В процессе эксплуатации элементов зданий их материал кроме силовых воздействий, вызываемых постоянными и временными нагрузками, подвергается агрессивному воздействию факторов окружающей среды, в результате чего происходит физический износ строительных конструкций и инеженерных систем.
Износ материалов строительных конструкций и инженерных систем под воздействием окружающей среды называют коррозией, если он сопровождается химическими, физико-химическими и электрохимическими процессами, или эрозией, если износ материала сопровождается механическими воздействиями потоков воздушной среды, жидкости, твердых пылевидных частиц, а также при кавитационных явлениях.

Среди методов защиты от подземной коррозии в первую очередь следует назвать применение защитных покрытий, устройство электрохимической защиты, обработку грунтовой и водной среды для снижения их коррозионной активности.
Для защиты от коррозии в атмосферных условиях на строительные конструкции наносят лакокрасочные покрытия. Лакокрасочные покрытия, не содержащие металлических наполнителей, являются диэлектриками, поэтому коррозионный процесс не протекает на поверхности конструкции и ограничивается только поверхностью раздела защищаемый металл — лакокрасочное покрытие. В этом случае скорость коррозии определяется следующими факторами: проницаемостью пленки лакокрасочного покрытия водой, кислородом, ионами электролита; омическим сопротивлением пленки; адгезией пленки лакокрасочного покрытия; составом среды у поверхности раздела защищаемый металл — лакокрасочное покрытие.

Участки анодной и катодной реакции разделены, и для протекания процесса необходим переток электронов металлов и ионов в электролите. Протекание электронов от более отрицательных участков (анодов) к менее отрицательным (катодам) выравнивает значение потенциалов участков, которые замыкаются электролитом и практически становятся электродами короткозамкнутого гальванического элемента. Если бы при этом анодный и катодный процессы не протекали, то потенциалы участков (электродов) сравнялись бы и наступила полная поляризация. При эксплуатации металлических конструкций указанные процессы, как правило, не прекращаются. Ионы и молекулы раствора электролита, обеспечивающие катодный процесс, называются деполяризаторами. Наибольшее значение из них имеют кислородная (нейтральными молекулами) и водородная (ионами) деполяризация. Однако в ряде случаев наблюдается повышенная коррозионная стойкость металлов — пассивное состояние, вызванное торможением анодного процесса электрохимической коррозии. Наступление пассивного состояния характеризуется резким уменьшением скорости коррозии металла, значительным смещением электропотенциала в положительную сторону.

Агрессивность растительных и животных масел увеличивается при повышении их температуры по сравнению с данными, так как в этом случае процесс окисления ускоряется. Из органических масел наиболее агрессивен по отношению к бетону и железобетону свиной жир. Строительные конструкции интенсивно корродируются пылью, которая, взаимодействуя с влагой и различными газами, образует сильноагрессивную среду. Кроме того, пыль различных материалов, оседая на поверхности строительных конструкций, адсорбирует пары и влагу, образуя агрессивные растворы.
Агрессивные среды по характеру взаимодействия со строительными конструкциями подразделяются на две группы: физически и химически активные. Особую роль в ускорении износа материала конструкции играют поверхностно-активные вещества, которые могут относиться к обеим группам агрессивных сред.

Искусственное создание условий для пассивации металлов — эффективное средство борьбы с коррозией металлов, например с помощью пассивирующих грунтовок под окрасочный слой.
В условиях эксплуатации зданий наиболее распространены атмосферная коррозия, коррозия подземных конструкций, а также систем водо- и теплоснабжения.
Основной фактор, определяющий механизм и скорость атмосферной коррозии, — степень увлажнения поверхности конструкции, а также относительной влажности воздушной среды. По степени увлажнения атмосферную коррозию подразделяют на:
мокрую, происходящую при относительной влажности воздуха около 100 % и капельной конденсации влаги, а также при непосредственном увлажнении металлических конструкций атмосферными осадками;
влажную, происходящую при наличии на поверхности металла пленки влаги толщиной 10~6…10~5 см (Ю0…1000°А), которая образуется в результате капиллярной, адсорбционной или химической конденсации при относительной влажности воздуха менее 100%. Таким образом, атмосферная коррозия протекает при наличии сравнительного тонкого слоя электролита на поверхности металлической конструкции. В этом случае электролитом является как сама влага, так и увлажненный слой продуктов коррозии.

Металлические конструкции, эксплуатируемые во влажной среде, а также подземные конструкции изолируют от воздействия агрессивной среды путем устройства битумной или полимерной изоляции. Конструкция битумных и полимерных изоляций зависит от степени агреесивноети среды и может’быть выполнена из мастик или ленточных (рулонных) материалов.
Однако со временем, особенно если металлические конструкции эксплуатируются в сильноагрессивной среде, плотность защитных покрытий нарушается. Различные участки конструкции оказываются в неодинаковых условиях, что может явиться причиной электрохимической коррозии. Процесс электрохимической коррозии может быть приостановлен путем устройства электрозащиты.

Способ металлических покрытий предусматривает нанееение на поверхность защищаемой конструкции пленки другого металла. Различают катодное (покрытие металлом, более электроположительным по отношению к защищаемому) и анодное покрытия. Анодное покрытие более надежное. Пример анодного покрытия — оцинкованное железо, пример катодного покры-тия — луженое железо (покрытие железа оловом). При катодном покрытии пленка защищает металл только механически, а при ее повреждении ускоряется коррозионное разрушение основного металла, который в данном случае является анодом.
В- условиях эксплуатации анодное и катодное покрытия наносят методом металлизации — набрызгива-нием на защищаемый элемент конструкции другого расплавленного металла. При таком методе не создаются достаточно плотные металлические пленки, поэтому их дополнительно покрывают лакокрасочными материалами. Наиболее часто так защищают закладные детали и другие ответственные элементы, контроль за состоянием которых в процессе эксплуатации затруднен.

При химической коррозии окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды подчиняются законам химической кинетики. При электрохимической коррозии процесс протекает в электропроводящей среде, где процессы ионизации атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды происходят параллельно и скорости их зависят от электродного потенциала металла, а также от характера окружающей среды (природы агрессивных ионов, их концентрации, температуры электролита и др.).
Взаимодействие металла с электролитом, характерное для электрохимической коррозии, сопровождается тремя основными процессами.

Нержавеющие высоколегированные сплавы железа с хромом и никелем пассивируются в основном действием хрома и наиболее коррозионностойки. Но этот способ защиты требует больших затрат денежных средств и может осуществляться только при изготовлении металла, В условиях эксплуатации легировать стальные конструкции невозможно. Имеется много других, более дешевых, выполняемых в условиях эксплуатации, способов защиты металлоконструкций от коррозии. Как уже указывалось, наиболее простой способ защиты металлов—лакокрасочные покрытия — составляет выше 60- % всех видов антикоррозионной защиты металлоконструкций. В заводских условиях можно наносить и другие защитные покрытия. Среди них:
нанесение оксидных пленок {оксидирование, или воронение) — создание на поверхности металлов пленки магнитного оксида железа (анодная поляризация);
окисление поверхности конструкций (из алюминия и его сплавов) погружением в электролитную ванну, наполненную раствором хромового ангидрида или щавелевой кислоты и др.;
нанесение фосфатных пленок путем обработки поверхности фосфатами марганца и железа.

Химически активные агрессивные среды, в отличие от физически активных, вызывают необратимые изменения химической структуры материалов.
К отдельному виду агрессивной среды относится биологическая. Наиболее агрессивными по отношению к.некоторым материалам строительных конструкции являются’многие мйкрборганизмы (бактерии, микробы и Др.). Известно, например, что древесина и многие полимеры интенсивно разрушаются различными грибами. На бетон и металл сильное разрушающее действие оказывают сульфоредуцирующие, динитрифицирующие и некоторые другие бактерии.
Коррозия металлических конструкций может происходить по химическому или электрохимическому механизму, Химическая коррозия металлов протекает в среде сухих газов (при температуре газовой среды более 100 °С) или.в среде неэлектролитов. При воздействии на металлические конструкции, воды, растворов электролитов и влажных газов износ материала элементов зданий сопровождается электрохимической коррозией.