Коррозионная стойкость торкрет-бетона в условиях воздействия растворов солей

Представлены результаты исследований коррозионной стойкости торкрет-бетона, нанесенного в качестве защитного покрытия на строительные конструкции. Разработана рецептура пяти составов торкрет-бетона, состоящего из основного и дополнительного вяжущих, заполнителей и ускорителей твердения. Исследованы размер и характер пор изготовленных образцов, развитие деструкции по изменению массы и прочности. Установлены физико-химические особенности коррозионного разрушения некоторых торкрет-бетонных составов в растворах сульфата натрия и хлорида натрия, определены коэффициенты диффузии хлорид-ионов и сульфат-ионов. Определены числовые значения параметров, лимитирующих массоперенос гидроксида кальция при коррозии торкрет-бетонов: коэффициенты массопроводности и массоотдачи.

У.А. НОВИКОВА¹, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
К.Б. СТРОКИН¹, д-р экон. наук, советник РААСН (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
И.А. КРАСИЛЬНИКОВА², канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

¹ Сахалинский государственный университет (693008, г. Южно-Сахалинск, Коммунистический пр., 33)
² Владимирский государственный университет им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых (600000, г. Владимир, ул. Горького, 87)

1. Лесовик В.С., Федюк Р.С., Панарин И.И. Торкрет-бетоны и инъекционные растворы для комплексного ремонта подземных сооружений // Academia. Architecture and construction. 2023. № 1. С. 101–107. DOI: 10.22337/2077-9038-2023-1-101-107
2. Chongming Tian, Yueping Tong, Junyuan Zhang, Fei Ye, Guifeng Song, Yin Jiang, Meng Zhao. Experimental study on mix proportion optimization of anti-calcium dissolution shotcrete for tunnels based on response surface methodology. Underground Space. 2024. Vol. 15, pp. 203–220. DOI: 10.1016/j.undsp.2023.07.002
3. Fedosov S.V., Bulgakov B.I., Krasilnikov I.V., Hung N.X., Lam T.V. Forecast of the durability of shore structures made of reinforced concrete. Solid State Phenomena. 2022. Vol. 334, pp. 217–224. DOI: 10.4028/p-8657j1
4. Renhe Yang, Tingshu He, Mengqin Guan, Xinqi Guo, Yilun Xu, Rongsheng Xu, Yongqi D. Preparation and accelerating mechanism of aluminum sulfate-based alkali-free accelerating additive for sprayed concrete. Construction and Building Materials. 2020. 234. 117334. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.117334
5. Степанова В.Ф., Розенталь Н.К., Чехний Г.В., Баев С.М. Определение коррозионной стойкости торкрет-бетона как защитного покрытия бетонных и железобетонных конструкций // Строительные материалы. 2018. № 8. С. 69–72. DOI: 10.31659/0585-430Х-2018-762-8-69-72.
6. Федосов С.В., Красильников И.В., Румянцева В.Е., Красильникова И.А. Физические особенности проблем жидкостной коррозии железобетона с позиций теории тепломассопереноса // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2023. Т. 19. № 4. С. 392–409. DOI: 10.22363/1815-5235-2023-19-4-392-409
7. Розенталь Н.К. Коррозионная стойкость цементных бетонов низкой и особо низкой проницаемости. М.: ФГУП ЦПП. 2006. 520 с.
8. Fedosov S.V., Rumyantseva V.E., Krasilnikov I.V., Krasilnikova I.A. Research of physical and chemical processes in the system «cement concrete – liquid aggressive environment». ChemChemTech. 2022. Vol. 65. No. 7, pp. 61–70. DOI: 10.6060/ivkkt.20226507.6606
9. Smirnova N.N., Krasil’nikov I.V. An effect of the nature of immobilized components on the adsorption and mass transfer properties of ultrafiltration membranes based on sulfonate-containing сopolyamide. Russian Journal of Applied Chemistry. 2019. Vol. 92, pp. 1570–1580. DOI: 10.1134/S1070427219110144
10. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Красильников И.В., Красильникова И.А. Математическое моделирование нестационарного массопереноса в системе «цементный бетон – жидкая среда», лимитируемого внутренней диффузией и внешней массоотдачей // Строительные материалы. 2022. № 1–2. С. 134–140. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-799-1-2-134-140
11. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Красильников И.В., Красильникова И.А. Математическое моделирование массопереноса в системе цементный бетон–жидкая среда, лимитируемого внутренней диффузией переносимого компонента при жидкостной коррозии первого вида // Строительные материалы. 2021. № 7. С. 4–9. DОI: https://doi.Org/10.31659/0585-430Х-2021 -793-7-4-9
12. Ayumi Manawadu, Pizhong Qiao. Cohesive fracture simulation and failure modes of shotcrete-concrete interface bond in Mode II loading. Engineering Fracture Mechanics. 2024. Vol. 299. 109959. DОI: https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2024.109959.
13. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Красильников И.В., Касьяненко Н.С. Нестационарный массоперенос в процессах коррозии второго вида цементных бетонов. Малые значения чисел Фурье, с внутренним источником массы // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2015. Т. 58. № 1.С. 97–99.
14. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Красильников И.В., Касьяненко Н.С. Теоретические и экспериментальные исследования процессов коррозии первого вида цементных бетонов при наличии внутреннего источника массы // Строительные материалы. 2013. № 6. С. 44–47.
15. Красильников И.В. Определение параметров процесса неизотермического массопереноса при жидкостной коррозии бетонов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. 2022. № 1. С. 99–109. DOI: 10.15593/2409-5125/2022.1.09
16. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Красильников И.В., Касьяненко Н.С. Моделирование массопереноса в процессах коррозии первого вида цементных бетонов в системе «жидкость–резервуар» при наличии внутреннего источника массы в твердой фазе // Вестник гражданских инженеров. 2013. № 2 (37). С. 65–70. DOI: 10.1088/1757- 899Х/456/1/012039
17. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Красильников И.В. Методы математической физики в приложениях к проблемам коррозии бетона в жидких агрессивных средах. М.: АСВ, 2021. 246 с.
18. Zhang Y., Xu M., Song J., Wang Ch., Wang X., Hamad B.A. Study on the corrosion change law and prediction model of cement stone in oil wells with CO₂ corrosion in ultra-high-temperature acid gas wells // Construction and Building Materials. 2022. Vol. 323. 125879. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2021.125879
19. Fedosov S.V., Roumyantseva V.E., Krasilnikov I.V., Konovalova V.S., Evsyakov A.S. Monitoring of the penetration of chloride ions to the reinforcement surface through a concrete coating during liquid corrosion. IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2018. 463(4):042048. DOI: 10.1088/1757-899X/463/4/042048
20. Fedosov S.V., Roumyantseva V.E., Krasilnikov I.V., Konovalova V.S. Physical and mathematical modelling of the mass transfer process in heterogeneous systems under corrosion destruction of reinforced concrete structures. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. 012039. DOI: 10.1088/1757- 899X/456/1/012039
21. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Красильников И.В., Логинова С.А. Исследование влияния процессов массопереноса на надежность и долговечность железобетонных конструкций, эксплуатируемых в жидких агрессивных средах // Строительные материалы. 2017. № 12. С. 52–57. DOI: https://doi. org/10.31659/0585-430X-2017-755-12-52-57
22. Румянцева В.Е., Красильников И.В., Красильникова И.А., Новикова У.А., Строкин К.Б. Изменение несущей способности строительных конструкций предприятий текстильной и легкой промышленности // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2023. № 2 (404). С. 218–227.
23. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Красильников И.В., Федосова Н.Л. Исследование диффузионных процессов массопереноса при жидкостной коррозии первого вида цементных бетонов // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2015. Т. 58. № 1. С. 99–104.