THE ANALYSIS OF THE PROBLEM OF CORROSION OF CEMENT CONCRETE IN ATMOSPHERIC CONDITIONS AND THE ROLE OF WATER IN THIS PROCESS

D. Yu. Kolesnyk, V. H. Sychenko, P. M. Koval

Abstract


The surveying article is devoted to generalization of the published lately works devoted to chemical corrosion of concrete. The attempt of exposure of basic conformities to the law of degradation of cement stone and participation in this process of carbon dioxide, chlorides, sulfates and water is done. Offered ways of increase of аtmospheric stability of concrete by the method of his second defence.


Keywords


sulfates, chlorides, carbon dioxide, cement stone, chemical corrosion

GOST Style Citations


1. С. Н. Алексеев. Долговечность железобетона в агрессивных средах / С. Н. Алексеев, Ф. М. Иванов, С. Модры и др. – М.: Стройиздат, 1990. – 320 с.

2. Лучко Й. Й. Методи підвищення корозійної стійкості та довговічності бетонних та залізобетонних конструкцій і споруд / Й. Й. Лучко, І. І. Глагола, Б. Л. Назаревич // НАН України; Фіз.-мех. ін-т ім. Г. В. Карпенка: Каменяр, 1999. – 229 с.

3. Шилин А. А. Гидроизоляция подземных и заглубленных сооружений при строительстве и ремонте / А. А. Шилин, М. В. Зайцев, И. А. Золотарев и др. – Тверь: Русская торговая марка, 2003. – 396 с.

4. Федосов С. В., Базанов С. М. Сульфатная коррозия бетона / С. В. Федосов, С. М. Базанов. – М: Изд-во АСВ, 2003. – 192 с.

5. Александровский С. В. Долговечность наружных ограждающих конструкций. – М.: РААСН, 2004. – 332 с.

6. Пащенко А. А. Гидрофобизация / А. А. Пащенко, М. Г. Воронков, Л. А. Михайленко и др. – К.: Наук. думка, 1974. – 240 с.

7. Андрианов В. И. Силоксановые композиционные материалы / В. И. Андрианов, В. В. Баев, И. Ф. Бунькин и др. – М.: Стройиздат, 1990. – 224 с.

8. Соболевский М. В. Свойства и области применения кремнийорганических продуктов / М. В. Соболевский, О. А. Музовская, Г. С. Попелева. – М.: Химия, 1975. – 296 с.

9. Пащенко А. А. Полифункциональные элементоорганические покрытия. – К.: Вища шк., 1978. – 198 с.

10. Батраков В. Г. Применение химических добавок – способ первичной защиты железобетона / В. Г. Батраков, Е. С. Силина // Бетон и железобетон. – 1990. – № 3. – С. 11–12.

11. Крылов Б. А. Бетон с комплексной добавкой на основе суперпластификатора и кремнийорганического полимера / Б. А. Крылов, П. П. Орентлихер, Н. А. Асатов // Бетон и железобетон. – 1993. – № 3. – С. 11–13.

12. Подмазова С. А. Технологические аспекты обеспечения морозостойкости бетона // Бетон и железобетон. – 2004. – № 3. – С. 28–29.

13. Кланченко В. И. Влияние гидрофобизации на морозостойкость ячеистого бетона / В. И. Кланченко, Г. Е. Краснянский, С. Д. Лаповская и др. // Строительные материалы и конструкции. – 1993. – №2. – С. 41–43.

14. Миронов С. А. Основные виды разрушения бетона морозом // Бетон и железобетон. – 1992. – № 12. – С. 25–28.

15. Гладков В. С. О морозостойкости бетона // Бетон и железобетон. – 1990. – № 3. – С. 9–11.

16. Гурскис В. В. Морозолестойкие бетоны // Бетон и железобетон. – 1992. – № 4. – С. 18–19.

17. Коренюк А. Г. Отличительная особенность морозосолевой коррозии / А. Г. Коренюк, Л. С. Думанова // Изв. вузов. Строительство. – 1992. – № 4. – С. 57–60.

18. Сизов В. П. Прогнозирование морозостойкости бетона // Бетон и железобетон. – 1992. – № 6. – С. 25–27.

19. Воля О. В. Исследование мостов и тоннелей на автодорогах / О. В. Воля, С. О. Зеге, В. Н. Кухтин и др. – М.: Сб.н.трудов МАДИ, 1981. – С. 110–116.

20. Алексеев С. Н. Кинетика карбонизации бетона / С. Н. Алексеев, Н. К. Розенталь // Бетон и железобетон. – 1969. – № 4. – С. 22–24.

21. Mehta P. K ., Schiessl P., Raupach M. In: Preceed. 9th ICCC. – 1992. – Vol. 1. – P. 572–635.

22. Комар А. Г. Карбонизация продуктов гидратации сульфоалюминатных цементов / А. Г. Комар, С. И. Иващенко // Изв. вузов. Строительство. – 2001. – № 4. – С. 59–63.

23. Кокоев М. Н. Карбонизация армобетона электростатического формования // Бетон и железобетон. – 2003. – № 4. – С. 27–29.

24. Комохов П. Г. Оценка защитных свойств цементных материалов в условиях коррозии карбонизации / П. Г. Комохов, В. М. Лапытов, Р. Ф. Вагапов и др. // Изв. вузов. Строительство. – 1998. – № 3. – С. 113–119.

25. Concrete Bridge Protection. Repair and Rehabilitation. Relative to Reinforcement Corrosion. A. Methods Application Manual. – Washington, 1993. – 266 p.

26. Durability Design of Concrete Structures. RILEM. Report of TC 130-CSL. Ed. by Sarja A., Vesikari E. – 1994.

27. Чирков В. П. Прогнозирование сроков карбонизации защитного слоя бетона / В. П. Чирков, А. Н. Кардангушев // Трансп. стр-во. – 1992. – № 6. – С. 30–33.

28. Алексеев С. Н. Перспективы использования методов первичной защиты конструкций / С. Н. Алексеев, В. Ф. Степанова, В. В. Яковлев // Бетон и железобетон. – 1990. – № 3. –С. 13–15.

29. Черныщук Г. В. К вопросу о влиянии температурного фактора на скорость углекислотной коррозии сооружений из бетона и железобетона // Строит. м-лы, оборудов., технологии ХХІ века. – 2001. – № 4. – С. 34.

30. Полак А. Ф. Определение срока защитного действия антикоррозионного покрытия / А. Ф. Полак, Т. В. Латыпова, А. А. Шаймухаметов и др. // Бетон и железобетон. – 1990. – № 3. – С. 29.

31. Сетков В. Ю. Действие углекислого газа на железобетонные балки и плиты промышленных зданий и сооружений / В. Ю. Сетков, И. С. Шибанова, О. П. Рысева // Изв.вузов. Строительство. – 1988. – № 2. – С. 4–6.

32. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 48 с.

33. Страхова Н. Є. Експлуатація та реконструкція мостів / Н. Є. Страхова, В. О. Голубєв, П. М. Ковальов та ін.; Під ред. А. І. Лантуха- Лященко. – К.: ТАУ, 2000. – 384 с.

34. Коваль П. М. Методика прогнозування залишкового ресурсу залізобетонних мостів на основі визначення ступеню карбонізації бетону / П. М. Коваль, П. М. Сташук, А. Є. Фаль та ін. – К.: Укравтодор, 2004. – 13 с.

35. Хабитулин К. И. Солевая агрессия городской среды против железобетонных конструкций транспортных сооружений / К. И. Хабитулин, И. Б. Каспэ, М. С. Собченко и др. // Трансп. стр- во. – 2000. – № 9. – С. 16–19.

36. Васильев А. И. Прогноз коррозии арматуры железобетонных мостовых конструкций при карбонизации защитного слоя // Бетон и железобетон. – 2000. – № 3. – С. 16–20.

37. Васильев А. И. Вероятностные оценки срока службы эксплуатируемых автодорожных мостов в условиях коррозии арматуры // Бетон и железобетон – 2003. – № 2. – С. 17–20.

38. Усев Б. В., Степанова В. Ф., Черныщук Г. В. Модель расчета коррозионной стойкости бетонов при воздействии агрессивной углекислоты воздуха // Бетон и железобетон – 1999. – № 1. – С. 27–28.

39. Use of Innovation Materials for Bridge Construction and Repair. PIARC. – World road association, 2002. – 182 p.

40. Колесник Д. Ю. Карбонізація захисного шару бетону несучих конструкцій мостів / Д. Ю. Колесник, М. Г. Парубець, П. М. Коваль та ін. // Автошляховик України. – 2005. – № 2. – С. 34-36.

41. Жучко Г. П. Технологічні карти по очищенню автомобільних доріг від снігу на під’їздах до великих міст України / Г. П. Жучко, В. П. Висоцький, І. М. Кравченко та ін. – К.: Укравтодор, 2002. – 69 с.

42. Орбелин С. И. Долговечность строительных конструкций и материалов / С. И. Орбелин, И. А. Скачков. – К.: 1973. – С. 34–38.

43. Иванов Ф. М. Внутренняя коррозия бетона // Бетон и железобетон. – 1992. – № 8. – С. 8–10

44. Плугин А. Н. Электрокоррозия железобетонных мостов и других искусственных сооружений / А. Н. Плугин, А. А.Скорик, А. А. Плугин та ін. // Залізничний транспорт України. – 2004. – № 1. – С. 11–13. 157

45. HETEK. Chloride penetration into concrete. – Copenhagen: State of the Art, 1996. – 151 p.

46. Schiessl P. (Ed) Corrosion of Steel in Concrete RILEM Report. – L-NY.: Chapman and Hall, 1988. – 102 p.

47. Васильев А. И. Прогноз коррозии арматуры железобетонных конструкций автодорожных мостов в условиях хлоридной агрессии и карбонизации / А. И. Васильев, А. М. Подвальный // Бетон и железобетон. – 2002. – № 6. – С. 27–32.

48. Овчинников И. Г. Неоднородность распределения хлоридсодержащей среды, проникающей в армированный конструктивный элемент через частично защищенную поверхность / И. Г. Овчинников, Н. С. Дядькин // Изв. вузов. Строительство. – 2002. – № 9. – С. 24–31.

49. Berke N. S., Hicks M. C. Predicting Chloride Profiles in Concrete. // Corrosion (USA). – 1994. – Vol. 50, № 3 – P. 234–239.

50. Коррозия железобетона при действии хлорсодержащей среды / В. Г. Демченко, О. П. Рысева, В. Ю. Сетков и др. // Изв. вузов. Строительство. – 1994. – № 4. – С. 30–33.

51. Сетков В. Ю. Срок службы сборных железобетонных перекрытий промзданий в среде, содержащей хлор / В. Ю. Сетков, И. С. Шибанова, О. П. Рысева // Бетон и железобетон. – 1994. – № 1. – С. 24–26.

52. Гладков Д. И. Сопротивление бетона разрушению // Изв. вузов. Строительство. – 2004. – № 8. – С. 47–53.

53. EN 206-1 Concrete – Performance, production and conformity. 2000.

54. Шлаен А. Г. Критическая концентрация хлориона в бетоне, активизирующая стальную арматуру // Изв. вузов. Строительство. – 1993. – № 4. –С. 34–37.

55. Повреждение причалов порта Новороссийск: причины и уроки / И. В. Белухин, Б. А. Ксенко, А. И. Васильев и др. // Транспортное строительство. – 2005. – № 2. – С. 14–17.

56. Concrete under Severe Condition (Трудымеждународнойконференции, Саппоро). – London, New-York: 1995. – Vol. 1, 2.

57. Полак А. Ф. Коррозия железобетона в среде, содержащей хлористый водород / А. Ф. Полак, В. В. Яковлев, В. М. Кравцов // Бетон и железобетон. –1976. – № 3. – С. 4–6.

58. Методика определения содержания хлоридов в железобетонных конструкциях мостовых сооружений. – М.: Росавтодор, 2002. – 19 с.

59. ДСТУ 4079-2001 Визначення загального вмісту хлоридів. Титрування нітратом срібла із застосуванням хромату, як індикатора (метод Мора). – Введ. 28.12.2001. – К.: Держстандарт України, 2002. – 6 с.

60. КНД 211.1.4.037-95 Методика меркурометричного визначення хлоридів в поверхневих і стічних водах. – Введ. 25.04.1995. – К.: УкрНЦОВ, 1995. – 12 с.

61. Колесник Д. Ю. Руйнування захисного шару залізобетонних конструкцій мостів під дією хлоридів / Д. Ю. Колесник, М. Г. Парубець, П. М. Коваль // Автошляховик України. – 2005. – № 5. – С. 33–36.

62. Базанов С. М. О некоторых проблемах сульфатной коррозии бетона / С. М. Базанов, С. В. Федосов // Изв. вузов. Строительство. – 2004. – № 11. – С. 27–30.

63. Федосов С. В. Влияние рН поровой жидкости бетона на развитие процессов сульфатной коррозии / С. В. Федосов, С. М. Базанов // Изв. вузов. Строительство. – 2004. – № 4. – С. 27–30.

64. Федосов С. В. Некоторые особенности повышения коррозионной стойкости бетона / С. В. Федосов, М. В. Акулова, С. М. Базанов и др. // Изв. вузов. Строительство. – 2002. – № 5. – С. 27–30.

65. Читашвили Т. Г. Исследование состояния бетонной тоннельной отделки в сульфатной среде // Бетон и железобетон. – 1976. – № 3. – С. 23–24.

66. Саввина Ю. А. Исследование механизма переноса агрессивной сульфатной среды через цементный материал при наличии испаряющей поверхности / Ю. А. Саввина, И. И. Курбатова, Т. А. Гамхарашвили Исследования в области защиты бетона. – М.: 1984. – С. 26–28.

67. Гузеев Е. А. Разрушение бетона и его долговечность / Е. А. Гузеев, С. Н. Леонович, А. Ф. Милованов и др. – Минск: 1997. – 170 с.

68. Попеско А. И. Статистический анализ глубины проникания агрессивных ионов при сульфатной коррозии бетона // Изв. вузов. Строительство. – 1994. – № 12. – С. 48–51.

69. Stark J., Bollmann K. Delayed Ettringite Formation in Concrete // Wissenschaftliche Zeitschrift der Hochschule für Architektur und Bauwesen. Weimar. – Vol. 4, № 6/7. – P. 17–35.

70. Mehta P. Mechanism of sulfate attack on Portland cement concrete – another look // Cement and Concrete Research. – 1983. – P. 401–406.

71. Штарк Й. Является ли эттрингит причиной разрушения бетона? / Й. Штарк, К. Больманн, К. Зайфарт // Цемент и его применение. –1998. – № 2. – С. 13–22.

72. Федосов С. В. Оценка коррозионной стойкости бетонов при образовании и росте кристаллов системы эттрингит – таумасит / С. В. Федосов, С. М. Бабанов // Строительные материалы – Наука. – 2003. – № 1. – С. 13–15.

73. Fedosov S. V. The crystals system ettringite – thaumasite formation and the growth estimation of the concrete corrosion processes / S. V. Fedosov, S. M. Bazanov, M. V. Toropova, N. L. Fedosova // IBAUSIL. – 2003. – Part 2. – P. 1223 – 1229.

74. Min D. Formation and expansion of ettringite crystals / D. Min, T. Minshu // Cement and concrete research. – 1994. – Vol. 24, № 1. – P. 119–126.

75. Collepardi M. Damage by Delayed Ettringite Formation – A Holistic Approach and New Hypothesis // Concrete International. – 1999. – Vol. 21, № 1. – Р. 69–74.

76. Мамаев Т. Л. Трещиностойкость бетона в условиях развития процессов сульфатной коррозии // Бетон и железобетон / Т. Л. Мамаев, Е. А. Гузеев, К. А. Пирадов. – 1999. – № 2. – С. 23.

77. Изотов В. С. Коррозионная стойкость бетонов на смешанном вяжущем / В. С. Изотов, Н. Н. Морозова // Изв. вузов. Строительство. – 1997. – № 12. – С. 50–52.

78. Островский Ч. Некоторые особенности механизма разрушения гипсоцементных материалов / Ч. Островский, С. В. Федосов., О. П. Акаев и др. // Строит. м-лы, оборудов., технологии ХХІ века. – 2001. – № 5. – С. 32.

79. Коваль П. М. Підвищення атмосферостійкості цементобетонних матеріалів поверхневою обробкою силоксановими композиціями / П. М. Коваль, Д. Ю. Колесник, В. Г. Сиченко та ін. // Нові технології в будівництві. – 2005. – № 1(9). – С. 65–68.

80. Коваль П. М. Економічна доцільність вторинного захисту залізобетонних мостових конструкцій / П. М. Коваль, М. Г. Парубець, А. О. Шкуратовський та ін. // Автошляховик України. – 2005. – № 4. – С. 34–39.

81. Сураев В. Гидрофобизация. Теория и практика // Строительный эксперт. – 2002. – № 22. – С. 17.

82. Пат. 4769405 США, МКИС08L 001/00. Aqueous silicone emulsion coating material: Kondo; Toray Silicone Company, Ltd. – № 132506; Заявл. 14.12.1987; Опубл. 6.09.1988, НКИ 524/35.

83. Пат. 4810748 США, МКИС08L 083/08. Concrete joint sealant having improved adhesion: С. Warren; Dow Corning Corporation. – № 181793; Заявл. 15.04.1988; Опубл. 7.03.1989, НКИ 524/725.

84. Пат. 6174461 США, МКИС09K 003/00. Concrete sealers with migrating corrosion inhibitors: D. Jerry; Cortec Corporation. – № 342436; Заявл. 29.06.1999; Опубл. 16.01.2001, НКИ 252/389.32.

85. Пат. 6476159 США, МКИС08L 083/07. Gelcoat composition: D. Robert, P. Kuo-Liang; Bridgestone Corporation. – № 639993; Заявл. 16.08.2000; Опубл. 5.11.2002, НКИ 525/474.

86. Чухланова В. Ю. Гидрофобизирующая эмульсия для зданий и сооружений из бетона / В. Ю. Чухланова, Н. Ю. Никонова, А. Н. Алексеенко // Строит. м-лы, оборудов., технологии ХХI века. – 2004. – № 3. – С. 30–31.

87. Ferrari A Protection facades: Performance composition of different systems and test methods / A. Ferrari, F. Gennaro, F. Lucherini and others // Surface Coatings International. Part A. – 2005. – № 3. – Р. 111–114.

88. Lucherini F. It concetto di craspirabilita, picture e Vernici // European Coatings. – 2003. – № 1. – P. 18–22.

89. Логанина В. И. К вопросу о прогнозировании срока службы защитно-декоративных покрытий цементных бетонов // Изв. Вузов. Строительство. – 1996. – № 3. – С. 59–61.

90. Зайцев А. К. Защита зданий и сооружений от разрушающего действия сырости // Будівництво України. – 1998. – № 2. – С. 24–26.

91. Пат. 5782961 США, МКИС04В 041/64. Method for the protective treatment of mineral material structures, treatment composition intended for performing of the method and use thereof: А. Karlsson. – № 5782961; Заявл. 20.09.1996; Опубл. 21.07.1998, НКИ 106/474.

92. Горганов Г. И. Влияние ледообразования в порах бетона на морозостойкость / Г. И. Горганов, В. И. Иванов, И. И. Лифанов и др. // Бетон и железобетон. – 1977. – № 2. – С. 37–41.

93. Орентанхер Л. П. Способ оценки влияния поверхностной гидрофобизации бетона и модифицирующих его структуру добавок / Л. П. Орентанхер, И. П. Новикова, И. И. Лифанов и др. // Бетон и Железобетон. – 1991. – № 2. – С. 28–30.

94. Пат. 4999249 США, МКИВ32В 009/04. Mixtures containing organosilicon compounds and their use for waterproofing and antimicrobial impregnation: L. Michael; Degussa Aktiengesellschaft. – № 399586; Заявл. 28.08.1989; Опубл. 12.03.1991, НКИ 428/447.

95. Пат. 5672384 США, МКИВ05D 007/22. Method of eliminating moisture problems in housing: P. Bernard. – № 693237; Заявл. 17.08.1995; Опубл. 30.09.1997, НКИ 427/330.

96. Пат. 4273813 США, МКИВ05D 003/02. Method of providing waterproof coating for masonry walls: H. Ronald; Dow Corning Corporation. – № 150867; Заявл. 19.03.1980; Опубл. 16.05.1991, НКИ 427/387.

97. Ершова С. Г. Гидрофобная защита плотных цементных и керамических материалов растворимыми кремнийорганическими соединениями // Изв. вузов. Строительство. – 2004. – № 8. – С. 65–70.

98. Пат. 5492730 США, МКИВ05D 003/02. Siloxane coating process for metal or ceramic substrates: D. Dubash. – № 264475; Заявл. 23.06.1994; Опубл. 20.02.1996, НКИ 427/387.

99. НіконецьІ. І. Можливостігідрофобізаціїбудівельноїцегли / І. І. Ніконець, Л. О. Добрянська // БудівництвоУкраїни. – 2001. – № 1. – С. 43–44.

100. Пат. 5814397 США, МКИВ64C 001/40. Method for waterproofing ceramic materials: D. Lawrence. – № 537585; Заявл. 13.09.1995; Опубл. 29.09.1998, НКИ 428/216.

101. Славин Г. С. Новейшие водоотталкивающие пропитки // Стройка. – 2002. – № 20. – С. 256.

102. Применение кремнийорганических гидрофобизаторов в современном строительстве // Технологии строительства. – 2003. – № 23. – С. 58–61.

103. Волочай О. Обзор рынка гидроизолирующих материалов // Строительство и реконструкция. – 2004. – № 9. – С. 26–30.

104. Morgenweck G. Remonty – problemy z wilgcią murów // Forum budowlane. – 1998. – № 3. – P. 70–72.

105. Gasewicz J. Hydrofobizacja mineralnych materiałów elewacyjnych // Materiały budowlane. – 2001. – № 9. – P. 40–42.

106. Пат. 4716051 США, МКИВ05C 001/16. Impregnation of concrete in depth: L.Sadie. – № 801792; Заявл. 26.11.1985; Опубл. 29.12.1987, НКИ 427/136.

107. Пат. 5334039 США, МКИВ29C 039/10. Waterproof connector housing and method of producing the same: H. Jay. – № 922730; Заявл. 31.07.1992; Опубл. 2.08.1994, НКИ 439/371.

108. ДобрянськийІ. М. ВпливкремнійорганічноїдомішкиГКЖ-94 навластивостібетону / І. М. Добрянський, І. І. Ніконець // БудівництвоУкраїни. – 2001. – № 4. – С. 31–33.

109. Zelecka M. Zabezpieczanie różnych materiałów budowlanych przed niepożądanymi napisami graffiti // Renowacje. – 1998. – № 7. – P. 32–34.

110. Porcja I. Sarsil W do ochony elewacji // Materiały budowlane. – 2001. – № 9. – P. 55

111. Пат. 6309577 США, МКИ C08K 005/54. Silicone rubber sealant composition: P. Veronica; Investors Diversified Capital, Inc. – № 665416; Заявл. 6.03.1991; Опубл. 10.11.1992, НКИ 524/108.





Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN 2307–3489 (Print)
ІSSN 2307–6666 (Online)