Обследование состояния строительных конструкций на Ереванском и Усольском химкомбинатах показало, что многие железобетонные элементы производственных зданий и сооружений интенсивно разрушаются при попадании на них дихлорбутена, в избытке выделяющегося при получении хлоропренового каучука.

Дихлорбутен (СH2-CCl=СН-СН2Сl) подвижная жидкость, не смешивающаяся с водой, её вязкость при 20°С составляет 8,4*103 П, поверхностное натяжение – 0,027 Н/м. В присутствии гидроокисей металлов дихлорбутен проявляет хорошо выраженные кислотные свойства.

В специальной литературе отсутствуют сведения о дихлорбутене, как агрессивной среде по отношению к бетону. Однако анализ физико-механических свойств позволяет предположить, что механизм коррозии бетона под воздействием этой жидкости определяется тем, что она имеет высокую проникающую способность и вступает в химическое взаимодействие с цементными минералами.

Реакция дихлорбутена с цементным камнем, очевидно, начинается с нейтрализации свободной гидроокиси кальция:

Са(ОН)2 + 2СН3-СCl = СН-СН2Сl → 2СН3-CCl = CH-СН2ОН + СаСl2

и соответствует II виду коррозии по классификации. Но кинетика этого процесса в значительной мере определяется гетерогенностью реакции, развитие которой возможно только на границе раздела дихлорбутена и поровой жидкости цементного камня. Изучение системы насыщенный водный раствор Са(ОН)2-СH3-Ссl = СН-СН2Cl показало, что при избытке последнего рН водной фазы снизился через 48 ч постоянного перемешивания всего лишь на 0,7, и в дальнейшем реакция протекала примерно с такой же незначительной скоростью. Испытания подтвердили, что дихлорбутен обладает значительно меньшей агрессивностью по отношению к бетону, чем растворы минеральных кислот. Установлено также, что, улучшая свойства бетона с помощью полимерных добавок, можно значительно повысить его стойкость в этой агрессивной среде. Так, снижение прочности образцов размером 2,5х2,5х20 см после хранения их в дихлорбутене в течение 18 мес составило для бетона марки М300 на портландцементе 56%, а для полимерцементного бетона с добавкой фурилового спирта – всего 12%. Однако, несмотря на сравнительно высокую стойкость плотного бетона в дихлорбутене, железобетон под его воздействием разрушается весьма интенсивно.

Это связано со способностью дихлорбутена быстро насыщать капиллярно-пористые тела. Бетонный образец толщиной 25 мм полностью насыщается дихлорбутеном за 3,2 ч, в то время как водопоглощение у такого образца происходит через 48 ч. Из этого следует, что в отличие от растворов кислот, которые, попадая на цементный камень, реагируют с ним практически мгновенно и только на поверхности дихлорбутен сначала заполняет поровое пространство бетона, а затем постепенно вступает в обменную реакцию по всей толщине материала.

Такой механизм коррозии представляет наибольшую опасность для железобетонных конструкций, так как при попадании на них дихлорбутена реакция нейтрализации может происходить непосредственно в зоне расположения арматуры при неповрежденном защитном слое бетона.

Сравнительные испытания железобетонных образцов в однопроцентном растворе НCl и дихлорбутене подтвердили высокую агрессивность последнего по отношению к стальной арматуре. Цементно-песчаные образцы размером 7х7х14 см, армированные по центру шлифованными стальными стержнями 10 мм, погружали в агрессивные среды (кислоту и дихлорбутен) на 8 ч, а затем в течение 16 ч выдерживали на воздухе. После 20 циклов площадь поражения стальных стержней внутри образцов в дихлорбутене составила 13,5%, в кислоте – 4,5%. Полученные результаты, так же как и характер разрушения строительных конструкций в натуре, позволяют сделать вывод, что дихлорбутен является весьма агрессивной средой по отношению к стальной арматуре.

В литературе последних лет широко обсуждается проблема коррозии железобетона в хлорсодержащих агрессивных средах. Однако рекомендуемые способы защиты стальной арматуры (повышение плотности защитного слоя, введение ингибирующих добавок) не могут служить надежной гарантией ее сохранности.

Испытания показали, что для этой цели можно использовать фурановые и эпоксидные антикоррозионные композиции. Для бетонных конструкций (монолитные полы, фундаменты под технологическое оборудование и др.) можно рекомендовать плотные полимерцементные бетоны на основе фурилового спирта.