Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Карбонизация бетона — это химический процесс взаимодействия гидроксида кальция и других гидратных фаз цементного камня с углекислым газом из атмосферы. В результате реакции образуется карбонат кальция, а щёлочность бетона снижается с pH ≈ 12,5–13 до pH ≈ 9 и ниже, что приводит к депассивации и коррозии стальной арматуры.
В свежем бетоне поровая жидкость насыщена щёлочами и имеет высокий показатель pH порядка 12,5–13. В такой среде на поверхности стальной арматуры формируется устойчивая пассивирующая плёнка из оксидов железа, защищающая металл от коррозии. Углекислый газ воздуха диффундирует через поры цементного камня и постепенно нейтрализует щёлочи.
Карбонизация бетона — это естественный, термодинамически неизбежный процесс. Его невозможно полностью остановить, но скорость продвижения фронта реакции в глубину можно существенно замедлить грамотным проектированием состава и защитного слоя.
Требования к защите от коррозии регламентирует СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии». Толщина защитного слоя бетона задаётся СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции».
Основная реакция карбонизации протекает между гидроксидом кальция (портландитом) и углекислым газом в присутствии влаги:
Параллельно карбонизируются и другие гидратные фазы — гидросиликаты кальция (C-S-H), эттрингит, гидроалюминаты. Газообразный CO₂ растворяется в поровой влаге, образуя угольную кислоту, которая и взаимодействует со щелочами.
Критический порог — pH около 9. При его пересечении пассивирующая плёнка на арматуре разрушается, и сталь становится уязвимой для коррозии при наличии влаги и кислорода.
Управляйте параметрами и наблюдайте, как фронт карбонизации продвигается вглубь сечения железобетонной конструкции:
Глубина карбонизации x в первом приближении подчиняется параболическому закону:
где K — коэффициент карбонизации (мм/√год), t — время (лет). Коэффициент K зависит от качества бетона, условий эксплуатации, концентрации CO₂ и влажности.
Метод по RILEM CPC-18 и EN 14630. Свежий скол бетона опрыскивают 1% спиртовым раствором фенолфталеина. В зоне с pH > 9 индикатор окрашивается в малиново-красный цвет, в карбонизированной зоне (pH < 9) остаётся бесцветным. Граница окраски — фронт карбонизации. Измеряется в нескольких точках с усреднением.
Ускоренные камерные испытания. Образцы выдерживают в камере с повышенной концентрацией CO₂ (обычно 1–4%) при контролируемой температуре 20 °C и относительной влажности 55–65%. Стандарты — EN 12390-12, ISO 1920-12. Позволяют за недели смоделировать многолетнюю карбонизацию.
Дополнительные методы исследования. Термогравиметрический анализ (ТГА) определяет содержание CaCO₃ и Ca(OH)₂. Рентгенофазовый анализ (XRD) выявляет минералогический состав. ИК-спектроскопия идентифицирует карбонатные группы. Эти методы применяются при научных исследованиях и сложных экспертизах.
Полностью предотвратить карбонизацию невозможно, но риск коррозии арматуры снижают комплексом мер:
Карбонизация бетона — естественный процесс, определяющий долговечность железобетонных конструкций. Главная опасность не в разрушении самого бетона, а в депассивации арматуры при снижении pH ниже 9. Грамотное проектирование защитного слоя, применение плотного бетона низкого В/Ц и защитных покрытий позволяет обеспечить расчётный срок службы конструкций в 50–100 лет даже в условиях городской атмосферы.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.