В отличие от механических нагрузок на конструкции инженерных сооружений, определяемых по правилам строительной механики с достаточной степенью точности, «нагрузки» от физико-химических воздействий, или, точнее, вызываемые ими внутренние напряжения в материале могут быть оценены только весьма приближенно. Происходит это потому, что физико-химические воздействия чрезвычайно разнообразны и изменчивы. К тому же агрессивность таких воздействий, наибольшая в месте непосредственного контакта конструкции со средой, обычно резко падает с удалением от поверхности в глубь конструкции и не может быть усреднена. Расчеты же вероятной стойкости материалов в различных средах делаются только на основе огромного количества опытных данных. Более детально разработаны лишь теоретические основы коррозии металлов.

Между тем даже такие воздействия, как насыщенный влагой воздух, могут относительно быстро — за 10—15 лет — приводить целые здания в аварийное состояние. Многие конструктивные элементы зданий — фундаменты под кислотные насосы, некоторые участки полов и т. п. — требуют ремонта или восстановления ежегодно, а иногда и чаще.

Воздействия среды на материал могут быть:

1) агрессивными, т. е. рано или поздно приводящими материал к разрушению. Вещества или явления (например, повышение температуры), способствующие протеканию разрушающих (коррозионных) процессов, называют стимуляторами коррозии;

2) стабилизирующими, т. е. способствующими сохранению конструкции на более или менее длительный срок; вещества или явления, затрудняющие или замедляющие процессы коррозии, называются пассиваторами или ингибиторами коррозии;

3) упрочняющими или способствующими упрочнению, уплотнению и повышению стойкости материала.

Понятия об агрессивности или пассивности отдельных компонентов среды не имеют универсального характера, т. е. воздействие одного и того же реагента на разные материалы может быть или агрессивным или упрочняющим. Так, например, теплый влажный воздух весьма агрессивен по отношению к незащищенной стали, но он же упрочняет цементный бетон.

Часто действие одного и того же вещества в начальный период носит упрочняющий характер, а затем становится агрессивным. Таково, например, действие слабых кислот или кислых газов на бетон. В зависимости от концентрации аналогично действуют и некоторые другие вещества. Так, небольшие добавки к цементу сернокислого кальция регулируют скорость схватывания цементного теста и способствуют ускорению его твердения, а повышенные добавки той же соли могут вызвать снижение прочности и разрушение цементного камня в бетоне или растворе.

Пассивирующее или замедляющее действие на процессы коррозии очень часто оказывают продукты взаимодействия материала и среды, образующиеся на поверхности их раздела. Защитное действие этих новообразований, часто выделяющихся в виде пленок, будет тем больше, чем большей плотностью и стойкостью в данной среде характеризуются они сами и чем выше их сцепление с поверхностью непрокорродировавшего материала. Общеизвестна, например, защитная роль тончайшей пленки окиси алюминия и отсутствие такой защитной функции у пленок окислов железа, образующихся на поверхности этих металлов в атмосферных условиях.

Очень важна устойчивость (в частном случае действия водной среды — малая растворимость) продуктов взаимодействия материала и среды.

Агрегатное состояние среды имеет существенное значение для развития коррозионных процессов.

Действующая на конструкции среда может быть:

1) газообразной в виде смеси воздуха, газов, водяных паров и паров других летучих веществ;

2) жидкой в виде технологических растворов, конденсированной воды, смывных, технологических и грунтовых вод;

3) твердой в виде сыпучих или кусковых технических продуктов, грунта, льда и т. п.

В большинстве случаев действующая на конструкции среда является многофазной. Так, например, воздух промышленных помещений, а часто и заводских площадок содержит взвешенные капельки жидкой фазы (туманы) и твердые частицы (дым, пыль).

Коррозионные процессы чаще всего протекают в жидкой фазе, реже в газообразной; твердая фаза обычно выступает в виде тормозящей среды, через которую фильтруется или диффундирует агрессивная жидкая фаза.