Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Проблеми довговічності та захист бетонів від корозії

Бетонні споруди можна поділити на дві основні групи: для першої - термін експлуатації необмежений і визначається сотнями років, а для другої - термін ек­сплуатації обмежений і може бути встановлений з точністю 10...20 років.

До першої групи відносять споруди, які коригують, підправляють природні ландшафти, тобто морські берегозахисні об'єкти, споруди, що захищають від ла­вин та зсувів, деякі категорії мостів, для яких можна прогнозувати стабільність навантаження у часі, більшість наземних споруд, що не передбачають ніяких ре­конструкцій, греблі, іригаційні та унікальні споруди спеціального призначення (телевізійні башти, меморіальні комплекси).

До другої групи відносять промислові споруди, термін експлуатації яких визначається терміном корінних перетворень у техніці та науці, житлові та мону­ментальні (загальносуспільні) будинки, вимоги до яких визначаються рівнем ци-вілізації та добробутом суспільства.

Надання конструкціям стійкості до дії зовнішнього середовища - це склад­на екологічно-технічна проблема, яка виникла внаслідок проникнення людини зі своїми спорудами у природне середовище.

Розглядання проблеми підвищення довговічності має здійснюватися у двох аспектах: вивчення характеристик оточуючого середовища і визначення доміну­ючих факторів, дія яких є небезпечною; вивчення механізму корозій­них процесів з метою розробки на цій основі способів підвищення довговічності штучного каменю.

«Довговічність» для будівельних матеріалів та конструкцій може бути визначена як здатність зберігати експлуатаційну придат­ність на протязі визначеного проектом терміну служби.

Найуразливішим об'єктом корозії бетонних споруд є цементний камінь. Заповнювачі також можуть провокувати розвиток корозії бетону внаслідок взаємодії з цементним каменем. Обов'язковою умовою здійснення хімічних реак­цій є наявність рідкої фази або водного розчину, що заповнює пори бетону.

Основними компонентами розчину (рідкої фази) є гідроксид кальцію та сполуки лужних металів (натрію та калію), які значною мірою визначають особливості протікання процесів внутрішньої корозії бетону .

Найбільш розповсюдженою та небезпечною є взаємодія між сполуками лужних металів та кремнеземом деяких видів заповнювачів (опал, халцедон, деякі вулканічні склоподібні породи та сланці).

Внутрішня корозія бетону проявляється у вигляді тріщин та прошарків гелеподібних речовин, що утворюються в місці контакту заповнювача із цементним каменем. Процеси внутрішньої корозії розвиваються повільно протягом місяців або років.

Також можливою є реакція між рідкою фазою та заповнювачем у вигляді доломітизованих вапняків, яка має назву «роздоломічування». Внаслідок хімічної реакції відбувається розширення твердої фази та послаблення структури цементного ка­меню. Причиною внутрішньої корозії може бути також вміст у заповнювачах до­мішок, що віднесені до категорії «шкідливих», у вигляді сполук сірки - сульфа­тів та сульфідів.

Другий клас процесів внутрішньої корозії визначається нестабільністю но­воутворень, що виникають у процесі гідратації, та процесами фазових перетво­рень гідратованих сполук цементного каменю, наприклад в камені на основі гли­ноземистого цементу.

Внутрішня корозія може бути обумовлена хімічними добавками, особливо протиморозними, що використовують у великій кількості і які містять, як прави­ло, розчинні солі лужних металів.

Найбільш розповсюджений вид внутрішньої корозії, розвиток якої обумовлений реакціями між сполуками лужних металів та аморфним крем­неземом заповнювачів.

Заповнювачі такого типу можуть бути отримані з метаморфічних та вивер­жених гірських порід, що містять аморфні та склоподібні різновиди кремнезему: опал, халцедон та ін.

Найбільше розширення бетону зафіксовано при використанні як заповню­вача опалу. Слід зазначити, що здатність бетону до розширення пов'язана: при використанні як заповнювача відносно крупних фракцій породи розширення зростає, але при введенні породи, ступінь дисперсності якої дорівнює або перевищує ступінь дисперсності цементу, розши­рення починає зменшуватись.

До недавнього часу випадки внутрішньої корозії зустрічались досить рідко, але нині, внаслідок погіршення якості сировини, інтенсивного вилучення лугів при випалюванні цементного клінкеру, а також введення на цементних заводах більш якісної системи затримання пилу, кількість лугів у цементах збільшилась.

Враховуючи зазначене, виникає питання про можливість введення у бетон добавок, що здатні були б запобігати розвитку реакції «луги - кремнезем». Вихо­дячи з уявлень про механізм корозії, такими добавками можуть бути речовини, що зв'язують Са(ОН)2, та зменшують можливість проявлення ефекту напівпроникності плівок, що утворюються, наприклад, шлаки та пуцолани різного виду, в тому числі тонкодисперсний кремнезем.

Відомі ще й інші методи запобігання розвитку корозії, наприклад, у випад­ку, коли процес розвитку корозії вже почався: це може бути обробка поверхні бе­тону спеціальними розчинами.

Таким чином, довговічність будівельних матеріалів визначається як об'єк­тивними факторами (умовами експлуатації, кліматичною зоною, особливостями конструктивних рішень), так і суб'єктивними, що пов'язані з характером мікро- та макроструктури штучного каменю. Наприклад, формування міцності це­ментного бетону обумовлюється властивостями мікро- та макроструктури (на 40%); адгезійною взаємодією розчинової складової з крупним заповнювачем (на 40%) та механічним зчепленням цементного каменю з нерівностями поверхні за­повнювача (20%). Спеціальні властивості бетону, в тому числі підвищена коро­зійна стійкість, обумовлюються не тільки складом та характером мікроструктури (50%), але й видом макроструктури, в тому числі видом крупного заповнювача та можливістю його взаємодії з елементами мікроструктури (50%).

 

Контрольні запитання

1. Стандартизація та класифікація бетонів.

2. Загальні властивості важкого бетону: міцність, деформації бетону.

3. Розкажіть про властивості бетонної суміші.

4. Як оцінюють міцність бетону?

5. Чим відрізняється клас бетону від його марочної міцності?

6. Чому бетон завжди має деяку пористість?

7. Розкажіть про приготування бетонної суміші.

8. Які існують способи одержання легких бетонів? Їх властивості, галузі використання.

9. Розкажіть про бетони на пористих заповнювачах.

10. Назвіть спеціальні бетони та особливості їх використання.

11. Що ви знаєте про ніздрюваті бетони?

Тема 9.Металеві матеріали та вироби

Загальна характеристика та основні властивості металів. Класифікація чавунів та вуглецевих сталей. Вироби зі сталі. Кольорові метали та сплави й матеріали на їхній основі. Проблеми довговічності та захист металевих виробів від корозії.

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-11

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...