Сообщение

Строительство в агрессивной среде

Содержание материала

7. Строительство в агрессивной среде.

Строительные конструкции зданий и сооружений часто подвергаются воздействию агрессивных сред [31]. При этом происходит преждевременное их разрушение, называемое коррозией. По мере развития техники изменяются виды и формы коррозии материалов. Растет общее загрязнение атмосферы над территориями всех государств. Значительная доля выбросов приходится на сернистый газ, окись углерода, окись азота. Коррозия наносит огромный ущерб хозяйству. Защита от коррозии является важнейшей государственной задачей.

Агрессивные среды классифицируют по физическому состоянию на твердые, жидкие и газообразные. Коррозионные процессы в твердой и газообразной средах протекают только в присутствии жидкой фазы. Состав промышленных агрессивных сред зависит от материалов, применяемых в технологическом процессе. Концентрированные технологические растворы не должны контактировать со строительными конструкциями. Наиболее опасны кислые среды. Промышленные жидкие агрессивные среды подразделяют на неорганические и органические.

В химической промышленности 40 % затрат приходится на обслуживание и ремонт, связанные с коррозией. Около 75 % стальных конструкций нуждаются в постоянной защите от коррозии. На некоторых объектах через несколько лет эксплуатации стоимость ремонтных работ превышает капитальные вложения. Ежегодные потери металла от коррозии превышают 1,5 млн. тонн. В промышленном строительстве не менее трети зданий и сооружений эксплуатируются в агрессивных средах. Наряду с кислотами, щелочами, газами, типа хлора и хлористого водорода, сернистого ангидрида, окислов азота значительная часть конструкций подвергается попеременному замораживанию и оттаиванию в водонасыщенном состоянии или при высокой влажности.

7.1 Коррозия бетонных и железобетонных конструкций.

Способы защиты.

Коррозией называется процесс разрушения материалов в результате химического и физико-химического воздействия окружающей среды.

Карбонизация – это изменения в бетоне при действии ни него углекислого газа СО2. Гидроокись кальция Са(ОН)2 при поглощении углекислого газа превращается в карбонат кальция. Значение водородного показателя рН поровой воды в бетоне находится в пределах 10,5 … 11,5. При карбонизации оно уменьшается до девяти и ниже. Вследствие этого возможна коррозия арматуры. Чем глубже карбонизация, тем больше опасность коррозии стали. Глубину карбонизации определяют, обрабатывая бетон фенолфталеином. Особенно подвержены карбонизации бетонные изделия низкого качества.

Химическая агрессия бетона и арматуры вызывается веществами, находящимися в грунте или в грунтовой воде; агрессивной жидкостью или веществами, хранящимися в сооружениях или транспортируемыми по нему; бактериологическими воздействиями. В естественных глинистых грунтах возможно наличие сульфатов, в торфяных – органических кислот. В местах нахождения промышленных отходов грунт и грунтовые воды могут быть сильно агрессивными.

Различные металлы не должны соприкасаться друг с другом. При непосредственном контакте происходит электрохимическое взаимодействие. Один металл превращается в анод, другой – в катод. Анод коррозирует.

Бетон на портландцементе образует вокруг арматуры высокощелочную среду с рН = 10,5 … 11,5. Вокруг стали создается защитный слой, замедляющий процесс коррозии. Скорость коррозии стальной арматуры в бетоне определяется тремя факторами: контактом между сталью и ионопроводящей водной фазой бетона, зависящей от влагосодержания и состава бетона; наличия анодных и катодных участков на металле, соприкасающемся с электролитом; присутствием кислорода, способствующего катодным реакциям.