО₂ проникает в смесь и контактирует с арматурой, тем интенсивнее происходит карбонизация.

Определение карбонизации бетона в простейшем случае выполняется путем измерения уровня рН. Для этого применяются индикаторы с органическими красителями, которые могут менять цвет, в зависимости от величины водородного показателя рН. Если его числовое значение ниже нормативных 12–13, это значит, что бетонная смесь склонна к карбонизации.

Ниже описан более подробный алгоритм, позволяющий определить карбонизацию бетона с достаточной точностью:

• Сначала необходимо подготовить индикаторный раствор. Для этого 1 грамм органического красителя смешивается с 80 граммами этилового спирта. Затем в раствор добавляется вода, чтобы суммарный объем смеси достиг 100 мл.

• Далее индикаторный раствор наносится на заранее сделанный скол бетона или на образцы бетонной пыли. Их можно получить, высверлив несколько отверстий в бетонной конструкции на разную глубину.

• После химической реакции индикатора с бетонными образцами жидкость изменит цвет. Используя специальную цветовую шкалу (как правило, продается вместе с индикаторами рН), можно измерить водородный показатель. Измерения проводятся для нескольких образцов, взятых на разной глубине бетона.

• С помощью штангенциркуля следует измерить глубину отверстий, из которых были взяты образцы бетонной пыли. Зная уровень рН каждого образца, можно определить глубину карбонизации бетона.

Способы защиты от карбонизации

Чтобы минимизировать вероятность коррозии арматуры из-за карбонизации железобетона, используют разные методы. Первый способ предполагает изготовление бетонных растворов с низкой проницаемостью, которые имеют меньшую диффузионную способность, чем обычные смеси. Второй вариант заключается в нанесении защитных покрытий на поверхность бетона. Третий способ — анодная защита арматуры, которая позволяет повысить антикоррозионные свойства металла.

Если вам нужен качественный строительный бетон с высокой стойкостью к карбонизации, обращайтесь в нашу компанию. ООО «СпецСтройБетон» осуществляет доставку стройматериалов по всей Мордовии. Получить консультацию и оформить заказ можно по номеру +7 (8342) 30-29-99 или +7 (8342) 37-39-93.