Основные механизмы возникновения и развития повреждений конструктивных элементов.



Все воздействия делятся на виды:

1. Силовые (механические) нагрузки и воздействия, вызывающие объемнонапряженное состояние конструктивных элементов (Снеговые, ветровые)

2 Несиловые (агрессивные) воздействия (физико-химические), вызывающие изменения структуры и свойств материалов, приводящих к непрерывному снижению их прочностных характеристик и тем самым к повреждению и разрушению. Сам процесс наз. Коррозией. Способность материала противостоять воздействию окружающей среды наз. Коррозийной стойкостью.

Эрозия-это разрушение материалов и конструкций вызванных механическими воздействиями ионов газов, твердых частиц.

Вещества и явления способствующие коррозии наз. стимуляторами коррозии (влага, химические добавки).

Вещества и явления замедляющие, затрудняющие коррозию наз. пассиваторами (ингибиторами).

Агрессивность или пассивность среды не имеет универсального характера, в различных условиях могут поменяться местами. Примером является теплый влажный воздух: для стали - коррозия; для бетона – набор прочности.

Агрессивной средой является такая среда под воздействием которой изменяются структура и свойства материалов приводящее к непрерывному снижению прочности и разрушению в последствии.

Известно несколько классификаций агрессивных сред:

-по агрессивному состоянию: газовые, жидкие, твердые, многофазные.

Агрессивность газовых сред определяется тремя факторами: видом и концентрацией содержащихся агрессивных газов (СО ,CS ); растворимость газов в воде; влажность и температура газов.

Жидкие агрессивные среды – это растворы щелочей, кислот, солей, масла, нефтепродукты.

Агрессивность(ее степень) определяется видом и концентрацией агрессивности реагентов, их температурой, скоростью движения и величиной напора у поверхности конструкций.

Твердые и агрессивные среды: отложения пыли, грунты. Агрессивность такой среды определяется ее дисперсностью, растворимостью в воде, влажностью окружающей среды, гигроскопичностью.

Многофазные среды: грунт, содержащий разные химические элементы, с грунтовой водой насыщенной бытовыми и производственными стоками с растворенными в воде газами.

Коррозийный процесс наиболее агрессивно протекает в жидких агрессивных средах по отношению к другим материалом и конструкциям, газообразные среды, содержащие пылеватые частицы, как правило, не агрессивны, появляется влага

 

 

Механизмы коррозионных процессов в бетонных конструкциях, а также способы предотвращения их развития

Механизмы коррозионных процессов в бетонных конструкциях: бывают

1) физические : попеременное заморажевание и оттаивание бетона; попеременное увлажнение и высыхание; переменная температ.; воздействие нефтепродуктов.

2) химические:  воздействие кмслот ; воздействие щелочей

3)физико-химический: выщелачивание(белая смерть бетона) ; кристаллизация (солевое)

4) биологический: воздействие микроорганизмов, бактерий, грибков

Защита бетонных конструкций от коррозии заключается в снижении агрес­сивности среды, а также в повышении стойкости конструкции, в устройстве защитных покрытий или в совместном осуществлении этих мер. Защита железобетонных конструкций строится, кроме того, на подавлении коррозионных токов, возникающих в арматуре или на дренаже блуждающих токов. Снижение агрессивности среды может быть дос­тигнуто путем понижения уровня грунтовых вод или отвода их от сооружений. Повышение коррозионной стойкости поверхност­ного слоя конструкций достигается обработкой их поверхности торкретированием, гидрофобизацией, силикатизацией, флюатированием, карбонизацией. Торкретирование состоит в нанесении защитного цементного слоя или активированного цемента на очищенную бетонную поверхность под давлением сжатого воздуха 0,5-0,6 МПа). Смесь це­мента и песка (в среднем 1:3) подготавливается заранее в растворосмесителе или вручную. Активи­рованный торкрет представляет собой смесь вибро­молотых цемента и песка, песка и поверхностно активных добавок. Сухая смесь по шлангу подается к соплу, где смачивается водой, а затем наносится на защищаемую поверхность. Торкретирование производится обычно в два слоя. Для первого слоя (10-20 мм) рекомендуется портландцемент марки не ниже 300 и песок не крупнее 5 мм. Для второго слоя (10-15 мм), нано­симого через 24 ч, используется более стойкий пуц-цолановый портландцемент марки 500 и песок не крупнее 2-2,5 мм. В верхний слой торкрета для придания ему большей стойкости к агрессивной среде и гидрофобных свойств вводится раствор битума марки 3 или 4 в бензине второго сорта.. Гидрофобизация (придание способности не сма­чивать водой) поверхностей , бетонных и других конструкций имеет целью защиту их от атмосферных осадков в условиях повышенной влаж­ности. Для гидрофобизации строительных конст­рукций используются следующие кремнийоргани-ческие полимерные материалы: водная эмульсия ГКЖ-94, представляющая со­бой 50%-ный раствор кремнийорганической жид­кости ГКЖ-94, содержащей в качестве эмульгатора желатину; раствор ГКЖ-94 в уайт-спирите или керосине; водный раствор ГКЖ-94, являющийся смесью кремнийорганических соединений.

Кремнийорганические материалы поступают го­товыми к употреблению в виде жидкости ГКЖ-94 (100%), водной эмульсии ГКЖ-94 (50%) и водного раствора ГКЖ-10 (20-25%). Их наносят кистью или пульверизатором на сухую предварительно очищен­ную поверхность из расчета на 1 м2 поверхности 250-300 г 20%-ной эмульсии, наносимой в один слой.

Силикатизация поверхностного слоя состоит в нанесении на конструкцию (главным образом, из естественных каменных материалов) жидкого стек­ла, а после его высыхания-раствора хлористого кальция. В результате их взаимодействия обра­зуются силикат кальция, заполняющий поры и по­вышающий стойкость конструкций, и соль, смы­ваемая водой. Флюатирование поверхности конструкций осно­вано на взаимодействии свободной извести и раст­воров кремнефтористых солей легких металлов (магния, алюминия, цинка), которые, вступая в реакцию с углекислым кальцием, образуют нераст­воримые продукты, оседающие в порах и уплот­няющие конструкции. Флюатирование бетонов начинается с нанесения на сухую очищенную поверхность раствора хлорис­того кальция, а затем флюатов. Флюаты наносятся кистью или распылителем в три слоя с повышением их концентрации: для первого-2-3% по массе, для третьего-уже 12%. Каждый слой наносится после прекращения впитывания флюата с перерывами до 4 ч на высыхание. После нанесения очередного слоя поверхность обрабатывается насыщенным раство­ром гидрата окиси кальция Са(ОН)2, приготавли­ваемым путем растворения извести в воде. Поверхность бетона может обрабатываться также 3-7%-ным раствором кремнефтористоводо-родной кислоты H2SiF6; при этом на поверхности образуется пленка фтористого кальция и кремне­зема. Такая обработка повторяется несколько раз после высыхания каждого предыдущего слоя. Рас­ход флюата составляет 150-300 г кристаллической соли на 1 м2 поверхности.

Карбонизация поверхностного слоя свежеприго­товленного бетона состоит в превращении гидрок-сида кальция Са(ОН)2 под воздействием углекис­лого газа в карбонат кальция Са(СО)3, который более стоек к внешним воздействиям. Устройство защитных покрытий.Одним из мето­дом защиты конструкций является устройство или восстановление защитных покрытий: глиняной на­бивки, слоев обмазки, покраски, штукатурки кол­лоидным цементным раствором (КЦР), рулонного покрытия или слоя облицовки. Штукатурная гидроизоляция КЦР используется для противофильтрационной защиты подземных подвальных сооружений без ограничения величины действующего напора при работе гидроизоляции «на прижим» и давлении при работе ее «на отрыв», а также при повышенной и постоянной влажности воздуха.

Коллоидный цементный раствор представляет собой высокодисперсную смесь вибромолотых це­мента и песка, молотого песка и поверхностно активных веществ. Он приготавливается в вибро­смесителе, где производятся двухчастотная обработка массы и одновременное перемешивание раст­вора в течение 5-6 мин. Для защиты покрытий пригодны и такие мате­риалы, как эпоксидные смолы, цементно- и битум-но-латексные композиции и др. Соединяя битумы с каучуком, резиной, зеленым маслом и синтетичес­кими смолами, можно повысить стойкость битум­ных покрытий в агрессивной среде.


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 199; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ