ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫЕ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ АГРЕССИВНОЙ СРЕДЫ
1. Классификация агрессивных сред
При проектировании конструкций зданий и сооружений различного назначения следует учитывать воздействие агрессивной среды, которое может вызвать коррозию бетона или стальной арматуры.
Агрессивная среда может быть газообразной, жидкой или твердой. По степени воздействия на железобетонную конструкцию агрессивность среды может быть слабой, средней, сильной (разрушающей). В зависимости от условий эксплуатации конструкции — влажности, температуры и т. п. — одна и та же среда оказывает агрессивное воздействие различной степени.
Агрессивная среда в виде газа, паров кислот, паров воды, туманов оказывает воздействие, степень и характер которого зависят от состава среды, влажности и температуры. При повышении влажности степень агрессивности газообразной среды возрастает.
Жидкая агрессивная среда оказывает воздействие, которое зависит от химического состава, температуры, скорости притока к поверхности конструкции, а также от вида вяжущего и плотности бетона.
Агрессивные свойства твердых тел (пыль и др.) проявляются в присутствии влаги и конденсата, растворяющего соли и образующего жидкие агрессивные среды.
В порядке возрастания степени агрессивности к железобетону газы в зависимости от их вида и концентрации делят на три группы — Б, В, Г. Степень агрессивности газообразных сред одной и той же группы возрастает с увеличением относительной влажности воздуха в отапливаемых помещениях или повышением зоны влажности для неотапливаемых зданий и открытых конструкций.
Жидкая агрессивная среда считается сильной при воздействии кислот, азотнокислых, родонистых и хлористых солей и др.
Под влиянием жидкой агрессивной среды возникает коррозия трех видов: I — выщелачивание растворимых частей бетона мягкой водой главным образом при фильтрации под напором; II — образование в результате ре - = акций между цементным камнем и жидкой агрессивной " средой легкорастворимых соединений и продуктов, не обладающих вяжущими свойствами, приводящее к сплошному разрушению бетона; III — накопление в бе - ' тоне малорастворимых кристаллизующихся солей, образовавшихся в результате химической реакции, наблюдающееся в зоне переменного уровня воды при высокой концентрации солей в ней, и др.
2. Требования к бетонам и арматурным'сталям
Вяжущие материалы и заполнители для бетона назначают согласно СНиП: они должны быть стойкими в данной агрессивной среде. В качестве самостоятельного конструкционного материала можно применять кислотостойкие бетоны на растворимом стекле, а также поли - мербетоны.
Бетоны на цементном вяжущем для конструкций, эксплуатируемых в агрессивной среде, должны отвечать требованию плотности, которая характеризуется маркой по водонепроницаемости. В табл. XVII.5 эти требования приведены для тяжелых бетонов.
Таблица XV11.5. Показатели, характеризующие плотность бетона
|
Плотность Сетона |
Условное обозначение |
Показатели, характеризующие плотность бетоиа |
||
|
Марка бетоиа по водонепроницаемости |
Водопоглощение, % по массе |
W/C, ие более |
||
|
Нормальная |
Н |
В-4 |
5,7—4,8 |
0,6 |
|
Повышенная |
П |
В-6 |
4,7—4,3 |
0,55 |
|
Особо высокая |
О |
В-8 |
4,2 и менее |
0,45 |
Длительная сохранность стальной арматуры в бетоне обеспечивается: использованием арматурных сталей, наиболее стойких в данной агрессивной среде; соответствующей толщиной и плотностью защитного слоя; защитными покрытиями на арматуре; защитным лакокрасочным или пленочным покрытием на поверхности бетона.
Минимальную толщину защитного слоя бетона и
Іілртность бетона устанавливают в зависимости от степени агрессивности среды, вида агрессивной среды (газообразная, жидкая), вида конструкции (согласнотабл. XVII.6).
Таблица XVII.6. Требования к железобетонным конструкциям, эксплуатируемым в агрессивной среде
|
Степень агрессивного воздействия |
Минимальная толщина защитного слоя бетона, мм, для конструкций, эксплуатируемых |
Плотность бетона конструкций, армированных сталью классов |
||||
|
В газообразной среде' |
В ЖИДКОЙ среде |
A-I, A-II, A-III A-IV, Вр-1 |
B-II, Вр-11, канаты |
A-V, A-VI, AT-IVC, АТ-V, AT-VI |
||
|
Полок. ребристых плит, стенок, балок |
Ферм, КОЛОНН |
|||||
|
Слабая Средняя Сильная |
15 15 20 |
20 20 25 |
25 30 35 |
Н п О |
. П О О |
П О Не допускается к применению |
1 Толщина защитного слоя бетона прк армировании термически упрочненной стержневой арматурой, высокопрочной проволокой и изделиями кз нее должна быть не менее 25 мм.
Стержневую арматуру класса A-V и термически упрочненную арматуру всех классов нельзя применять в предварительно напряженных конструкциях, эксплуатируемых в сильноагрессивных газообразных и жидких средах. В конструкциях из бетонов на пористых заполнителях применение высокопрочной арматурной проволоки классов В-ІІ, Вр-11 и стержневой арматуры классов A-V, Ат-IV и выше допускается только при условии устройства на арматуре специальных защитных покрытий.
Оцинкованная арматура рекомендуется к применений, если невозможно обеспечить требуемую плотность бетона и толщину защитного слоя.
Закладные детали и сварные соединения'железобетонных конструкций следует защищать плотным бетоном или специальными покрытиями (цинковыми, алюминиевыми, лакокрасочными и др.).
3. Антикоррозионная защита конструкций
Защитные средства выбирают в зависимости от сте - • пени агрессивности и свойств среды. При слабоагрессивной среде устраивают лакокрасочные защитные покрытия, а прн среднеагрессивной и сильно агрессивной среде— лакокрасочные, мастичные, оклеечные, облицовочные.
Лакокрасочные защитные покрытия должны образовывать на поверхности конструкции непроницаемый слой толщиной 0,1—1 мм. Толщина покрытия принимается на основе технико-экономических расчетов. Лакокрасочные покрытия могут применяться с наполнителями и без ннх, с армирующей основой или без нее. Материалы для лакокрасочных покрытий выбирают в зависимости от степени агрессивности среды: а) в слабоагрессивных средах—материалы на основе натуральной олифы, полиэфирных смол и др.; б) в среднеагрессивных средах — материалы на основе перхлорвиниловых и эпоксидных смол, тноколов, хлорированного каучука и др.; в) в сильноагрессивных средах — материалы на основе эпоксидных смол, тиоколов, хлорированного каучука с увеличенным числом слоев и др.
Мастичными защитными покрытиями создают на поверхности конструкции непроницаемый слой толщиной 1—10 мм. Для защитных покрытий этого типа применяют материалы на основе органических вяжущих: битумные мастики с наполнителями, полимерные мастики с полиэфирными и эпоксидными смолами и др.
Оклеечные защитные покрытия выполняют с применением трех видов материалов: рулонных — битумных или полимерных; пленочных полимерных; листовых полимерных. Эти материалы могут быть с армирующей основой или без нее.
Облицовочные покрытия применяют для защиты изоляционного сдоя от одновременного воздействия агрессивной среды и механических нагрузок. В качестве материалов применяют изделия из стекла, кислотоупорную керамику, каменные плитки и др.
