РАЗРУШЕНИЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ АГРЕССИВНЫХ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

КОРРОЗИЯ БЕТОНА И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ НЕЕ

Общие сведения о коррозии бетона

Бетон и железобетон при их правильном изготовлении и применении долговечны и могут служить на протяжении многих десятилетий. Однако бывают случаи, когда бетонные и железобетонные конструкции сравнительно быстро портятся и преждевременно выходят из строя вследствие коррозионных разрушений. Эти разрушения вызываются действием различных веществ, находящихся в окружающей среде (обычно в воздухе, воде) и являющихся агрессивными по отношению к бетону.

Приступая к строительству зданий и сооружений, необходимо знать характер возможных коррозионных воздействий среды на бетон, чтобы принять защитные меры. Следует иметь в виду, что коррозионные процессы усиливаются, если в конструкции возникают трещины - усадочные, температурные, от механических нагрузок. Поэтому борьба с вредными для бетона химическими воздействиями связана с соблюдением технологии изготовления и применения бетона.

Коррозия бетона почти всегда начинается с цементного камня (затвердевшего цемента), стойкость которого обычно меньше, чем каменных заполнителей. Цементный камень состоит из соединений, образовавшихся в процессе его твердения. В нем содержатся также негид- ратированные зерна цемента, поскольку гидратация наиболее крупных частиц, развивающаяся от поверхности, в глубь этих частиц идет медленно и может не закончиться даже через несколько лет или десятилетий. Кроме того, в цементном камне имеются открытые и закрытые поры и капиллярные ходы, заполненные воздухом или водой. Таким образом, затвердевший цемент представляет собой микроскопически неоднородную систему. Камень портландцемента отличается еще тем, что в нем всегда содержится в большем или меньшем количестве свободная известь, образующаяся главным образом при частичном гидролизе трехкальциевого силиката. Здесь рассматриваются преимущественно коррозионные воздействия среды на цементный камень портландцемента.

Агрессивными по отношению к портландцементному камню могут быть речные, морские, грунтовые, дренажные, сточные воды, а также находящиеся в воздухе кислые газы.

Грунтовые воды, особенно в районах промышленных предприятий, отличаются исключительным разнообразием по содержанию примесей, вредных для цементного камня. Так, на территории химических заводов грунтовые воды загрязнены минеральными и органическими кислотами, хлоридами, нитратами, сульфатами, солями аммония, железа, меди, цинка, никеля, а также щелочами. Грунтовые воды вблизи металлообрабатывающих предприятий нередко содержат сульфат железа и иные продукты травильных процессов.

Концентрация веществ, вредных для цементного камня, может значительно повышаться в грунтовых водах при аварийных пролитиях жидкостей и неисправностях устройств, предназначенных для отвода жидкостей при промывке цистерн и заводской аппаратуры.

Сточные воды заводов и фабрик еще в большей степени, чем грунтовые, обогащены веществами, вызывающими разрушение портландцементного камня. При спуске неочищенных сточных вод в реки и другие водоемы вода в них может стать агрессивной по отношению к бетону гидротехнических сооружений.

В воздухе вблизи некоторых промышленных предприятий часто могут содержаться загрязнения, например кислые газы (сернистый газ, хлористый водород, оксиды азота и др.), а также хлор. Их концентрация находится обычно в пределах санитарных норм, т.е. не вредна для здоровья человека, но часто бывает достаточной, чтобы с течением времени привести к разрушению бетона.

В связи с увеличением производства минеральных удобрений расширяется строительство производственных и складских помещений из железобетона. Почти все удобрения вызывают коррозию бетона, так как входящие в их состав соли, а также свободные кислоты (в аммиачной селитре, сульфате аммония и суперфосфате) агрессивны по отношению к цементному камню. Коррозию бетона надо учитывать в сельском хозяйстве, при строительстве некоторых животноводческих помещений, а также силосных траншей, поскольку при силосовании кормов образуется вредно действующая на цементный камень молочная кислота.

Коррозионные воздействия, испытываемые бетоном, многообразны. Насчитываются сотни веществ, которые могут входить в соприкосновение с цементным камнем и отрицательно влиять на него.

Бывают случаи, когда для улучшения эксплуатационных свойств бетонных конструкций приходится подвергать их воздействию заведомо агрессивных веществ. Так, в зимнее время для предотвращения образования наледей и облегчения очистки от снега и льда дорожные покрытия нередко посыпают поваренной солью или хлоридом кальция.

Из бетона возводят не только строительные конструкции, но и промывные башни на химических заводах, сборники, нейтрализаторы, отстойники, хранилища, а также вентиляционные короба и трубы, в том числе для эвакуации кислых газов. Аппаратура из бетона применяется в травильных цехах, электролизных цехах металлургических заводов, варочных цехах целлюлозно-бумажных комбинатов, на некоторых предприятиях, изготавливающих пищевые продукты. Обычно для этих целей используется железобетон, часто в виде крупногабаритных конструкций, достигающих десятков метров в длину.

Бетонная аппаратура в химической промышленности и родственных ей производствах подвергается особенно сильным агрессивным воздействиям среды.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >