Характеристики агресивності оточуючого середовища

Корозія під дією МgСl₂ стає значною, якщо його концентрація у воді перевищує 1,5...2%, а під дією МgSО₄ — при концентраціях 0,5...0,75%.

У природних і виробничих стічних водах наявні сульфати у вигляді солей СаSО₂ та Ка₂SО₄. У питній воді, а також прісних рі­ках й озерах уміст сульфатних іонів, як правило, не перевищує 60 мг/л. У мінералізованих ґрунтових водах він досягає 5000 мг/л, а у виробничих стоках їх може бути більше ніж 10000 мг/л. Наявність сульфатів у воді, що контактує з бетоном, призводить до підвище­ної розчинності їх складових частин, а також викликає обмінні реакції.

Під час взаємодії сульфату кальцію (СаSO₄) з високоосновними алюмінатами кальцію, який є в цементному камені, реакція про­тікає за схемою

З СаОАl₂О₃ • 6Н₂О + 3 СаSО₄ + 25Н₂О -> 3 СаОАl₂О₃ • 3 СаSО₄ • 31Н₂О.

Утворення малорозчинної трисульфатної форми гідросульфо-алюмінату кальцію (етрингіту) супроводжується збільшенням твер­дої фази приблизно в 4,5 разу. Це спричиняє виникнення силових напружень у цементному камені, зниження його міцності та руйнування.

При дії на бетон водних розчинів із великим умістом На₂SО₄та К₂SО₄ наступає переважно гіпсова корозія. При цьому бетон руйнується внаслідок відкладання двоводного гіпсу (Са₂SО₄ • 2Н₂О) у порах і капілярах цементного каменю.

Взаємодія бетону з деякими газами також носить вид хімічної корозії. Як правило, вона має місце в умовах виробничого середо­вища. Дія газів на бетон у сухому середовищі зазвичай буває незначною, але при підвищеній вологості та температурі вплив є дуже агресивним.

Корозію бетону можуть викликати мікроорганізми. Найбіль­ше бетонний камінь руйнують динітрофіцируючі бактерії, які окислюють сірку. Суттєво знижують міцність бетону анаеробні азотофіксуючі, уролітичні й інші бактерії.

У результаті діяльності динітрофіцируючих бактерій утворю­ється сірчана кислота, анаеробні азотофіксуючі бактерії утворю­ють масляну кислоту. Уролітичні бактерії діють в основному на мочевину, яка міститься в стічних водах, гідролізуючи її. При цьому виділяється аміак та вуглекислота. Хімічні продукти, що утворюються внаслідок життєдіяльності бактерій, безпосередньо діють на бетон і призводять до його руйнування.

Природні кам'яні матеріали. Вивержені кристалічні й скло­видно-аморфні породи мають добру кислотостійкість та достатню лугостійкість, а найбільш щільні — високу морозостійкість. Осад­кові породи (за винятком уламкових порід, які зберегли властивос­ті основних порід, наприклад, піску, гравію тощо) мають незначну корозійну стійкість. Найменш кислотостійкі — звичайні вапняки (СаСО₃) і магнезити (МgСО₃), дещо повільніше розкладаються доломіти та кременисті щільні вапняки.

Гіпсовий камінь (СаSО₄ • 2Н₂О) й ангідрит (СаSО₄) дуже легко розчиняється під дією кислот і дещо повільніше під дією лугів. Ці матеріали розчинні у воді (розчинність гіпсового каменю біля 2500 мг/л).

Корозійна стійкість піщаників головним чином залежить від характеру природного цементу, що зв'язує піщаний, в основному кварцовий, скелет цього матеріалу. Вапнякові піщаники, зцемен­товані SіО₂ або SіО₂ • Н₂О, кислотостійкі та достатньо лугостійкі. Залізисті піщаники, скріплені гідратованими окислами заліза (бу­рим і червоним залізняком), високою корозійною стійкість не вирізняються.

Мармур — це різновид вапняків та доломітів із зернами СаСО₃ або МgСО₃ • СаСО₃, скріплених безпосередньо зчепленням кристалів. Він швидко руйнується під дією оточуючого середовища (назовні, під дією сірчистих газів тощо). Інтенсивність руйнування різко зростає, якщо поверхня мармуру є неполірованою. Під дією сірчистих газів (при сполученні їх із вологою повітря) на поверхні матеріалу утворюється сірчана кислота, яка потім перетворює кальцій