В бетоне
Бетон – очень сложный материал. Использование различных видов бетона в строительстве, выявило химические, физические и механические его свойства.
Усиливающие стальные арматуры встроены в бетон для обеспечения прочности, и имеют главное значение для целостности и эффективности конструкции на протяжении всей его жизни. Поскольку бетон — это пористый материал, коррозионные элементы такие как, вода, хлорид, кислород, двуокись углерода и другие газы, циркулируют в бетонной матрице, в итоге достигают арматурного стержня. После того, как концентрация этих коррозионных элементов, превосходит порог коррозии металла, арматурный стержень начинает разъедать. При этом растет давление и приводит к образованию трещин, что, в конечном счете, ведет к растрескиванию бетона.
Следовательно, происходит выход из строя арматуры, что является ключевым фактором.
Покрытия горячим цинкованием могут быть использованы для предотвращения такого типа разрушения на долгий период времени в зависимости от специфики воздействия окружающей среды. Защита от коррозии оцинкованной арматуры в бетоне обусловлена сочетанием полезных воздействий. Первостепенным значением является высокий предел содержания хлоридов (от 2 до 4 раз) для цинкового покрытия в начале коррозии в сравнении с непокрытой сталью. В дополнение, цинк имеет гораздо больший диапазон рН образования защитной пленки, чем сталь, что делает оцинкованную арматуру устойчивой к снижению рН, понижая эффекты карбонизации по мере старения бетона. Даже когда цинковое покрытие начинает коррозировать, скорость коррозии значительно меньше, чем коррозия непокрытой стали. Цинк пассивен при более низких уровнях рН, что делает оцинкованную арматуру гораздо менее чувствительной к коррозии вследствие карбонизации бетона. Цинк взаимодействует с влажным бетоном с образованием гидроксоцинката кальция, сопровождающимся выделением водорода. Такой продукт коррозии нерастворим и защищает цинк. Исследования показывают, что в течение первоначальной реакции до возникновения пленки на покрытии и затвердения бетона, некоторая часть чистого слоя цинка растворяется. Однако эта первоначальная реакция прекращается, как только бетон застывает и формируется покрытие гидроксоцинката.
Исследования оцинкованной арматуры, извлеченной из конструкций показывают, что покрытие сохраняется в пассивном состоянии длительный период времени, даже когда оно подвержено высокой концентрации хлоридов в окружающем бетоне. Для бетонов с высоким уровнем рН или при некотором содержании хлоридов, на поверхности цинка может образоваться защитная пленка, как защита от лишнего образования водорода, что может уменьшить прочность арматурного прута. Метод диффузного цинкования покрытия, используется для нанесения, в случае низкого или высокого содержания хлоридов, которые содержаться в бетоне. Во всех других отношениях диффузный метод цинкования будет действовать таким же образом, как и горячее цинкование в контакте с бетоном.
