Карбонизация и ее роль в коррозии бетона

По данным В. И. Бабушкина, кислые газы делают термодинамически неустойчивыми все составляющие цементного камня и бетона. Эти газы, растворяясь во влаге, конденсирующейся на поверхности конструкций, образуют растворы кислот — сернистой и сероводородной, вызывающих кислотную коррозию бетона. Так как карбонаты стойки к действию кислых газов, их целесообразно применять в качестве заполнителей для бетона, работающего в таких средах.
Карбонизация бетона зависит от таких многочисленных внешних и внутренних факторов, как относительная влажность, температура и давление, проницаемость и пористость бетона, которые в свою очередь зависят от содержания цемента, природы и дисперсности добавок к цементам, а также от условий гидратации и содержания воды в бетоне. При карбонизации гидратироваииых силикатов кальция их состав и структура играют очень важную роль.
Очень важна относительная влажность воздуха, так как карбонизация происходит весьма быстро при влажности от 50 до 70 % и гораздо медленнее, если она более 75 или менее 45 %. При повышенной влажности поры заполнены водой и СО, должен сначала раствориться, чтобы проникнуть в бетон. При пониженной влажности поровая жидкость растворяет лишь ограниченное количество Са (ОН)2 и С02.
Предложено несколько эмпирических формул по кинетике карбонизации, основанных на скорости карбонизации (глубина карбонизации в сантиметрах или миллиметрах) или на степени карбонизации — количество связанного СОа [19, 201. Например, кинетика процесса карбонизации описывается уравнением
х = a V"t + Ь,
где х — глубина карбонизации, см; t — время, годы: а и Ь — числовые коэффициенты, зависящие от ряда параметров и факторов. Установлено, что глубина карбонизации связана с видом цемента. При прочих равных условиях карбонизация проникает глубже в бетоны из известковошлакового или пуццоланового цемента, чем из портландцемента. Карбонизация цементного камня в некоторых случаях может иметь положительное влияние — повышать долговечность бетонов в различных агрессивных средах.