Современную технологию бетона невозможно представить без ускорителей твердения и противоморозных добавок. Однако важно понимать отдаленные последствия применения химических добавок, особенно в части коррозионных процессов, снижающих долговечность железобетонных конструкций. Наиболее опасны хлориды кальция и натрия, вызывающие коррозию стальной арматуры. В последние годы из-за дешевизны и доступности хлориды стали массово использоваться в России, на Украине, в Беларуси. Безответственное применение хлористых солей в бетоне может привести к тяжелейшим последствиям, которые проявятся спустя годы или десятилетия эксплуатации железобетонных сооружений.

ВЫЗВАННАЯ ХЛОРОМ КОРРОЗИЯ АРМАТУРЫ

Опыт использования ускорителей твердения насчитывает более ста лет. В качестве ускорителей используют ряд растворимых неорганических и органических веществ, а также нерастворимых твердых соединений. Наибольшее распространение получили удобные при использовании водорастворимые соединения – неорганические хлориды, нитриты и нитраты, карбонаты, тиоционаты, тиосульфаты, силикаты щелочных и щелочноземельных металлов, органические – кальциевые соли муравьиной, уксусной кислот, а также алканоамины. Ускорители действуют благодаря интенсификации процесса гидратации цемента. По эффективности ускоряющего действия на гидратацию C3S соответственно катионы и анионы растворимых неорганических солей расположены в следующем порядке: Ca2+ >Sr2+ >Ba2+ >Li+ >K+ >Na+ ≈ Cs+ >Rb+, 
Br− ≈ Cl- >SCN- >I- >NO3- >ClO4-. Исходя из этого ряда самым эффективным ускорителем является хлорид кальция. Эта добавка стала эталоном дешевого эффективного ускорителя с предсказуемым действием на подавляющем большинстве цементов.

Первое свидетельство о применении хлорида кальция CaCl2 как добавки для бетона относится к 1886 году. Однако в дальнейшем на основании наблюдения за реальными конструкциями было обнаружено, что введение в железобетон хлорида кальция вызывает коррозию арматуры. Уже в 50-е годы XX века было введено понятие «пороговое содержание хлоридов» – содержание хлор-ионов, при котором арматура переходит из пассивного состояния в активное, т.е. наступает коррозия.

Теоретически бетон – это вечный материал, он не гниет, как дерево, и не корродирует, как металл. Предполагается, что арматура в бетоне надежно укрыта защитным слоем: благодаря высокому рН поровой жидкости, который обеспечивается растворенными в ней гидроксидами кальция, натрия, калия, арматура находится в пассивном состоянии. Однако на практике все чаще встречаются случаи, когда железобетонные конструкции выходят из строя из-за коррозии арматуры через 5-10 лет эксплуатации. Особенно это опасно для конструкций с различного рода преднапряжением.

Основная причина коррозии арматуры – разрушение пассивирующей пленки в силу:

  • понижения pH поровой жидкости;
  • наличия ионов хлора в бетоне выше порогового содержания.