Классификация кислых газов

Механизм коррозии железобетона в кислых газовых средах во многом определяется составом газа, точнее — свойствами солей кальция, образующихся при реакции нейтрализации между кислотой, возникающей в результате растворения данного газа, и щелочными составляющими бетона.

изменение объема твердой фазы при химическом взаи­модействии газа и минералами цементного камня; агрес­сивность соли по отношению к стальной арматуре; раст­воримость в воде и гигроскопичность кальциевых солей.

В зависимости от этих свойств предложено деление га­зов на три группы [21.

1. Газы, образующие практически нерастворимые и малорастворимые соли кальция, которые не содержат крис­таллизационной воды. Объем этих новообразований не­значительно превышает объем исходных продуктов. При кристаллизации таких солей в порах плотность и проч­ность бетона несколько возрастает. К газам этой группы относятся: фтористый водород, четырехфтористый кремний, углекислый газ.

2. Газы, образующие слаборастворимые кальциевые соли, которые при кристаллизации присоединяют значи­тельное количество воды. В связи с большим увеличением, объема твердых фаз плотность бетона при нейтрализации значительно возрастает. Например, при воздействии на бетон сернистых газов образуется двуводный гипс, объем которого в 2,2 раза больше исходного объема гидрата оки­си кальция. Вследствие роста кристаллов гипса на началь­ной стадии проницаемость бетона уменьшается, затем в. бетоне возникают внутренние напряжения от давления растущих кристаллов гипса, I и вблизи от поверхности бе­тона разрушается. В последующем процесс охватывает новые Ненарушенные слои бетона. Представителями этой группы являются: сернистый и серный ангидриды, сероводород, и сероуглерод.

3. Газы, образующие хорошо растворимые кальциевые соли, которые обладают высокой гигроскопичностью и спо­собны присоединять кристаллизационную воду.

В зависимости от того, агрессивна или неагрессивна! соль по отношению к стали, газы этой группы подразде­ляются на две подгруппы.

Поскольку газы первой и второй группы образуют мало- растворимые соединения, то концентрация растворимых солей в поровой жидкости бетона незначительна и диффу­зия их в глубь бетона весьма мала. Коррозия арматуры при воздействии на железобетон этих газов может настуг пить только в результате нейтрализации защитного слоя, то есть с понижением щелочности.

Газы третьей группы второй подгруппы (табл. 2) также вызывают коррозию арматуры в результате нейтрализации, защитного слоя. Однако, так как продукты реакции хо­рошо растворимы, то плотность нейтрализованного слоя уменьшается и, несмотря на увеличение его толщины, воз-

ного выше. Продукты химической реакции, образуясь в по­верхностных слоях бетона, вследствие хорошей раствори­мости остаются в поровой жидкости и диффундируют в глубь материала.

Агрессивные ионы, достигая арматуры, активируют ее поверхность, вызывают распассивацию и последующую кор­розию металла. Интенсивность коррозии зависит от коли­чества продиффундировавших ионов, а именно: чем больше агрессивного вещества накапливается в зоне расположения арматуры, тем выше скорость коррозии.