Как сделать арматуру долговечной?

В железобетонных конструкциях промышленных зданий, сооружениях мостов, причалов и других объектах разрушение защитного слоя бетона и коррозию арматуры можно обнаружить уже через 5-20 лет. В чем причина?

К факторам, инициирующим и усиливающим этот негативный процесс, следует, прежде всего, отнести водопроницаемость бетона, проникновение в него агрессивных газов и солей, а также склонность к карбонизации, т.е. постепенной потери щелочности.

Для железобетонных конструкций, при изготовлении которых не были проведены противокоррозионные мероприятия, одним из новых и перспективных направлений защиты арматуры является нанесение на поверхность конструкции мигрирующих ингибиторов коррозии, пенетрирующая способность которых позволяет достаточно быстро достигать поверхности стальной арматуры и пассивировать ее, т.е. блокировать разрушающее действие агрессивных веществ.

Ингибиторы этого типа, проникая через защитный слой, формируют на поверхности арматуры мономолекулярный слой, особенностью которого является, с одной стороны, гидрофильность в направлении к арматуре, а с другой стороны – гидрофобность к окружающему ее бетону, что и создает определенные затруднения для взаимодействия стали с агрессивной средой.

Фирма ООО «Эттрилат НТ», являясь представителем корпорации CORTEC, предлагает серию уникальных мигрирующих ингибиторов коррозии для железобетона, объединенных торговым названием MCI (Migration Inhibitor Corrosion).

Продукты MCI позволяют формировать надежную защиту арматуры непосредственно при производстве железобетонных конструкций. Скорость и глубина миграции ингибитора коррозии, уровень снижения коррозионных токов и длительность действия зависят от ряда параметров: состояния бетонной поверхности, концентрации хлоридов, степени карбонизации, количественного и качественного состава добавок (полимерных, ускоряющих твердение, пластифицирующих, порообразующих и др.), а также толщины защитного слоя.

Отличительной особенностью материалов MCI является их высокая мобильность, позволяющая проникать в бетон на большую глубину. Проникновение MCI происходит одновременно с диффузией воды через поры бетона, во-вторых – благодаря летучести за счет высокой упругости паров, и, в-третьих (проще и быстрее всего), – через микротрещины, реализуя свои защитные функции в первую очередь там, где она необходима в наибольшей степени.

Определение скорости и глубины миграции ингибитора MCI 2000 было экспериментально осуществлено в Институте строительных материалов совместно с Институтом ядерной физики им. Курчатова. MCI 2000 вводили как добавку в бетонный («ремонтный») слой толщиной 2 см, наносившийся на поверхность бетонного цилиндра, а также наносили непосредственно на поверхность бетонного цилиндра (в/ц – 0,45, выдержка – 28 дней). В экспериментах использовался метод вторичной нейтронной масс-спектрометрии с применением радиоактивного изотопа водорода. Результаты испытаний показали, что при непосредственном нанесении ингибитора на бетон глубина его проникновения за 24 дня составляла 3 см, а при его использовании в качестве добавки к ремонтному составу более 30% ингибитора продиффундировало в бетонный образец на глубину 4 см.

Необходимо отметить, что препараты MCI эффективны для борьбы с коррозией арматуры при высоком содержании в бетоне хлоридов; при воздействии на бетон морских и других солей, а также кислотных дождей.

Их применяют для защиты каркасов промышленных зданий, мостов, эстакад, причалов и других береговых сооружений, подвалов и балконов, резервуаров и конструкций гидротехнических объектов энергетики и водного транспорта.

MCI – нетоксичный материал, выпускается в различных формах: порошкообразных, жидких и гелеобразных, что делает его универсальным и удобным при практическом применении:

* MCI 2000 – в виде жидкости, которая добавляется в бетон в процессе его приготовления при производстве новых конструкций или при ремонтных работах;
* MCI 2001 – порошкообразная форма MCI 2000 (удобен для транспортировки);
* МCI 2003 – гелеобразная форма MCI 2000;
* MCI 2020 – препарат в виде жидкости или порошка для обработки поверхности железобетонной конструкции;
* MCI 2010/2011 – патроны (картриджи), наполненные порошком MCI;
* MCI 2022 – силан-силоксановный, водоосновный, пенетрирующий гидрофобизирующий состав для бетона, штукатурки и кирпича; препятствует проникновению хлоридов и углекислого газа, мигрирующий до арматурных пучков.

Препараты MCI 2003, MCI 2010/2011 применяются в случаях, когда эксплуатируемые железобетонные конструкции стен или перекрытий покрыты защитным слоем краски, гидроизоляции, эпоксидными составами, гидрофобными составами и т.п., препятствующими проникновению материала MCI 2020 в поры бетона.

В этом случае в бетоне бурятся отверстия, которые заполняются препаратом MCI в гелеобразной форме или порошком в специальных патронах (картриджах), предотвращающих потерю материала (например, при обработке потолков). Отверстия закрываются пластиковыми колпачками. При необходимости в любое время можно обновить защиту в этих местах. MCI 2000 может быть добавлен в смесь «вода-цемент», добавлением в воду или в бетономешалку.

Эффективность и долговечность действия препарата MCI подтверждаются наблюдениями за состоянием арматуры при ремонте автодорожных мостов в США, которые постоянно ведутся с 80-х годов и по настоящее время, а также многими испытаниями и исследованиями, проведенными как концерном «Cortec», так и фирмой ООО «Эттрилат НТ».

Прогнозируемая продолжительность эффективного действия MCI 2000 и MCI 2020 составляет 40 и более лет.

Продукты MCI были успешно применены при ремонтах причалов в Новороссийском торговом порту, железобетонных конструкций ОАО «Сальвинит» в Соликамске, Пермского фанерного завода, мостов в Архангельске и ряде гидротехнических сооружений.