Можно использовать ржавую арматуру?

Проблема хранения арматуры

В условиях производства крайне редко можно встретить арматурные прутья, которые были бы совершенно чистыми от ржавчины. Масштабные запасы прутов, размещенные на местах отгрузки без укрытия, являются ярким примером.

В течение первого года хранения на стали накапливается слой ржавчины примерно 0,2-0,3 мм толщиной, после чего скорость ее образования снижается, и для достижения толщины в 1 мм потребуется не менее десяти лет. Чем коррозийный слой становится толще, тем медленнее происходит его образование, поскольку блокируется доступ к основным окислителям — кислороду и влаге.

Скорость образования ржавчины может быть меньше у нелегированной стали, которая хранится в сухом климате и защищена от дождей. В то же время, коррозия высококачественной стали проходит быстрее в условиях высокой влажности и присутствия соли, если ее обработать термически

Взаимоотношения между ржавчиной и цементным составом

В определённых обстоятельствах, когда ржавчина соединяется с цементом, возникает так называемый «клеево-растворный эффект». Это означает, что незначительный слой ржавчины на поверхности арматуры способствует усилению сцепления с бетоном. Это происходит по следующей причине: качественный портландцемент, соответствующий стандартам, содержит от 2 до 4% окислов железа.

В то же время высокопрочные смеси, созданные на основе шлаков, могут включать до 10% этих окислов. При твердении цемента ржавчина взаимодействует с окислами, что приводит к «приклеиванию» бетонной массы к арматурной сетке и, таким образом, блокируется дальнейшее окисление. В связи с этим заливать ржавую арматуру допустимо в некоторых случаях.

Риски использования арматуры, покрытой ржавчиной

Ржавление представляет собой следствие взаимодействия металла с кислородом и влагой. При обнаружении ржавчины на поверхности арматурного прута можно сделать вывод, что глубже лежащие слои металла также подвержены окислению. Они теряют защитные свойства и становятся уязвимыми для внешних воздействий.

Продолжительное нахождение ржавой арматуры в бетоне способствует дальнейшему развитие коррозии, что приводит к постепенному разложению арматурного стержня, уменьшению его рабочей площади и, как следствие, к снижению механических свойств. В итоге стержень может полностью потерять свои первоначальные характеристики. Тем не менее, полный развал может длиться годами, и этот период определяется условиями хранения и атмосферными воздействиями.

Применение ржавой арматуры для фундамента при бетонировании, увеличивает вероятность негативных последствий. Толстый коррозионный слой препятствует надежному соединению прутов с бетоном. Применение специальных растворов для пропитки стали не обеспечивает полноценной защиты от ржавления, когда коррозия уже появилась. Если класть ржавую арматуру в основание, это приведет к его деформации и нарушению прочности всей конструкции.

На рынке практически невозможно найти стержни, лишённые следов коррозии, так как металл достаточно быстро вступает в реакцию с содержащейся в воздухе влагой и окисляется. При оценке рисков применения арматуры крайне важно учитывать степень коррозионного повреждения, опираться на нормативные документы:

• СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии»;
• Рекомендации по использованию арматуры с признаками коррозии, изданный НИИЖБ им. А.А. Гвоздева (2004 год).

Классификация уровней коррозии металлических конструкций

В соответствии с методическими указаниями по применению металлических конструкций с признаками коррозии в строительстве, выделяют четыре уровня или группы коррозии металлических элементов:

• первая степень характеризуется едва заметным плёночным коррозионным слоем, который не оказывает влияния на цвет металла, его физические и механические свойства, включая прочность и массу;
• вторая степень сопровождается наличием заметной коррозии, которая может быть легко удалена с помощью металлической щётки или ветошью;
• третья степень описывается как поверхностная коррозия, при которой образуется небольшой коррозионный слой, возникающий в результате воздействия влаги. Этот слой также может быть легко удалён ветошью или щеткой;

• четвёртая степень представляет собой объёмное коррозионное покрытие, которое развивается в результате длительного окисления на воздухе или при высокой влажности. После очистки такой коррозии на арматуре могут оставаться следы коррозионных поражений, что приводит к уменьшению сечения прутов. Поэтому ее нельзя использовать в фундаментах капитальных строений.

При строительстве ленточных фундаментов, плит, ростверков и прочих бетонных конструкций можно использовать арматурную сталь первых трех категорий, даже если она не была очищена от ржавчины. Однако, в соответствии с СП 28.13330.2017 такие стержни нельзя использовать в конструкциях с предварительным напряжением. Если приходится применять арматуру с выраженными следами ржавчины, то пруты должны проходить предварительную очистку и повторные испытания, описанные в СП 28.13330.2017.