Химическая агрессивность сред действующих на бетон. Разновидности агрессивных сред

метки: Агрессивность, Разрушение, Сооружение, Бетон, Внешний, Здание, Учитывать, Условие

ВИДЫ АГРЕССИВНЫХ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ И КЛАССИФИКАЦИЯ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ………………………………………………………………3

ОБЩИЕ УСЛОВИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ. АГРЕССИВНОЙ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ И БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ………………………………….3

АГРЕССИВНОСТЬ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ…………………………… ………9

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЖИДКИХ АГРЕССИВНЫХ СРЕД………………..11

ПРИРОДНЫЕ ПОВЕРХНОСТНЫЕ И ГРУНТОВЫЕ ВОДЫ………………………11

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЖИДКИЕ АГРЕССИВНЫЕ СРЕДЫ…………………………15

ГАЗОВЫЕ АГРЕССИВНЫЕ СРЕДЫ………………………………… ………………16

ВИДЫ АГРЕССИВНЫХ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ И КЛАССИФИКАЦИЯ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

Бурное развитие промышленности, в особенности химической, в последние десятилетия вызвало существенное изменение состава внешней среды в индустриальных районах, атмосфера в которых характеризуется повышенным содержанием кислых газов, агрессивных по отношению к бетону и арматуре железобетонных конструкций. На основе развернувшейся планомерной работы по охране окружающей среды можно полагать, что дальнейшее загрязнение атмосферы будет приостановлено и концентрация реагентов, одинаково опасных для человека и сооружений, будет снижена. Большое значение для перспективы снижения степени агрессивности среды по отношению к бетону и железобетону сооружений имеет очистка сточных вод и защита рек и других водоемов от загрязнения.

ОБЩИЕ УСЛОВИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

АГРЕССИВНОЙ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ И БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

При строительстве предприятий, в технологическом процессе которых предусмотрено участие химически активных (агрессивных) веществ, необходимо учитывать возможность их попадания в грунты и проектировать в связи с этим защиту подземных конструкций.

Как правило, в процессе эксплуатации промышленных предприятий, поднимается уровень грунтовых вод, что также вынуждает заблаговременно проектировать гидроизоляцию и антикоррозионную защиту подземных сооружений с учетом прогноза изменения агрессивности и повышения уровня грунтовых вод.

В современном производстве идет непрерывный процесс автоматизации, что обусловливает уменьшение объемов внутри зданий, к которым предъявляются требования по ограничению содержания агрессивных компонентов в атмосфере в соответствии с санитарными нормами. Это может привести к общему повышению агрессивности атмосферы внутри производственных помещений, так как при отсутствии постоянного обслуживающего персонала отпадает необходимость в ограничениях загрязненности среды на основе предельно допустимых концентраций (ПДК) санитарных норм.

Экономические и социальные проблемы охраны окружающей среды

... и информацией, торговые, экономические и технологические аспекты по защите природы, защита Мирового океана от загрязнения, охрана растительности и диких животных, экологические вопросы энергетики. Экономическая проблема охраны окружающей среды ... за пределы зон локальных загрязнений окружающей среды, на озеленение санитарно-защитных зон, на сооружение и эксплуатацию систем очистки воздуха, ...

При проектировании зданий и сооружений необходимо предвидеть возможные изменения агрессивности внешней среды вследствие развития технологии различных производств. Так, развитие технического прогресса вызывает увеличение мощности единичного оборудования — появление крупнотоннажных установок, увеличение размеров аппаратуры. А это, в свою очередь, обусловливает стремление или вывести это оборудование за пределы зданий и при минимально благоприятных климатических условиях сделать установки открытыми, или объединить аппаратуру и оборудование со строительными конструкциями. В последнем случае используют высокую конструктивную прочность аппаратуры, определяемую технологическими требованиями для передачи дополнительных нагрузок, как правило, от вспомогательных помещений (рабочих площадок, помещений для контрольно-измерительных приборов, насосных и вентиляционных устройств и т.д.) непосредственно на аппарат (башни сернокислотного производства, декомпозеры в производстве глинозема, ректификационные колонны в нефтехимии, грануляционные башни, скрубберы и т.д.).

В этом случае отпадает необходимость в собственно строительных несущих конструкциях. В то же время к конструкциям оборудования предъявляются требования, включающие уже не только технологические параметры, но и конструктивные, аналогичные предъявляемым к строительным конструкциям.

Повышенное напряженное состояние материала конструкций влияет на ход коррозионных процессов в них, и это следует учитывать при расчете конструкций. Сооружениям должна быть придана не только статическая и динамическая устойчивость, но и гарантирована их безаварийная служба в течение всего срока эксплуатации. Происходит совмещение строительных конструкций с технологическими сооружениями.

Необходимая стойкость конструкций1 может быть достигнута только в том случае, если будет осуществлен комплекс мероприятий, предусматривающих придание ее материалу и самой конструкции свойств, определяющих сохранение расчетных параметров (прочности, водонепроницаемости и др.) в течение всего срока службы сооружения.

Сроки службы зданий и сооружений определяются проектом. По этому показателю все сооружения можно разделить на две группы.

К первой относятся здания и сооружения, предназначенные для размещения и эксплуатации различного оборудования и других технических средств. Это промышленные здания и сооружения, а также сооружения, обслуживающие транспортные средства и т. п. Сроки их службы обусловливаются сроками рациональной службы или морального старения оборудования. Такие сооружения в условиях быстрого научно-технического прогресса подвергаются реконструкции после сравнительно небольших сроков службы, устанавливаемых государственными нормативными документами: по СНиП они составляют от 25 до 75 лет.

При этом следует учитывать и необходимость осуществления капитальных ремонтов, так как есть производства, где остановки на капитальный ремонт нежелательны.

В этой группе, следовательно, долговечными могут быть названы сооружения, рассчитанные и выдерживающие экономически обоснованные сроки службы при минимальных затратах на ремонты.

Психологическое обеспечение профессиональной подготовки сотрудников ...

... образовательных учреждениях МЧС России Подразделения психологического обеспечения учебного процесса, приемная комиссия Психологическое обеспечение процесса адаптации учащихся к условиям учебной и практической деятельности в образовательных учреждениях МЧС России Оптимальное комплектование учебных групп Подразделения психологического обеспечения учебного ...

Вторую группу составляют бетонные и железобетонные сооружения, срок службы которых практически неограничен, например берегоукрепительные и оградительные гидротехнические сооружения. Сюда же могут быть отнесены и тоннельные сооружения. Независимо от вида и технических характеристик, в данном случае транспортных средств, эти сооружения должны служить сотни лет, как бы исправляя или дополняя природные условия.

В последнее время появилась тенденция к проектированию некоторых конструкций с ограниченным сроком службы с расчетом замены без остановки предприятия.

Рассмотрение некоторых вопросов, касающихся общей оценки условий работы и назначения целесообразных сроков службы, показывает, что при изучении процессов коррозии бетона и железобетона следует учитывать не только существующие условия работы конструкций и сооружений, но и возможность изменения их во времени.

Для оценки степени агрессивности внешних воздействий в реальных условиях в комплексе большое значение имеет анализ поведения материала конструкций — бетона и железобетона — в ранее построенных сооружениях.

Известно немало сооружений, существующих сотни лет без значительных повреждений, и в то же время можно видеть здания и сооружения, построенные совсем недавно и разрушившиеся в течение нескольких лет, буквально на наших глазах. Так, например, железобетонные конструкции здания насосной для кислот на одном из предприятий по производству искусственного волокна разрушились в течение четырех лет. На крупном нефтехимическом комбинате повреждение несущих конструкций открытых этажерок для аппаратуры было отмечено в первые же годы эксплуатации. Значительные коррозионные повреждения строительных железобетонных конструкций отмечаются на многих химических комбинатах: в цехах производства хлора, кислот, солей. Есть случаи сравнительно быстрого повреждения конструкций морских гидротехнических сооружений. Повреждения тетраподов в креплении откоса морского гидротехнического сооружения (рис. 2. 1) после четырех-пяти лет эксплуатации вызваны действием морской воды и многократного замораживания и оттаивания бетона.

Е. Д. Рождественским отмечено быстрое разрушение устоев моста при периодическом увлажнении бетона водами, содержавшими 1,8 — 2,3 г/л сульфат-иона и 0,3 — 0,5 т/л иона магния.

Случаи быстрого разрушения сооружений при фильтрации вод, содержащих сульфаты, отмечает Кампюс в Бельгии [251]. Например, в туннеле Корбо в результате фильтрации воды, содержавшей 23,3 г/л сульфат-иона, быстро разрушилась тоннельная обделка. Однако причиной разрушения, кроме действия агрессивной воды, был неудовлетворительный состав цемента бетона тоннельной обделки. Бетон был недостаточно плотен и сильно фильтровал воду. Этот случай показал, что фильтрующаяся вода действует значительно сильнее, чем при свободном смывании, без напора. Это свидетельствует также о том, что степень агрессивности внешней среды различна для бетонов разного состава и свойств. Выдвинутый тезис является основополагающим для построения системы норм и для оценки агрессивности внешней среды и в дальнейшем развивается и обосновывается более детально.

Современные виды и формы процесса обучения

... рекомендаций по использованию результатов данной работы. Объектом исследования являются виды и формы процесса обучения. Предметом исследования являются конкретные виды форм процесса обучения. Гипотеза исследования следующая: при применении многообразия современных видов и форм процесса обучения, произойдет ...

Классический пример быстрого развития коррозионных процессов в бетоне в результате действия грунтовых минерализованных вод — разрушение Баку-Шол-ларского водовода.

Рис. 1. Разрушение тетрапода в берегоукрепительном сооружении в результате коррозии бетона и арматуры (фото В. Н. Свиридова)

Бетонные трубы овоидального сечения (170 на 120 см) из трамбованного бетона при толщине стенки 15 — 20 см, на участках, расположенных в грунтах, насыщенных минерализованными водами, содержавшими 5 — 10 г/л сульфатов (в расчете на сульфат-ион), 2—6 г/л хлоридов и 0,2—0,4 г/л магния, начали интенсивно разрушаться в результате фильтрации этих вод через бетон вскоре после начала эксплуатации [18].

Характерно, что разрушение вследствие коррозионных процессов прекратилось, когда по водоводу почти на полное сечение трубы была пущена вода с высокой временной жесткостью.

Вследствие более высокой степени наполнения водовода изменилось направление фильтрации воды, и она из водовода стала фильтроваться изнутри наружу, а не снаружи во внутрь, как было раньше. Углекислота, растворенная в воде и находящаяся в равновесии с бикарбонатом кальция, вступала в реакцию с гидроксидом кальция цементного камня. Равновесие нарушалось, и бикарбонат разлагался с выделением малорастворимого карбоната кальция, который уплотнял бетон, т.е. вместо деструктивных процессов после изменения условий эксплуатации начали действовать конструктивные, вызвавшие уплотнение бетона.

Отсюда видно, насколько сложны взаимодействия внешней среды и материала сооружений и зачастую сравнительно небольшие изменения состава внешней среды, условий ее контакта с бетоном или характеристик бетона приводят к коренному изменению характера и интенсивности коррозионных процессов.

Весьма часто наблюдаются разрушения бетонных и железобетонных конструкций, соприкасающихся с грунтами, насыщенными или периодически увлажняемыми минерализованными водами.

Характерным примером такого разрушения могут служить плиты крепления откоса железнодорожной насыпи у моста через пересыхающий водоток в районе с засоленными грунтами (рис. 2.).

Периодическое насыщение плит минерализованной водой и высыхание приводит к коррозии бетона вследствие кристаллизации солей в его порах.

Типичным примером действия физических и химических разрушающих факторов на железобетонные конструкции являются коррозионные повреждения морских сооружений. Физические воздействия вызывают образование трещин, а химические процессы обусловливают коррозию бетона и арматуры.

Рис. 2. Разрушение плит крепления откоса вследствие кристаллизации солей, проникающих в бетон из минерализованного грунта