Povaha elektrochemické koroze.

V běžném životě obvykle nazýváme výskyt rzi na kovu korozí. Ve skutečnosti se však jedná pouze o vnější projev. Nejnepříjemnější je to, co se děje pod vrstvou rzi. Konkrétně o destrukci materiálu. Koroze je ve skutečnosti definována jako spontánní destrukce kovů a jejich slitin vlivem chemické, elektrochemické nebo fyzikálně-chemické interakce s prostředím. V tomto článku se budeme zabývat pouze elektrochemickou interakcí, tj. budeme hovořit o elektrochemické korozi.

Průchod elektrického proudu elektrolytem je doprovázen pohybem iontů. Kladné ionty se pohybují k záporné elektrodě (katodě), záporné ionty – k kladné elektrodě (anodě). Pokud ponoříte dvě elektrody do elektrolytu a necháte jimi proud, můžete pozorovat proces postupného rozpouštění anody.

Uzavřený galvanický článek

Rez na ocelových dílech ve vlhkém prostředí je nejčastějším příkladem elektrochemické koroze. V přírodě neexistuje nic jako absolutně čistá voda; vždy obsahuje nečistoty, které vedou elektřinu. To znamená, že běžná, nedestilovaná voda je vždy elektrolytem. V pravém železe se vyskytují nehomogenity způsobené krystalickou strukturou a nejrůznějšími nečistotami. Kvůli tomu se na povrchu kovu vyskytují zóny s různým elektrochemickým potenciálem. Když se na povrch běžné oceli dostane vlhkost, vytvoří se velké množství mikroskopických galvanických článků, uzavřených do sebe. Protékají v nich proudy, které způsobují elektrochemickou korozi. Jejich hodnoty jsou zanedbatelné, ale po dlouhou dobu dochází k vážnému poškození.

Silnější elektrochemická koroze nastává, když jsou do elektrolytu umístěny dva předměty vyrobené z různých materiálů. Pak rozdíl potenciálů mezi nimi dosáhne několika voltů, hodnota proudu je také velmi vysoká. V podstatě se vytvoří plnohodnotný galvanický článek. Taková koroze je pozorována u levného vodovodního zařízení neznámého původu.

Elektrický proud v elektrolytu je spojen s přenosem iontů látky, ze které je anoda vyrobena.

Spojení kovových stavebních prvků a uzemňovacího zařízení z pozinkované oceli hlavním systémem vyrovnání potenciálů představuje riziko elektrochemické koroze. Mezi ocelovou výztuží železobetonového základu a zinkem vzniká rozdíl potenciálů, který způsobuje korozi ochranného povlaku uzemňovacích elektrod. Ochranná vrstva zinku se rozpustí a obnoví ocelovou výztuž základu.

Základní metody ochrany

Pro boj s elektrochemickou korozí způsobenou tvorbou galvanického článku se používají následující základní opatření:

1. Použití kovů a slitin odolných vůči korozi. Například měď nebo hliník, které mají na svém povrchu tenký oxidový film chránící předměty vyrobené z těchto kovů před korozí. Nebo nerezová ocel, do které se přidávají přísady měnící vnitřní strukturu materiálu tak, aby neobsahoval heterogenity s různými elektrochemickými potenciály.
2. Galvanický povlak. Například vrstva mědi se nanáší na běžnou ocel. Jedná se o typ ochrany používaný v hotových uzemňovacích sadách ZANDZ.
3. Povlak z dielektrického materiálu odolného vůči vlhkosti, jako je barva nebo lak.
4. Použití ve vlhkém prostředí, nejlépe z homogenních materiálů.
5. Katodická ochrana, jejíž podstatou je přiložení negativního potenciálu na chráněný prvek.
6. Připojení pozinkovaných zemnicích tyčí k betonové výztuži pouze přes jiskřiště schopné vést částečné výboje blesku. Rozdíl potenciálů mezi ocelovými a zinkovými prvky je mnohem menší než průrazné napětí jiskřiště, takže za normálních podmínek nedochází k elektrochemické korozi.

Katodická ochrana

Implementace principu katodické ochrany může být provedena jedním ze dvou způsobů. Prvním je, že dodávka záporného potenciálu může probíhat ze speciálního zdroje elektřiny, nazývaného stanice katodické ochrany.

Při použití katodových stanic může nastat následující problém.

Elektřina pro vytvoření požadovaného napětí se často dodává dlouhým kabelem. Tento kabel je vystaven blesku a některým dalším elektromagnetickým vlivům. Aby se zabránilo následnému přepětí, doporučuje se použít integrované řešení ZANDZ.

Závěry

Elektrochemická koroze je mnohostranný jev. Pokud se na toto téma dlouhodobě nespecializujete, bude pro vás velmi obtížné sami zjistit, proč se určité části ve vodě nebo půdě příliš rychle zhoršují. Proto je v otázkách ochrany před elektrochemickou korozí, zejména pokud ji mohou způsobit bludné proudy, lepší spolehnout se na renomované odborníky. Kontaktováním technického centra ZANDZ.COM získáte důkladnou konzultaci, diagnostiku možných příčin koroze a hotová řešení pro ochranu před ní.

Rezavé kování se prodává se slevou. Lákavá cena láká ty, kteří chtějí na stavbě ušetřit. Pojďme zjistit, jak nebezpečné je používat kov při stavbě domu, kdy je to možné a kdy je to absolutně zakázáno.

Nebezpečí použití rezavé výztuže v betonu

Rez se objevuje jako výsledek oxidace kovu při kontaktu s kyslíkem, vodou nebo vlhkým vzduchem. Pokud se objeví na povrchu, jsou v ohrožení následující vrstvy výztuže. Zůstávají bez ochrany před vnějšími vlivy. Pokud proces rezivění pokračuje, tyč je zkorodována hlouběji a hlouběji. Jeho „pracovní“ průřez se zmenšuje a pevnost tyče klesá. Nakonec se stane zcela nepoužitelným. Ale konečné zničení může trvat roky. Doba, po které se ocelové profily promění v „odpad“, závisí na podmínkách skladování a vnějších vlivech. Použití tyčí se známkami rzi při stavbě domu s sebou nese další rizika. Jeho silná vrstva zhoršuje přilnavost kovu k betonu. Ale lití oceli roztokem ji nezachrání před zničením, pokud již začala koroze. Použití takových tyčí ve ztvrdlém betonu může vést k praskání betonu a ztrátě strukturální pevnosti. V praxi je těžké najít v prodeji pruty, které jsou zcela bez rzi. Vzniká při skladování oceli na otevřených ložných plochách výrobců a dodavatelů kovů. Při posuzování nebezpečnosti výztuže je důležité zvážit stupeň poškození rzí.

Je možné odstranit rez z armatur a vyhnout se nepříjemným následkům?

Na internetu můžete najít články „odborníků“, kteří prodávají „zázračné prostředky“ na odstranění zrzek. Tvrdí, že jejich produkt problém vyřeší. S takovými sliby je třeba zacházet opatrně. „Specialisté“ mají zájem na zvýšení objemu prodeje a ne vždy používají reklamu v dobré víře. Žádný „zázračný prostředek“ nepomůže, pokud koroze pronikla hluboko do výztuže a vedla ke ztrátě pevnosti kovu.

Kdy můžete použít rezavé kování a kdy ne?

Vedoucí armovací laboratoře Výzkumného ústavu železobetonu profesor S. A. Madatyan vyvinul vlastní systém klasifikace tyčí podle stupně poškození rzí. Podívejme se na to podrobně.

Podle S. A. Madatyan lze při stavbě domu použít výztuž kategorií I-III bez omezení. Když kov vstoupí do alkalického betonového prostředí, destrukce se zastaví. Nehrozí snížení pevnosti konstrukcí. S velkou opatrností doporučuje profesor používat rezavé kování kategorie IV. Každá šarže musí být posuzována samostatně při nákupu pro kritické části stavby a velká zařízení. Nedoporučuje se používat kov v nízkopodlažní konstrukci. Tyče skupiny IV nelze použít ke stavbě podlah, základů nebo jakýchkoli konstrukcí s tahovým a ohybovým zatížením. Když budete mít štěstí, vydrží dlouho. Jednoho dne se ale zhroutí v tu nejméně vhodnou chvíli. Ale i takové tvarovky mají uplatnění. Lze jej použít ke zpevnění zahradních chodníků nebo potěrů.

Další kategorie V poškození výztuže

Profesor z NIIZHB se nezmínil o poškození výztuže kategorie V, ale my vám o tom povíme. Ve výprodeji občas najdete levné pruty, které jsou zcela nepoužitelné. Hovoříme o tyčích, které jsou globálně poškozené korozí. Když na ocel udeříte kladivem, uvolní se velké kusy rzi. Tyčinky jsou zcela pokryty červenými vločkami. Shnilá výztuž patří na skládku, ne do konstrukce. Někteří „řemeslníci“ doporučují lidové prostředky k čištění takového kovu, například roztok kyseliny fosforečné. Ale neobnoví pevnost tyčí a odolnost vůči zatížení.

Další způsoby posouzení vhodnosti rezavého kování

Vědci vyvinuli jednotný standard pro klasifikaci koroze, posuzování účinků jejích účinků a odolnosti kovů vůči ní. Toto je GOST 9.908-85.

Podle normy existuje 6 druhů koroze

Obtížnost při určování vhodnosti rezavého kování podle GOST 9.908-85 spočívá v nemožnosti vizuálně určit stupeň poškození kovu. Některé druhy koroze jsou při vnější kontrole jednoduše neviditelné. K provádění výzkumu potřebujete jehlové sondy, měřicí přístroje, defektoskopické a optické prostředky a metalografické technologie. Pokud mluvíme o továrních armaturách, pak je povoleno mít drobné známky rzi. Tyto požadavky jsou pro tyče stanoveny v odstavci 2.8. GOST 5781-82. Zároveň musí vyhovovat všem ostatním parametrům, pokud jde o průměr, hmotnost, odolnost proti zatížení v tahu a ohybu. Podle bodu 5.6. GOST 57997-2017, nové výztužné výrobky pro betonování konstrukcí by neměly mít známky odlupující se rzi. A v části 6.3. zmíněné normy nemůže být přítomnost mírně barvící rzi důvodem k odmítnutí tyčí. Při lití betonu se rozpouští v alkalickém prostředí. Odlupující se a silně barvící rez je odstraněna, ale nemělo by to vést ke změně důležitých výkonnostních charakteristik kovu.

Shrňme: je možné použít rezavou výztuž pro stavbu?

Podle klasifikace S. A. Madatyan lze pro stavbu domů použít rezavou výztuž bez hlubokých lézí, pokud se vlastnosti tyčí nezmění. Ale rada profesora nebere v úvahu mezikrystalickou korozi, která není při vizuálním hodnocení viditelná. Navíc vnější kontrola kovu nám neumožňuje vyvodit závěry o stupni zničení profilů. Pokud tedy chcete postavit odolný dům, je lepší použít nové tovární kování s mírnými známkami rzi.