БСТ (Бюллетень строительной техники), №4, 2025, с. 51–53
Продолжительный срок службы железобетонных конструкций напрямую зависит от сохранности и защищенности арматуры от коррозии. Поровая жидкость бетона характеризуется высокой щелочностью, обеспечивающей в обычных условиях пассивность металла. Однако снижение pH среды в порах бетона из-за его карбонизации, проникновение в бетон извне химических реагентов (в первую очередь хлоридов), а также нарушение технологии бетонных работ могут привести к инициированию коррозии.
На сегодняшний день разработаны различные способы и материалы, позволяющие замедлить коррозию арматуры в бетоне и продлить срок службы сооружений. Важное место среди них занимают ингибиторы коррозии — соединения и их композиции, способные при введении в коррозионную среду тормозить коррозию, не меняя при этом концентрации основных агрессивных веществ.
Ингибиторы коррозии стальной арматуры в бетоне бывают контактными и мигрирующими. Контактные ингибиторы вводятся в бетон с водой затворения при изготовлении железобетонных конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивных условиях. Мигрирующие ингибиторы наносятся на поверхность бетона, впитываются в него и, достигая стальной арматуры, предотвращают и замедляют её коррозию. Это наиболее перспективное направление защиты конструкций как при новом строительстве, так и при ремонте, усилении и реставрации зданий и сооружений.
Попадая на поверхность стального стержня, ингибитор образует пассивирующий слой за счет физической и химической адсорбции.
Результаты испытаний
Эффективность ингибитора подтверждена многочисленными испытаниями в рамках НИР в НИИЖБ им. Гвоздева А.А. и в ИФХЭ им. Фрумкина А.Н. РАН.
В НИИЖБ им. А.А. Гвоздева проведены электрохимические исследования на базе потенциодинамического метода, основанного на оценке пассивирующего действия бетона по отношению к стальной арматуре с получением зависимостей плотности электрического тока от электрического потенциала стальной арматуры.
Таблица 1. Результаты электрохимических испытаний образцов после 180 суток
| Показатели коррозионного состояния арматурной стали | Контрольный (серия 1) | С ингибитором (серия 2) | С ингибитором (серия 3) |
|---|---|---|---|
| Плотность тока при +300 мВ, мкА/см² | 76,95 | 0,65 | 1,79 |
| Потенциал через (60±5) с после отключения тока, мВ | < –1500 | +598 | +365 |
После 180 суток испытаний арматура в контрольных бетонных образцах (серия 1) находилась в активном состоянии коррозии с поражением до 50% площади поверхности стержней. В образцах, обработанных ингибитором (серии 2 и 3), арматура находилась в пассивном состоянии без следов коррозионных поражений на поверхности стержней.
Результаты испытания ингибитора Protectoseal CI доказали его способность пассивировать арматуру в бетоне, содержащем хлориды в количестве 2,5% от массы цемента. Проведенные исследования позволяют прогнозировать при применении Protectoseal CI эффективную антикоррозионную защиту арматуры в железобетонных конструкциях, эксплуатируемых в условиях слабо-, средне- и сильноагрессивных сред в течение не менее 50 лет.
Функциональные свойства HAENYTEX Protectoseal CI исследованы также в Институте физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН. Результаты подтвердили высокие защитные свойства ингибитора как при содержании 3% хлоридов, введенных с водой затворения, так и с последующим воздействием на бетон 3% раствора хлоридов. Установлено, что в лабораторных и реальных условиях ингибитор коррозии Protectoseal CI проникает в бетон не менее чем на 15 см.
Объекты применения
- Разделительные блоки на Северном дублере Кутузовского проспекта в г. Москва
- Опоры моста через р. Москва на автомобильной дороге М-9 «Балтия»
- Опоры моста через р. Северка на автомобильной дороге М-5 «Урал»
- Конструкции искусственного дорожного сооружения Восточного обхода г. Симферополя
- Конструкции подземного перехода на дороге 67Н «Матрос Кошка»
- Облицовочные плиты монолитного оголовка в г. Севастополе
- Конструкции подземного сооружения канала им. Москвы
Экономическая эффективность
Выполнено технико-экономическое обоснование применения ингибитора коррозии Protectoseal CI в строительстве, основанное на сравнительной оценке сметных затрат на ремонт ЖБ конструкций с применением безусадочных ремонтных материалов и затрат при использовании МИК с последующим отказом от первого ремонта защитного слоя бетона. Экономический эффект составил 36 445 руб. на 1 м² ремонтируемой поверхности конструкции.
Заключение
Применение ингибитора Protectoseal CI позволяет решить долговременную эффективную защиту арматуры в железобетонных конструкциях, эксплуатируемых в условиях слабо-, средне- и сильноагрессивных сред, и продлить срок службы конструкций и сооружений, в которых существует опасность развития коррозии в результате карбонизации, действия хлоридов, противогололедных реагентов, различных агрессивных атмосферных и техногенных воздействий.
Имеющаяся нормативная база (ГОСТ 32016-2012, СП 28.13330.2021, СП 349.1325800.2017, ГОСТ 31383, ГОСТ 31384, ОДМ 218.3.095-2017) позволяет обоснованно применять ингибиторы для защиты арматуры в железобетонных конструкциях от коррозии как при реконструкции и капитальном ремонте существующих сооружений, так и при проектировании новых.