Строительство. Стройматериалы

Строительные материалы и изделия

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

На бетонные и железобетонные конструкции, эксплуатируемые в промышленных, гражданских, жилых и сельскохозяйственных зданиях, могут воздействовать агрессивные среды. Долговечность конструкций определяется стойкостью как бетона, так и арматуры при воздействии на них агрессивной среды. Степень агрессивного воздействия среды на бетон определяется специальными нормами по антикоррозионной защите строительных конструкций (СНиП 3.04.03-85 «Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии»).

При воздействии на бетон воды-среды может происходить разрушение бетона, характеризующееся I, II или III видом коррозии бетона. Разрушение конструкции в данном случае наступает вследствие недостаточной стойкости бетона. При проектировании конструкции необходимо учитывать состав агрессивной среды, условия службы конструкции, правильно выбрать материалы и назначить плотность бетона, чтобы обеспечить заданную долговечность конструкции.

В железобетонных конструкциях необходимо рассматривать также вопрос сохранности арматуры в бетоне. При воздействии на бетон жидких сред, не содержащих агрессивных по отношению к стали ионов (СГ1, SO42 и др.), в первую очередь, как правило, разрушается бетон, т. е. процесс коррозии бетона является ведущим. В условиях газовоздушной среды (при повышении относительной влажности воздуха более 60 %), а также при воздействии на конструкцию жидких или твердых сред, содержащих агрессивные по отношению к стали ионы (например, СГ1), возможно развитие коррозии арматуры. Разрушение железобетонной конструкции в данном случае может наступить вследствие коррозии арматуры. Продукты ржавчины накапливаются на арматуре, оказывают давление на бетон из-за увеличения в объеме, вызывают появление трещин, а затем и отслоение защитного слоя. Наибольшую опасность вызывает применение высокопрочных арматурных сталей, подверженных коррозионному растрескиванию. В этом случае возможен обрыв напряженной арматуры.

Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии должна предусматриваться, начиная со стадии проектирования сооружений и конструкций. Создавая проект сооружения, необходимо разработать мероприятия, которые обеспечат требуемую долговечность строительным конструкциям, т. е. необходимо осуществить проектирование защиты конструкций от коррозии. Проектирование защиты бетонных и железобетонных конструкций от коррозии следует начинать .с определения вида агрессивной среды, степени ее агрессивности и длительности воздействия, а затем на основании анализа установить вид защиты, произвести выбор материалов для ее осуществления, выработать конструктивные решения по защите и подобрать требуемые способы ее осуществления.

Различают два вида защиты бетонных и железобетонных конструкций от коррозии: первичная и вторичная.

Первичная защита от коррозии заключается в придании способности бетону и железобетону сопротивляться воздействию агрессивных сред посредством обеспечения оптимального их состава и структуры при изготовлении конструкций.

Вторичная защита от коррозии заключается в создании условий, ограничивающих или исключающих воздействие агрессивных сред на бетонные или железобетонные конструкции после их изготовления.

Первичную защиту следует проектировать путем выбора стойких составляющих бетона и железобетона, необходимых технологических параметров приготовления, уплотнения и твердения бетона, геометрической конфигурации конструкции, препятствующей образованию или уменьшению скопления агрессивных веществ на их поверхности, толщины защитного слоя бетона, обеспечения трещиностойкости конструкции и допустимого раскрытия трещин при эксплуатационных нагрузках. Первичная защита включает также нанесение защитного металлического, пленочного или лакокрасочного покрытия на поверхность арматуры. Металлические покрытия для защиты стальной арматуры, стальных закладных деталей и соединительных элементов железобетонных конструкций должны образовывать слой толщиной от 0,05 до 0,2 мм. В качестве материалов для покрытий следует применять алюминий или цинк. Защитные свойства металлических покрытий могут быть усилены посредством последующего нанесения на них лакокрасочных покрытий или полимерных материалов.

В качестве вяжущего вещества при создании железобетонных конструкций для газовой и твердой агрессивных сред необходимо применять:

•          портландцемент с большим содержанием трехкальциевого силиката (например, портландцемент для производства асбес-тоцементных изделий и т. п.) - при возможном проявлении коррозии II вида;

•          сульфатостойкий портландцемент и его разновидности -при коррозии Ш вида.

Для жидких агрессивных сред необходимо использовать:

•          портландцемент с большим содержанием трехкальциевого силиката - при коррозии II вида;

•          шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент -при коррозии I вида;

•          сульфатостойкий портландцемент и его разновидности -при коррозии III вида.

В качестве добавок используют материалы, повышающие плотность и стойкость бетона. К ним относятся минеральные и органические пластифицирующие и гидрофобизирующие добавки. Введение ускорителей твердения в виде хлористых солей не допускается в конструкциях:

•          с напрягаемой арматурой;

•          с арматурой класса B-I диаметром, равным и менее 5 мм;

•          эксплуатируемых вблизи источников постоянного тока;

•          изготовляемых с автоклавной обработкой;

•          для замоноличивания швов конструкций с напрягаемой арматурой;

•          для инъецирования каналов в железобетонных конструкциях.

В качестве арматуры для железобетонных конструкций используют все разновидности арматурной стали, за исключением сильноагрессивных сред, где недопустимо применение термически упрочненной стали.

Вторичную защиту от коррозии следует проектировать в зависимости от требуемой химической стойкости, проницаемости, адгезии с защищаемой поверхностью, трещиностоикости и прочности путем выбора вида покрытий для защиты, материалов для защитной обработки или пропитки бетона, способов ее выполнения. Вторичную защиту от коррозии осуществляют путем пропитки бетона или нанесения лакокрасочного, пленочного, облицовочного или футеровочного защитного покрытия на поверхность бетонной или железобетонной конструкции с целью уплотнения поверхностного слоя бетона толщиной от 3 до 30 мм.

Пленочные покрытия в виде изолирующего рулонного или листового материала образуют на поверхности конструкции непроницаемый слой толщиной более 0,2 мм. Пленочное покрытие может быть приклеено к поверхности, прикреплено анкерным соединением или может свободно лежать на защищаемой поверхности. Для создания непроницаемого подслоя используют полиизобутиленовые пластины, поливинилхлоридный пластакат, полимерные пленки, изол, бризол, стеклорубероид и др. В особо жестких условиях создают гуммировочные покрытия на основе жидких резиновых и эбонитовых смесей.

Лакокрасочные покрытия образуют химически стойкий непроницаемый слой толщиной 0,1... 1 мм и более, прочно сцепленный с основанием. При необходимости получения высокой механической прочности покрытие дополнительно армируют. Для защиты железобетонных конструкций от коррозии широко применяют эмали на основе хлорсульфированного полиэтилена, эпоксидные, перхлорвиниловые, поливинилхлоридные, полиуретановые и наиритовые красочные составы.

Облицовочные или футеровочные покрытия образуют на поверхности конструкции слой толщиной 3...15 мм, предохраняющий поверхность не только от коррозии, но и от механических повреждений. Для облицовки строительных конструкций применяют изделия из каменного литья, шлакоситаллы, керамические кирпич и плитки кислотоупорные, фенолитовые плитки и углеграфитовые изделия. Для крепления этих материалов применяют в зависимости от вида агрессивной среды серные, битумные мастики, арзамитовые замазки. В качестве вяжущего вещества при облицовочных и футеровочных работах используют фурановые, эпоксидные и полиэфирные смолы.

Защитные покрытия строительных конструкций производят в строгой технологической последовательности: подготовка защищаемой поверхности; грунтовка (для окрасочных, мастичных, наливных и оклеечных покрытий); нанесение покрытия; сушка или термообработка покрытия с подъемом температуры не более 30 °С в час.