Подземная коррозия металлов

Металлические строительные конструкции, эксплуатируемые в подземных условиях, подвергаются электрохимической коррозии. Грунт в этом случае является коррозионноактивным электролитом, обладающим ионной электропроводностью. Катодный процесс происходит с кислородной деполяризацией.

В сильно кислых грунтах вместо кислородной может происходить водородная деполяризация. Кроме грунтовой коррозии, в зоне блуждающих токов возникает электрокоррозия, которая во много раз опаснее грунтовой коррозии.

Грунтовая коррозия характерна возникновением макрокоррозионных пар, возникающих в результате неоднородности грунтов, различной глубины залегания конструкции и различной проницаемости кислорода к зоне протекающего электрохимического процесса.

На интенсивность коррозионного процесса значительное влияние оказывает омическое сопротивление грунта, которое колеблется от нескольких единиц до сотен ом на 1 м и зависит, главным образом, от состава грунтов, влажности, количества растворенных в грунтовой влаге солей, а также от структуры грунта.

В результате неравномерной аэрации грунта в незащищенной покрытием металлической конструкции могут возникнуть токи из-за образования разности потенциалов, которая может достигать 0,5 В. Когда металлическая поверхность сооружения покрыта защитной пленкой, сопротивление электротоку будет составлять примерно 1200 см-м2. При напряжении дифференциальной аэрации, равном 0,5 В, и при повреждении покрытия площадью в несколько квадратных миллиметров ток составит 0,04 ма, которого достаточно для образования в течение 4-5 лет сквозного отверстия в стальной трубе толщиной 6 мм.

Для того чтобы определить потенциал сооружения относительно среды, наиболее просто использовать медный полуэлемент как достаточно компактный и стабильный электрод (рис. 7, 8).

Измеряемый потенциал железа в грунте или другой среде будет равен потенциалу, наблюдаемому по прибору, плюс 0,3 В, которым является собственный потенциал медно-сульфатного электрода. Для более точных измерений напряжения вместо вольтметра целесообразно использовать потенциометрический метод измерения потенциала. Для этой цели лучше всего использовать микроамперметр.

Показателем коррозионной активности грунта является сопротивление, которое можно измерить на небольших образцах грунта, взятых на горизонте расположения сооружения (табл. 6). При измерении омического

Таблица 6 Зависимость коррозионных свойств грунта от удельного сопротивления

 

сопротивления непосредственно в грунте между забитыми в грунт электродами удельное сопротивление кубического сантиметра грунта р



где а - расстояние между стержнями;

R - значение сопротивления, измеренного прибором.