К вопросу выбора защиты строительных конструкций на предприятиях с агрессивными средами
Аннотация
Рассматривается вопрос о научно-обоснованном выборе защиты строительных конструкций на предприятиях с агрессивными средами,механизм которых на материалы конструкций недостаточно изучен.(агрессивных технологических сред медицинских предприятий)
Ключевые слова: Коррозионные разрушения,строительные конструкции,агрессивные среды, защита от коррозии
При проведении комплексных натурных обследований зданий и сооружений на производствах с агрессивными технологическими средами целью определения фактических категорий технического состояния конструкций и разработки научно-обоснованных рекомендаций по восстановлению эксплуатационной надежности и по их защите было установлено, что наряду со средами достаточно изученными в аспекте их коррозионного воздействия на конструкциипри контакте с последними имеются среды, механизм воздействия которых на бетон конструкций не достаточно изучен. В тоже время без корректных данных о механизме разрушения материала конструкций невозможно назначение мероприятий по восстановлению и защите этих конструкций. Изучение механизма коррозии бетона выявленных агрессивных сред проводятся в специализированных лабораториях с учетом реальных параметров этих сред (концентрации растворов, температуры, виды контактов с конструкциями и т.п).
Производство медицинских препаратов (обследование зданий и сооружений, на которых проводилось авторами) характеризуется весьма большим разнообразием применяемых веществ, большинство из которых является агрессивными по отношению к бетону строительных конструкций. При обследованиях было зафиксировано сильное разрушение бетонных полов, фундаментов под оборудование и плит перекрытий. Полностью исключить контакт агрессивных сред с конструкциями не удается.
К специфическим средам, недостаточно изученным в аспекте их коррозионного воздействия на бетон, прежде всего следует отнести технологические растворы органических солей: цитрата натрия(1) и гидроцитрата натрия(2), натриевой соли нитроокисифениларсоновой кислоты(3), динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты(4), лактата железа закисного(5),тартрата калия-натрия(6).
Изучение стойкости цементных материалов при воздействии на них растворов указанных сред проводились на опытных образцах-балочках. Коррозионные испытания проводились через 29 суток после набора прочности при нормально-влажностном режиме твердения образцов. Режим испытаний был принят постоянный и переменный. Первый предусматривал постоянное хранение образцов в растворе. В соответствии со вторым режимом образцы подвергались попеременному замачиванию агрессивной жидкостью(8 часов) и высушиванию на воздухе при нормальной температуре(16 час). Испытания проводились в растворах 1,2,3,4,5,6.
Критерием коррозионной стойкости образцов служили изменение предела прочности при сжатии, изгибе, потеря массы, результаты визуального осмотра.
Было установлено, что наиболее быстро разрушаются образцы в растворах 1,2,3 концентрации соответственно 450,150,250 г/л. Это подтверждается изменениями линейных размеров, разрушением поверхности образцов и их ребер. Такие разрушения происходят не только вследствие химического взаимодействия растворов с цементным камнем (IIвид коррозии) [1], но и вследствие напряжений в стенках пор и капилляров при накапливании в них гигроскопических и пористых новообразований.(III вид коррозии, который здесь преобладает)[ 1 ].
Характер разрушения образцов в растворе 4 по результатам исследований можно отнести ко II виду коррозии.Разрушение образцов в растворе 5 в начале эксперимента можно было также отнести ко IIвиду коррозии. Но со временем минералы цементного камня под воздействием этого раствора разлагаются и прочность образцов начинает падать.
Это происходит до образования гидрата окиси железа, который оседает в порах и капиллярах цементного камня, создавая экранирующие пленки, что уменьшает реакционную поверхность.
В растворе 6 наблюдается химическое взаимодействие составляющих цементного камня и раствора, хотя изменения внешнего вида образцов было незначительным.
Анализ результатов испытания образцов показали, что по степени коррозионной активности исследуемые растворы можно отнести:
-1,2,3-к сильноагрессивным по отношению к цементному материалу;
-4-к среднеагрессивным;
-5,6-к слабоагрессивным.
Таким образом было установлено, что для обеспечения коррозионной стойкости бетона под воздействием сред 1,2,3 при большой и средней интенсивности их проливов следует поверхности конструкций защищать облицовкой и футеровкой кислотостойкими керамическими и шлакоситалловыми изделиями, а также штучными покрытиями на основе полимерных вяжущих с применением оклеечной изоляции из листовых и пленочных материалов. В случае малой интенсивности проливов можно рекомендовать, как один из видов защитных мероприятий, нанесение на поверхность бетона торкрета с полимерными добавками[2,3].
При малой и средней интенсивности проливов сред 4,5,6 можно улучшить коррозионную стойкость бетона конструкции путем повышения его плотности и водонепроницаемости. В случае большой интенсивности проливов этих растворов дополнительно рекомендуется защитить поверхность конструкции торкрет-покрытиями с полимерными добавками на основе цементных вяжущих[2,3].
Таким образом, выбор защиты строительных конструкций на предприятиях с агрессивными средами необходимо осуществлять только после исследования механизма разрушения конструкций, выявления вида коррозии, подбора защитных антикоррозионных материалов, стойких в данных средах, но предварительно разработав профилактические мероприятия по предотвращению контакта агрессивных сред со строительными конструкциями.
Литература
1.Москвин В.М. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты.-М.:Стройиздат,1980.- 536с.
2.Карлина И.Н.Торкрет с полимерной добавкой. Авторское свидетельство №893940. Бюллетень открытий и изобретений №48, 1983.
3.Новоженин В.П. Состав с полимерной добавкой для торкретирования. Информационный листок №661-88.Межотраслевой территориальный центр научно-технической информации и пропаганды,1988.-1с.