Рекомендации по применению в железобетонных конструкциях арматуры, покрытой ржавчиной

Прайс-лист - Арматура рифленая А500С

Рекомендации по применению в железобетонных конструкциях арматуры, покрытой ржавчиной

В документе предельно просто разобраны возможные виды ржавчины, с ее характерными признаками, а также условия применения такой арматуры и условия ее хранения.

В 2004 г. Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и  технологический институт бетона и железобетона им. А.А. Гвоздева (НИИЖБ) утвердил и выпустил документ под названием «Рекомендации по применению в железобетонных конструкциях арматуры, покрытой ржавчиной».

Разработчик документа - заведующий лабораторией арматуры НИИЖБ, доктор технических наук, профессор С.А. Мадатян  классифицировал ржавчину на арматуре на 4 вида (по степени и глубине коррозии) и первые 3 группы рекомендовал применять в производстве без всяких ограничений. При 4-й степени коррозии (с наличием язв и т.п. заметных дефектов) он рекомендовал дополнительные исследования и испытания ржавой арматуры.

Степени коррозии стали:

1.наличие легкого налета  ржавчины, не изменяющего общий цвет стали и не изменяющий вес арматуры и ее свойства.

2.присутствие  на арматурных стержнях плотной ржавчины, покрывающей поверхность стержня, которую можно без особых усилий удалить с помощью ветоши или специальных металлических щеток. Такая ржавчина полностью  удаляема при вибрации в бетоне конструкции. При этом сечение арматурного стержня после обработки от ржавчины не уменьшается.

3.арматурный стержень покрыт локальной ржавчиной, вызванной попаданием воды. Такая степень ржавчины так же легко удаляется ветошью или специальными средствами, и совсем незначительно изменяется сечение стержня арматуры.

4.наличие на стержне ржавчины, вызванной значительной поверхностной коррозией стали. Даже, если удалить такую ржавчину специальными средствами, останутся легко заметные следы коррозии и соответственно сечение арматуры уменьшится, также изменятся эксплуатационные характеристики.

При закладки фундамента и возведении железобетонной конструкции можно применять арматурную сталь, не подвергая ее обработке при наличии ржавчины одной из трех вышеперечисленных степеней.

За год-два типовая сталь покрывается пленкой оксидов и гидроксидов (ржавчиной) средней толщиной 0,2-0,3 мм, и затем скорость ее роста ощутимо снижается - чтобы добраться до глубины 0,5-1 мм, потребуется 10 лет. По мере нарастания толщины пленка ржавчины сама по себе в некоторой степени тормозит дальнейшее поступление кислорода и воды к поверхности активного металла, т. е. снижает скорость коррозии.

Скорость коррозии металла оказывается в разы ниже типовой указанной зависимости при использовании малолегированных сталей, более сухого климата или некоторой защиты стали от осадков. В разы быстрее идет коррозия более прочных марок углеродистой стали, с термической или механической обработкой (напряженных). Особенно - во влажной и солесодержащей среде.

Теперь перейдем к существенному фактору формы ржавеющего металла.

Наименее открыт коррозии круг (катанка, арматура и т.п.), чуть более - шестигранник, далее - квадрат. Более развитую поверхность имеют различные профили (уголок, швеллер, балка). Весьма сложно удержаться от коррозии основной массе стали в трубах и плоском прокате (стальные листы).

Чем больше сечение металла, тем меньше его конструкционным свойствам угрожает коррозия. Толстая арматура почти не потеряет потребительских свойств даже за десяток лет, а тонкая стальная проволока может быть полностью «съедена» коррозией за год.

Особенность стальной арматуры для строительства общеизвестна и «видна на глаз»: ее большая часть выпускается рифленой для повышения сцепления (адгезии) с бетоном. Отметим, что это тем более важно потому, что сортопрокатного стана арматура выходит с небольшим загрязнением поверхности технологической смазкой (ТСМ смеси минерального масла с жировыми присадками), применяемой для снижения износа валков. Это небольшое загрязнение, характерное для новой арматуры с приятным металлическим блеском, как раз и снижает ту самую адгезию, необходимую монолитной конструкции ЖБИ.

А ржавая арматура, наоборот, всей своей поверхностью готова «прилипнуть» к цементу и бетону. Уже в обычном портландцементе содержится 2-4% окислов железа, в высокопрочных цементах на основе доменных шлаков - до 10%. В процессе затворения цемента в бетон ржавчина успешно вступает в текущие химические реакции.

Она их чуть притормаживает, но образует сложные алюминаты и силикаты железа с отличной адгезией как к бетонному камню, так и к железу арматуры. Что лучше многих современных «нанодобавок» к бетону, зачастую выполняющих схожие задачи.

Отметим, что при хранении на открытом воздухе быстрее ржавеют более новые марки стальной арматуры А400С (А500С), нежели традиционные марки AIII (сталь 35ГС, 25Г2С), но и та и другая группа имеет при хранении на открытом воздухе сравнительно не большие потери прочности (на уровне до 1-3% в первый год). Для всех строительных конструкций и изделий ЖБИ это много меньше как допустимых отклонений, так и типов запасов прочности.

Так что ржавую (в меру) арматуру бояться не следует.