К вопросу выбора защиты строительных конструкций на предприятиях с агрессивными средами

К вопросу выбора защиты строительных конструкций на предприятиях с
агрессивными средами
В.П.Новоженин, И.Н.Карлина
При проведении комплексных натурных обследований зданий и сооружений на
производствах с агрессивными технологическими средами целью определения
фактических категорий технического состояния конструкций и разработки научнообоснованных рекомендаций по восстановлению эксплуатационной надежности и по их
защите было установлено, что наряду со средами достаточно изученными в аспекте их
коррозионного воздействия на конструкции при 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
нитроокиси фениларсоновой 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 (II вид 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 II виду 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 научнотехнической информации и пропаганды,1988.-1с.