Углекислый газ — бесцветный газ, который вырабатывается как естественными, так и антропогенными источниками. Именно он является одной из основных причин деградации бетона. Увеличение количества углекислого газа в атмосфере представляет дополнительную угрозу долговечности бетона.
Разложение бетона
Разложение (деградация) бетона — реакция углекислого газа с гидроксидом кальция в цементной массе, в результате которой образуется карбонат кальция, снижающий pH бетона примерно до 9.
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
Поскольку арматурная сталь пассивируется в сильнощелочной среде (pH примерно 13), изначально она естественным образом защищена от коррозии. Однако при снижении значения pH до 11 и ниже защитный оксидный слой вокруг арматурной стали разрушается, в результате чего и возникает коррозия.
Защита бетона с помощью специальных покрытий и мембран
Покрытия и гидроизоляционные мембраны, наносимые на бетон в эстетических или гидроизоляционных целях, могут дополнительно обеспечивать важные преимущества, такие как предотвращение деградации бетона, а также сокращение требуемого обслуживания. Бетон не разрушается, если покрытия обеспечивают его бесперебойную защиту. Для этого покрытия и мембраны должны сохранять свою целостность при атмосферных воздействиях (влаги, тепла, УФ-излучения), а также при воздействии химикатов в загрязненных средах.
Другие характеристики покрытий влияют на их прочность и, как следствие, на срок службы. Среди этих характеристик толщина наносимого слоя, эластичность, а также эффективность перекрытия трещин, повреждающих защитный слой в результате движения основания.
Сколько углекислого газа требуется для разрушения бетона
Анализ проницаемости мембран для углекислого газа необходим для определения их способности защищать бетон и в конечном итоге для прогнозирования долговечности бетонных конструкций. Значение µ материала является мерой его относительной стойкости к пропусканию углекислого газа и измеряется в сравнении со свойствами воздуха. Чем ниже значение µ, тем выше проницаемость материала. Это свойство самого материала и оно не зависит от толщины наносимого слоя.
Эквивалентная толщина воздушного слоя Sd связывает свойства материала с толщиной нанесенного покрытия. Значение указывает толщину статического воздушного слоя, имеющего такое же сопротивление проникновению углекислого газа, как и толщина «t» строительного материала.
Sд = μ * t
Чтобы считаться эффективным барьером против разрушения бетона, покрытия и мембраны должны соответствовать требованиям EN 1504-2 и иметь эквивалентную толщину воздушного слоя Sd ≥ 50 м.
Преимущества Sikagard® 330 EL
Sikagard® 330 EL — эластичное покрытие для перекрытия трещин и защиты бетона от деградации с акриловыми полимерами, обеспечивающее долговременную эстетическую защиту бетона.
Нанесение Sikagard® 330 EL позволяет компенсировать нехватку бетонного покрытия на арматурных стержнях и тем самым предотвратить преждевременный износ конструкций.
Согласно Еврокоду 2, необходимо обеспечить минимальный слой бетона для обеспечения безопасной передачи сил сцепления и достаточной огнестойкости, а также для защиты стали от коррозии. В зависимости от конструкции и классов воздействия минимальный слой бетона может варьироваться от 10 до 65 мм. Однако из-за неправильно установленной опалубки, недостаточного количества распорок или некачественного армирования толщина минимального слоя бетона может оказаться недостаточной. В этих случаях следует принять меры еще до того, как произойдет коррозия.
Для расчета эффекта защитной мембраны необходимо сравнить проницаемость мембраны для углекислого газа с проницаемостью бетона для углекислого газа. Неоднородность бетона не позволяет провести достоверный расчет эффективности эквивалентного ему покрытия или мембраны. Тем не менее опытным путём установлено, что 20 мм бетона хорошего качества соответствуют значению Sd около 11 м.
