Группа исследователей из Университета Маккуори (Сидней, Австралия) исследовали схему распространения коррозии в бетоне, который используется в канализационных трубах. Несмотря на то, что в настоящее время железобетон активно вытесняется пластиком, применение железобетонных ненапорных труб для канализации и сточных вод остается по-прежнему популярным решением.

Проблема заключается в том, что, независимо от наличия в бетоне арматуры, коррозия в толще материала достигает критической точки, когда бетон полностью теряет прочность. Причиной является кислая среда в канализационных трубах, которая вызывает развитие сложных коррозионных процессов в бетоне. Традиционные методы контроля труб предусматривают визуальный осмотр на наличие видимых повреждений. Возможен также отбор проб керна для уточнения текущего состояния бетона на критически важных участках. Такие пробы позволяют определить глубину коррозионного воздействия.

Ученые из Университета Маккуори показали, что неразрушающая нейтронная визуализация в сочетании с компьютерным моделированием может использоваться для раннего обнаружения и локализации участков коррозии, а также для определения степени повреждения материала. Эффективность этого метода гораздо выше, чем при традиционных осмотрах. К работе привлекались также сотрудники Австралийского исследовательского центра ядерных технологий (Australian Nuclear Science and Technology – ANSTO.)

Команда анализировала процесс появления железистых соединений в толще бетона и отслеживала их перемещение в неармированном бетоне. Выяснилось, что образование зон, богатых железом, свидетельствует о развитии коррозии в бетоне. Наличие таких участков можно использовать для оценки оставшегося полезного срока службы бетонной конструкции.

Для контроля состояния материала в исследованиях использовался прибор для нейтронной томографии. С его помощью осуществлялся контроль состояния внутренней структуры бетонных образцов неразрушающим методом. Создавались двух- и трехмерные изображения материала, которые невозможно получить другими методами. На полученных моделях было отчетливо видно наличие пустот и распределение повреждений в толще образцов.

Важным выводом, который сделали австралийские ученые, стал тот факт, что образование железистых включений в местах коррозии происходило в образцах без железной арматуры. То есть участки насыщенные железом образовывались именно в процессе коррозии бетона и являлись маркером этого процесса.

Источник Tech Expore