Коррозия арматуры в бетоне — серьезная и массовая проблема в строительстве. Поровая жидкость бетона характеризуется высокой щелочностью, обеспечивающей в обычных условиях пассивность металла. Однако снижения pH среды в порах бетона из-за его карбонизации, проникновение в бетон химических реагентов (в первую очередь хлоридов) извне, 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 коррозивную среду тормозить коррозию, не меняющие при этом концентрации основных агрессивных веществ. Защитное действие ингибиторов обусловлено изменением состояния металла вследствие адсорбции или образования с ионами металла труднорастворимых соединений.

Ингибиторы коррозии стальной арматуры в бетоне бывают контактные и мигрирующие. Контактные ингибиторы вводятся в бетон с водой затворения при создании железобетонных конструкций, предназначенных для эксплуатации в жестких условиях. Мигрирующие ингибиторы наносятся на поверхность бетона, впитываются в него и, достигая стальной арматуры, предотвращают и замедляют ее коррозию.

Компанией АО «Хани Мастер» разработан новый эффективный мигрирующий ингибитор коррозии стали HAENYTEX Protectoseal CI (ХАНИТЕКС Протектосил Си Ай). Это нетоксичный и негорючий препарат на основе отечественного сырья. При нанесении на поверхность железобетонных конструкций HAENYTEX Protectoseal CI глубоко проникает в бетон, обеспечивая торможение коррозионных процессов.

Результаты испытаний в НИИЖБ им. А.А. Гвоздева

В НИИЖБ им. А.А. Гвоздева в лаборатории «Коррозии и долговечности бетонных и железобетонных конструкций» изучены защитные свойства HAENYTEX Protectoseal CI. Определение пассивирующего действия бетона, обработанного исследуемым ингибитором, по отношению к стальной арматуре проводили в соответствии с ГОСТ 31383 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний». Использованный метод основан на анодной поляризации стальных электродов в бетоне, получении зависимостей «ток — потенциал» и сравнении их характеристик с установленными критическими значениями.

Результаты испытания ингибитора HAENYTEX Protectoseal CI доказали его способность пассивировать арматуру в бетоне, содержащем хлориды в количестве 2,5% от массы цемента. При такой концентрации хлоридов арматурная сталь в бетоне, не обработанном ингибитором, подвергалась интенсивной язвенной коррозии. Проведенные исследования позволяют прогнозировать при применении HAENYTEX Protectoseal CI эффективную антикоррозионную защиту арматуры в железобетонных конструкциях, эксплуатируемых в условиях слабо, средне и сильноагрессивных сред в течение 50 лет (в соответствии с требованиями СП 28.13330, ГОСТ 31383 и ГОСТ 31384).

Исследования в ИФХЭ РАН

Функциональные свойства HAENYTEX Protectoseal CI исследованы также в Институте физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ РАН) в лаборатории «Окисления и пассивации металлов и сплавов». Результаты испытаний подтвердили высокие защитные свойства ингибитора как при содержании 3% хлоридов, введенных с водой затворения, так и с последующим воздействием на бетон 3% раствора хлоридов. Во всех случаях HAENYTEX Protectoseal CI обеспечил защиту и пассивное состояние арматурной стали.

Глубина проникновения

Совместно с ИФХЭ РАН разработан метод, позволяющий определять глубину миграции HAENYTEX Protectoseal CI в бетон. Ее оценивали в лаборатории на бетонах различной плотности и прочности (начиная от цементно-песчаной смеси и заканчивая высокопрочными бетонами В60), а также в натурных условиях на дорожном бетоне. В лаборатории определяли эффективность ингибитора при высокой концентрации хлоридов в бетоне — 3% NaCl по массе вяжущего. Такое содержание хлоридов, превышающее обычно встречающееся на практике, было выбрано для оценки предельных возможностей ингибитора.

Установлено, что и в лабораторных, и в реальных условиях ингибитор коррозии HAENYTEX Protectoseal CI проникает в бетон не менее чем на 15 см. Для жестких модельных условий защитная концентрация ингибитора создается на глубине не менее 5–8 см и зависит от расположения поверхности конструкции и расхода состава в пределах 0,6–0,9 кг/м². Очевидно, что ингибитор, защищающий сталь от хлоридной коррозии в жестких модельных условиях, при реальном использовании будет эффективен на большей глубине.

Заключение

Проведенные исследования позволяют рекомендовать мигрирующий ингибитор коррозии HAENYTEX Protectoseal CI для долговременной защиты стальной арматуры в железобетонных конструкциях сооружений различного назначения, в т.ч. эксплуатируемых в сильноагрессивных средах: мосты, путепроводы, сооружения гидротехнической и портовой инфраструктуры, сооружения топливно-энергетического комплекса, очистные сооружения, резервуары различного назначения, сооружения промышленного и гражданского назначения, паркинги, пандусы и эстакады. Применение ингибитора позволит обеспечить в течение 50 лет эффективную защиту арматуры в железобетонных конструкциях, эксплуатируемых в условиях слабо, средне и сильноагрессивных сред и продлит срок службы конструкций и сооружений, в которых существует опасность развития коррозии в результате карбонизации, действия хлоридов, противогололедных реагентов, различных агрессивных атмосферных и техногенных воздействий.

В настоящее время имеющаяся нормативная база (ГОСТ 32016-2012, СП 28.13330.2021, СП 349.1325800.2017, ОДМ 218.3.095-2017) позволяет обоснованно применять ингибиторы для защиты арматуры конструкций от коррозии как при реконструкции и капитальном ремонте существующих сооружений, так и при проектировании новых.

HAENYTEX Protectoseal CI успешно применяется при строительстве объектов транспортной инфраструктуры: разделительные блоки на Северном дублере Кутузовского проспекта в г. Москва, опоры моста через р. Москва на км 19+500 автомобильной дороги М-9 «Балтия», опоры моста через р. Северка на км 96+498 автомобильной дороги М-5 «Урал».

Использование ингибитора коррозии позволяет увеличить безремонтные периоды эксплуатации сооружений, снизить затраты на восстановление арматуры в конструкциях.