Почему корродирует арматура в бетоне
В здоровом бетоне сталь защищена: высокая щёлочность поровой жидкости создаёт на поверхности арматуры пассивную плёнку, и коррозия практически не идёт. Пассивность теряется по двум основным причинам. Карбонизация — углекислый газ воздуха нейтрализует щёлочность, и когда её фронт достигает арматуры, сталь начинает ржаветь по всей поверхности. Хлориды — из противогололёдных солей, засолённых грунтов и вод, солевой пыли — разрушают пассивную плёнку местами даже в щелочном бетоне, и коррозия идёт язвами.
Ржавчина занимает больший объём, чем сталь, поэтому защитный слой растрескивается и откалывается. Но к моменту появления сколов коррозия обычно охватывает гораздо большую зону, чем видно глазом. Задача ремонта — не только заменить разрушенный бетон, но и остановить коррозию на отремонтированных и соседних участках.
Принципы защиты по EN 1504-9
Из одиннадцати принципов EN 1504-9 пять относятся к коррозии арматуры. Их выбор зависит от причины и масштаба повреждений.
- Принцип 7 — сохранение или восстановление пассивного состояния. Карбонизированный или загрязнённый хлоридами бетон заменяют щелочным ремонтным раствором, увеличивают защитный слой. Это основа обычного ремонта сколов.
- Принцип 8 — повышение удельного сопротивления. Бетон делают суше — гидрофобизацией или покрытиями, и коррозионный процесс замедляется.
- Принцип 9 — катодный контроль и принцип 11 — контроль анодных зон. Сюда относятся покрытия арматуры и ингибиторы коррозии, которые замедляют реакции на поверхности стали.
- Принцип 10 — катодная защита. Гальванические аноды или системы с наложенным током. Это инженерное решение, которое проектируют отдельно; часть ремонтных смесей производители допускают к применению вместе с такими системами.
Материалы для покрытия арматуры нормирует EN 1504-7 — она охватывает активные и барьерные покрытия для защиты существующей арматуры при ремонте.
Чем защищают арматуру
Цементные составы с ингибиторами
Однокомпонентные полимерцементные составы с микрокремнезёмом и ингибиторами коррозии. Защищают за счёт щёлочности, плотности и сцепления со сталью; многие одновременно служат адгезионным слоем под ремонтную смесь. Наносят кистью или торкретированием, как правило, в два слоя. Примеры: Sika MonoTop-910 N, Sika MonoTop-610, Mapefer 1K.
Эпоксицементные составы
Трёхкомпонентные покрытия на цементе, модифицированном эпоксидной смолой, с ингибитором коррозии: выше стойкость к проникновению воды и хлоридов, длинная жизнеспособность. Пример: SikaTop Armatec-110 EpoCem.
Цинконаполненные грунты
Эпоксидные грунты с цинковой пылью, которые входят в отдельные ремонтные системы. Пример: Fosroc Nitoprime Zincrich Plus в системе Renderoc.
Проникающие ингибиторы коррозии
Жидкие составы, которые наносят на поверхность неповреждённого бетона: они проникают в толщу и образуют защитный слой на стали без вскрытия конструкции. Применяются там, где арматура уже под угрозой из-за карбонизации или хлоридов, но бетон ещё цел, — например, вокруг выполненных ремонтов, чтобы не допустить новых очагов коррозии на границе заплаты, и на архитектурном бетоне, который нельзя вскрывать. У таких составов есть ограничения по содержанию хлоридов и состоянию бетона, а глубину проникания проверяют на объекте. Пример: Sika FerroGard-903+.
Как выбрать
- Причина коррозии. При карбонизации обычно достаточно правильного ремонта с восстановлением щелочного защитного слоя и последующей защиты поверхности. При хлоридах масштаб работ шире: загрязнённый бетон удаляют за пределами видимых сколов, после очистки арматуру промывают водой под давлением, рассматривают ингибиторы и катодную защиту.
- Система ремонта. Состав для арматуры выбирают в той же системе, что и ремонтную смесь: от этого зависят интервалы — по свежему или по высохшему слою — и сцепление. Некоторые составы не подходят как адгезионный слой под быстротвердеющие смеси.
- Сцепление арматуры с бетоном. Покрытие не должно ухудшать совместную работу стали и бетона. Производители подтверждают это испытанием по EN 15184: сцепление стержней с покрытием — не ниже 80 % от сцепления стержней без покрытия.
- Условия работ. Температура, влажность, доступ к стержням, время до укладки смеси.
Технология
- Вскрытие. Бетон вокруг корродированной арматуры удаляют так, чтобы стержень был открыт по всему периметру и его можно было очистить и обмазать с тыльной стороны; вскрытие продолжают вдоль стержня до неповреждённой стали. Например, в листе Sika MonoTop-910 N указано вскрывать ещё около 2 см в неповреждённую зону, а если коррозия захватила больше половины периметра, — освобождать стержень с тыльной стороны не менее чем на 1 см.
- Оценка сечения. Стержни с существенной потерей сечения конструктор решает заменить или дополнить; анкеровку новых стержней выполняют составами по EN 1504-6 — они собраны в разделе «Анкеровка и подливка анкеров».
- Очистка. Ржавчину, окалину, остатки раствора и пыль удаляют абразивоструйной обработкой или водой высокого давления — обычно до степени Sa 2 по ISO 8501-1, у отдельных систем требования выше. Защитный состав наносят сразу, не оставляя чистую сталь надолго открытой.
- Нанесение. Обычно два слоя кистью с полным укрытием стержня; суммарную толщину и интервал между слоями задаёт лист производителя. Попадание состава на окружающий бетон у одних систем допустимо, у других нужно соблюдать порядок операций — это также указано в листе.
- Ремонтная смесь — по высохшему или по свежему составу, в зависимости от системы и роли слоя.
Типичные ошибки
- Очищена и окрашена только видимая сторона стержня, ржавчина за ним осталась.
- Один тонкий слой вместо двух, пропуски на рёбрах и в местах пересечения стержней.
- Ремонтная смесь уложена раньше или позже допустимого интервала.
- Заменён только видимо повреждённый бетон, а загрязнённый хлоридами вокруг оставлен — через несколько лет новые сколы появляются по краям заплаты.
- Ингибитор нанесён на влажный или покрытый плёнкой бетон, куда он не может проникнуть.
- После ремонта не выполнена защита поверхности — карбонизация и проникание хлоридов продолжаются.
Что уточнить у поставщика и инженера
- соответствие EN 1504-7 и результаты испытаний по EN 15183 и EN 15184;
- число слоёв, толщину, интервалы и порядок укладки ремонтной смеси;
- для ингибиторов — ограничения по хлоридам, требования к влажности бетона, способ контроля глубины проникания;
- совместимость с ремонтными смесями и защитными покрытиями выбранной системы.
Обследование, оценку причин коррозии и подбор системы выполняем в рамках инжиниринга; защита стальных конструкций описана в разделе «Антикоррозионная защита».
Материалы в каталоге
- Sika MonoTop-610 — Sika — полимерцементный состав с ингибитором для защиты арматуры и адгезионного слоя.
- Sika MonoTop-910 N — Sika — полимерцементная защита арматуры и адгезионный слой системы Sika MonoTop.
- SikaTop Armatec-110 EpoCem — Sika — эпоксицементная защита арматуры с ингибитором и адгезионный слой под ремонтные смеси.
- Sika FerroGard-903+ — Sika — проникающий ингибитор коррозии арматуры для пропитки бетона без вскрытия.
- Fosroc Nitoprime Zincrich Plus — Fosroc — цинконаполненный грунт для оголённой арматуры в системе ремонта Renderoc.
- Mapefer 1K — Mapei — однокомпонентный антикоррозионный полимерцементный состав для арматуры по EN 1504-7.
Перечень не исчерпывающий. Окончательный выбор делается по документам производителя с учётом обследования.
Частые вопросы
Можно ли защищать арматуру обычной грунтовкой по металлу?
Нет. Для арматуры применяют составы, испытанные по EN 1504-7 и на сцепление стержней с бетоном по EN 15184, в одной системе с ремонтной смесью. Грунтовки для металлоконструкций таких испытаний не проходят и могут ухудшить совместную работу стали и ремонтного раствора.
Нужен ли состав для арматуры, если её хорошо очистили?
В листах ряда ремонтных смесей покрытие арматуры указано как мера «при необходимости». Решение принимают по причине коррозии, толщине защитного слоя и агрессивности среды; при хлоридах, малом защитном слое и в агрессивной среде покрытие арматуры, как правило, предусматривают.
Ингибитор заменяет ремонт?
Нет. Сколы, трещины и отслоения ремонтируют обычными методами, а ингибитор применяют дополнительно — на неповреждённом бетоне и вокруг ремонтов, чтобы замедлить коррозию там, где вскрытие нецелесообразно.
Подберём систему защиты арматуры под ваш объект — позвоните или напишите в WhatsApp/Telegram: +998 94 094 52 27.