О коррозии стали в известково-трепельком вяжущем

Коррозионная стойкость стальной арматуры в бетонах является одним из фасфаов, определяющих прочность и долговечность сооружений. Она зависит от многих причин, в том числе и от физико-химнческих свойств вяжущего.


Были изготовлены образцы-призмы из известково-трепельного вяжущего с уложенными в них стержнями стальной арматуры (марок ст. 3 и ст. 5) диам. 6— 10 мм. Толщина защитного слоя составляла 15—20 мм.

Оптимальный состав известкового вяжущего и режим обработки материала были разработаны ранее. Для изготовления образцов применяли трепеловидную породу Журавлевского месторождения Харькоаской области следующего химического состава (в “АО: Si02—78,31; Fe203—4,01; А1203 —8,70; СаО—1,11; MgO—0,98: S03—0,19; п.п.п,— 4,2. Состав вяжущего (в % по весу); трепеловидная порода —20,4; известь (с содержанием активных СаО н MgO з количестве 65—70%) — 13.6: песок кварцевый — 66; тШе 3,45.

Перед закладыванием в образцы арматурную сталь тщательно обезжиривали, декапировали на аналитических весах. Готовые образцы уплотняли трамбованием и на вторые сутки после изготовления пропаривали по режим) подъем температуры— 3 ч, пропаривание при 90—96°С— 12 ч, спад температуры — естественный. После пропаривания образцы подвергали коррозионным испытаниям в разных средах и в различные сроки твердения:

в помещении с относительной влажностью 60—65%;

в естественных атмосферных условиях с переменной относительной влажностью и изменением температуры (в зависимости от времени года) от +32°С до —30°С;

попеременное погружение в водопроводную воду на 3 сут. и выдерживание в воздушно-сухих условиях в течение 1 сут. (переменно-влажные условия); в почве (естественные условия). Параллельно с изучением коррозионной стойкости незащищенной (непокрытой) арматурной стали исследовали вопрос о некоторых видов защитных покрытий на степень коррозии. Для защиты арматуры применяли фосфатные покрытия отдельно и в сочетании с битумным лаком. Фосфатное покрытие на арматуру наносили при обычных температурах (холодное фосфатирование). Такой метод позволяет наносить покрытие на крупногабаритные каркасы окунанием в раствор или с помощью кистей, щеток н др. Раствор имел состав (в г/л): препарат Мажеф 150—200, кальцинированная сода 10—15. нитрат цикла 300— 400. Подготовленную стальную погружали в раствор для фосфат и выдерживали при комнатной температуре в течение 10—15 мин и высушивали.

Часть фосфатированной арматуры сра- у же закладывали в образцы на известково-трепельном вяжущем, другая часть была покрыта битумным лаком (Л 35) поверх фосфатного покрытия.

Образцы подвергали коррозионным испытаниям в атмосферных условиях с переменной относительной влажностью и температурой и в почве (естественные условия). По окончании испытаний свальную арматуру извлекали из известкозо-трепельного материала, очищали от продуктов коррозии (обработкой в 10%- ном H2SO), фосфатного и лакового покрытий и взвешивали: одновременно обрабатывали и контрольные образны. Для оценки степени коррозионных повреждений стальных образцов применяли качественные и количественные методы измерения.

Внешний осмотр арматуры, не защищенной покрытиями, показал, что на образцах, испытывавшихся в переменно-влажных условиях и в почве, коррозионные повреждения носят местный характер и выражаются в виде отдельных каверн, проникающих вглубь металла на 120—150 мк. На образцах арматуры, испытывавшихся в воздушно-сухих атмосферных условиях, наблюдалась лишь точечная поверхностная коррозия. На арматуре, предварительно защищенной фосфатным покрытием в сочетании с лаковым, испытывавшейся в атмосферных условиях, не было обнаружено видимых очагов коррозии, а на хранившейся в почве имелись незначительные повреждения.


Измерение pH водных вытяжек из известково-трепельного вяжущего показало, что щелочность материала, непосредственно прилегающего к поверхности образцов арматуры, находилась в пределах значений 9,8—11,2.

На рис. 1 приведены дачные коррозионных испытаний образцов незащищенной стальной арматуры металлом. Кривые показывают, что коррозия арматуры в известково-трепельным вяжущем имеет место уже но истечении одного месяца испытаний и развивается во времени. Хотя значение pH водных вытяжек довольно высоко, материал при толщине слоя 15— 20 31 не обеспечивает надежной защиты металла от коррозии. Потеря веса образцов арматуры, испытывавшихся в воздушно-сухих условиях, намного ниже потерн веса образцов, находящихся в почве и переменно-влажных условиях. Эти данные согласуются с представлением о том. что скорость электрохимической коррозии металла в бетонах в значительной мере зависит от поступления к нему кислорода и влаги.

Защитные покрытия способствуют повышению коррозионной стойкости арматуры (рис. 2, 3). Так, потеря веса образцов арматуры с применением одного фосфатного покрытия и в сочетании с битумным лаком была значительно меньше потери веса незащищенных образцов при тех же условиях испытаний. Особенно эффективно проявились защитные свойства покрытий при испытаниях в атмосферных условиях, где потерн веса образцов предварительно защищенной стальной арматуры составляли всего сотые доли аДм2 за 1 сут.

Проведенные сравнительные испытания коррозионной устойчивости стальной арматуры в известково-трепельном вяжущем позволяют сделать некоторые выводы. Коррозия незащищенной стальной арматуры имеет место уже после 30 CVT. твердения вяжущего. Скорость коррозии при испытаниях в воздушно-сухих и атмосферных условиях меньше, чем при испытаниях в почве и нецементно-влажных условиях.


Испытаниями конического грохота данного типоразмера установлено, что для полного использования рабочей поверхности сита расход по исходной гидросмеси должен быть в пределах 800— 1000 м3/ч.