Защита арматуры в бетоне введением добавок — ингибиторов коррозии

Одним из наиболее технологичных методов защиты •стальной арматуры в бетоне является введение в бетонную •смесь специальных добавок — ингибиторов коррозии.

Обычно ингибиторы, адсорбируясь на поверхности ме­талла, образуют или способствуют образованию пассиви­рующей пленки.

Так как в бетоне поровая влага, с которой контактиру­ет стальная арматура, имеет щелочную реакцию, то в этом •случае обычно используют ингибиторы, применяющиеся .для нейтральных и щелочных сред. К таким ингибиторам •относятся растворимые неорганические вещества: хроматы, нитриты, фосфаты калия и натрия.

Из существующих ингибиторов коррозии арматуры в •бетоне наиболее известны соединения окислительного типа на основе нитритов. Этот ингибитор, химически ад­сорбируясь на поверхности металла, сильно сдвигает его потенциале положительную сторону, переводя сталь в пассивное состояние. Для усиления ингибирующего .действия нитрит натрия рекомендуется вводить совмест-

но с бензоатами аммония и натрия, поверхностно актив­ными веществами. Иногда применяется и сочетание нит- ; рита натрия с хроматами 12].

| Особый класс составляют ингибиторы, образующие с |металлом труднорастворимые соединения. Нами предло­жено для защиты арматуры от коррозии вводить в бетон добавки — ингибиторы на основе фосфатов натрия.

Наши исследования по механизму ингибирования кор­розионного процесса стали в бетоне подтверждают, что ингибирующий эффект в основном проявляется за счет ! хемосорбции фосфат-ионов на поверхности арматуры.

■ Для этих экспериментов использовалась методика снятия хроиоамперометрических кривых, разработанная в Цент-

■ ральной лаборатории коррозии бетона и железобетона.

Эта методика снижает трудоемкость и ускоряет электро­химические испытания, позволяя в одном опыте ориенти­ровочно установить критическую концентрацию агрессив­ного агента (СаС12) при заданной концентрации ингиби­тора. Стальной электрод погружают в модельную поровую жидкость, содержащую определенное количество ингиби­тора. С помощью потенциостата накладывают потенциал (обычно + 300 тч по хлорсеребряному электроду) и из­меряют плотность тока, протекающего через поверхность электрода. Последовательно добавляя в раствор хлористый кальций определяем концентрацию агрессивного вещества, при которой плотность тока резко увеличивается, что сви­детельствует о развитии коррозионного процесса.

График плотности тока в зависимости от концентрации хлористой соли представляет собой ломаную линию, по> длине горизонтального участка которой можно судить о пассивирующих свойствах данного . ингибитора.

Нами предложена ингибирующая композиция, состоя­щая из 2% тринатрийфосфата и 1% соли Мора (от массы цемента). Данная композиция позволяет нейтрализовать до 4% хлористого натрия в бетоне (рис. 9), что резко.

повышает долговечность железобетонных конст­рукций в газовых хлор­содержащих средах. Пре­дельно допустимое со­держание хлор-ионов В бетоне без добавок сос­тавляет 0,5% или при­мерно 0,85% ЫаС1.

Поскольку трина- трийфосфат несколько снижает прочность бето­на, то для компенсации в бетон вводится соль Мора как уплотняющая добавка. Специальными исследованиями было установлено, что введе­ние комплексного инги­битора существенно не влияет на физико-меха­нические свойства бето­на (табл. 13.) Промышленное опробование предлагаемого ингибито­ра, проведенное на Уфимском и Стерлитамакском заводах железобетонных изделий, показало, что добавка его не ■осложняет технологию изготовления железобетонных конструкций. Для введения добавок — ингибиторов в бе-

тонную смесь может быть использована технологическая линия по введению противоморозных добавок.

Данная ингибирующая композиция может применяться в конструкциях, эксплуатирующихся в среднеагрессивных газовых хлорсодержащих срезах. В сильноагрессивных средах (по СНиП 11-28-73) комплексный ингибитор на ос­нове фосфатов может использоваться наряду с нанесением на конструкции лакокрасочной защиты.