Строительные машины и оборудование, справочник



Категория:
   Антикоррозионные работы

Публикация:
   Коррозия бетона, железобетона и других строительных материалов

Читать далее:




Коррозия бетона, железобетона и других строительных материалов

Коррозия бетона. Обычный бетон на портландцементе быстро разрушается при действии на него жидкой и газообразной коррозионных сред. Разрушение бетона происходит различными путями в зависимости от характера коррозионной среды.

В естественных условиях в процессе работы плотин, шлюзов, градирен, резервуаров чистой воды при действии на бетон мягкой воды, т. е. такой, в которой содержится мало кальциевых солей, составные части затвердевшего цементного камня (известь) растворяются и уносятся протекающей водой. В результате этого бетон теряет механическую прочность и разрушается.

При эксплуатации бетонных и железобетонных конструкций в цехах с коррозионными средами, главным образом в химической промышленности, на бетон действуют растворы кислот или влажные кислые газы. В результате коррозии в бетоне образуются кальциевые соли, которые либо растворяются и уносятся водой, либо выделяются в бетоне и на некоторый период уплотняют поверхностные слои бетона.

Особое место занимает сульфатная коррозия, котора протекает при действии на поверхность бетонных конструкций растворов солей серной кислоты. В результате взаимодействия этих растворов с составными частями бетона образуются продукты коррозии, которые отлагаются в порах, трещинах и капиллярах бетона, кристаллизуются в них, увеличиваются при этом в объеме и при некоторых условиях вызывают разрушение бетона.

Промышленные воды, которые содержат сернокислые соли и грунтовые воды, насыщенные углекислым газом, вызывают усиленную коррозию бетона, причем скорость разрушения бетона увеличивается с повышением содержания в воде солей и углекислого газа.

В слабых растворах щелочей (до 10%) бетон на портландцементе является практически стойким. При действии щелочных растворов высокой концентрации и особенно при повышенной температуре бетон разрушается. Это объясняется тем, что концентрированные растворы щелочей (свыше 10%) растворяют составные частицы цементного раствора (зерна кварцевого песка).

Стойкость бетона при действии на него водных солевых растворов зависит от характера и концентрации растворов солей, от химического состава цемента и заполнителей бетона, а также от плотности бетона. Растворы кислых солей разрушают бетон, содержащий значительное количество свободной извести.

Коррозия железобетона. В зависимости от характера коррозионной среды разрушение железобетона может происходить вследствие коррозии как бетона, так и арматуры. Если среда агрессивна к бетону, в нем развивается коррозия, приводящая к обнажению арматуры и разрушению конструкции. Если среда агрессивна только к стальной арматуре, то, проникая к ней через поры и капилляры защитного слоя бетона, агрессивные агенты вызывают ее коррозию.

Стальную арматуру обычно покрывают защитным слоем бетона толщиной 10—20 мм и больше. Защитный слой бетона затрудняет доступ к арматурной стали влаги и кислорода воздуха или кислотообразующих газов, обусловливающих возникновение процесса коррозии. Арматура железобетонных конструкций может подвергнуться коррозии в результате механического повреждения или химического разрушения поверхностного защитного слоя бетона. Однако во многих случаях коррозия арматуры может протекать и под неповрежденным защитным слоем пористого бетона, что очень опасно.

Стальная арматура в железобетонных конструкциях, у которых не поврежден защитный слой бетона, разрушается следующим образом. Коррозионная среда, проникшая через пористый бетон, образует на поверхности арматуры продукты коррозии (ржавчину, соли), которые, увеличиваясь в объеме, разрывают прилегающие слои бетона и образуют трещины в защитном слое бетона. Обычно эти трещины идут вдоль стержней арматуры. С появлением в бетоне трещин процесс разрушения арматуры усиливается из-за более интенсивного поступления к металлу химических веществ.

Скорость коррозии арматуры зависит от поступления кислорода воздуха и влаги (во времени) к поверхности металла. Особенно быстро разрушают железобетонные конструкции производственные газы (хлор, сернистый ангидрид, хлористый водород) в присутствии влаги. Коррозия предварительно напряженной арматуры, изготовленной из высокопрочной углеродистой проволоки, при равных условиях будет больше, чем ненапряженной стержневой арматуры, изготовленной из обычной стали. Это объясняется тем, что в напряженном состоянии металл склонен к так называемому коррозионному растрескиванию, т. е. появлению на его поверхности трещин, в результате чего коррозионная среда, проникшая в трещины, оказывает расклинивающее действие и вызывает понижение прочности металла.

Коррозия штучных силикатных материалов. При строительстве цехов с коррозионными средами для возведения стен, фундаментов и других конструкций применяют разнообразные штучные силикатные материалы: обожженный глиняный кирпич, силикатный кирпич и шлакобетонные камни. Эти материалы по своему химическому составу в основном представляют собой различные соли кремниевых и поликремниевых кислот, алюмосиликаты, кальциевые силикаты, или чистый кремнезем, с примесями окислов других элементов.

Скорость коррозии силикатных материалов зависит от многих факторов: химического и минералогического составов, характера пористости (открытые и закрытые поры), вида структуры (аморфная или кристаллическая), коррозионной среды и ее концентрации и др.

Материал, в состав которого входит углекислый кальций, легко разрушается при действии коррозионной среды (минеральных кислот), образуя кальциевые соли соответствующих кислот. Материалы, содержащие кремнезем, при взаимодействии с концентрированными щелочами растворяются с образованием растворимого кремнекислого натрия.

Большое влияние -на скорость коррозии силикатных материалов оказывает их пористость и структура. Разрушение пористых материалов протекает не только на поверхности, но и в толще материала. При замкнутых, не сообщающихся друг с другом порах разрушительное влияние коррозионных сред проявляется в меньшей степени, чем при наличии открытых пор, когда жидкая коррозионная среда легко проходит в толщу материала. При кристаллической структуре материала коррозионный процесс протекает более медленно, чем при аморфной. Так, например, кристаллический кремнезем (кварц) хорошо сопротивляется воздействию растворов щелочей, в то время как аморфный кремнезем легко в них растворяется.

Обыкновенный глиняный кирпич разрушается под действием растворов щелочей, водных растворов органических и минеральных кислот, а также многих солей и лишь удовлетворительно устойчив в слабых кислотах и кислых газах. Из всех сортов глиняного кирпича наибольшей устойчивостью к коррозионным средам обладает плотный обожженный кирпич (пережог), получаемый в результате обжига отформованного кирпича при более высокой температуре.

Иногда при строительстве химических заводов для заполнения стеновых проемов применяют шлакобетонные камни, однако они совершенно не устойчивы к. действию кислых коррозионных сред и малоустойчивы к действию влаги и растворов щелочей (за исключением слабых концентраций) и в условиях переменного увлажнения и замораживания.

При строительстве цехов с коррозионными средами в качестве стенового материала часто применяют силикатный кирпич, однако входящая в его состав известь обусловливает невысокую коррозионную стойкость этого материала к кислым средам. Лишь в разбавленных растворах щелочей силикатный кирпич достаточно устойчив. Процесс разрушения силикатного кирпича в солевых растворах объясняется главным образом возникновением в порах кирпича кристаллических образований, которые, увеличиваясь в объеме, разрывают материал.

Коррозия древесины. Древесина состоит из отдельных, тесно срошенных между собой клеток, разнообразных по форме и размерам. Основными составными частями древесины являются лигнин, который цементирует отдельные структурные элементы древесины и придает ей жесткость, и целлюлоза. Кроме того, в состав древесины входят экстрактивные вещества (смола, воск, масла и др.) и минеральные вещества, необходимые для питания дерева и его роста.

Коррозия древесины протекает различно в зависимости от характера коррозионной среды, ее концентрации и температуры. При действии на древесину растворов кислот или кислых солей происходит гидролиз (разрушение) целлюлозы древесины, вызывающий необратимую потерю ее прочности. Разрушение древесины под воздействием щелочей объясняется растворением лигнина и частично целлюлозы. Такое же действие на древесину оказывают растворы концентрированных сернокислых солей (сернокислый цинк, сернокислое железо и др.).

Древесина стойка в условиях слабокоррозионных сред. Хвойные породы древесины благодаря содержанию в них смолы обладают большей химической стойкостью, чем лиственные породы. Они стойки к воздействию разбавленных растворов уксусной, соляной, фосфорной и плавиковой кислот, а также растворов нейтральных солей любых концентраций, к действию раствора аммиака, гидроокисей кальция и бария. Древесина разрушается при действии на нее концентрированных минеральных кислот, особенно обладающих окислительными свойствами (азотной, крепкой серной, хромовой). Водные растворы едких щелочей медленно разрушают (расщепляют) древесину; такое же действие на древесину оказывают соли железа, алюминия и цинка.

Для повышения коррозионной стойкости древесины ее покрывают химически стойкими лакокрасочными материалами или пропитывают синтетическими смолами. Чаще всего для этого используют феноло-формальдегидную смолу. Древесина, пропитанная этой смолой, приобретает стойкость при температуре до 75—125 °С к действию растворов серной, соляной, фосфорной кислот, а также выдерживает воздействие многих газов (хлора, фтористого водорода и др.).

Из древесины изготовляют строительные конструкции для химических, коксохимических, гидрометаллургических и других предприятий, а также емкости для хранения разбавленных кислот и растворов солей, сборники, охладительные башни, градирни, вентиляционные короба, вытяжные трубы, лотки и др.

Коррозия полимерных материалов. Полимерные материалы разрушаются в результате воздействия внешней среды: жидких и газообразных химических веществ, нагревания и охлаждения, механических нагрузок, солнечных лучей, кислорода воздуха и др. Эти факторы, действие которых может быть как раздельным, так и совместным, изменяют свойства полимерных материалов и вызывают их старение и последующее разрушение. Например, полиэтиленовая пленка, обладающая высокой стойкостью к действию растворов солей, многих кислот и щелочей, полностью разрушается (изменяет окраску, теряет блеск, растрескивается, снижает механические и другие свойства) в течение 1—2 лет от воздействия кислорода воздуха и солнечных лучей. В большинстве случаев процессы старения и разрушения полимеров протекают на их поверхности там, где происходит поглощение света, кислорода или озона, поэтому целесообразно применять эти материалы в таких конструкциях, которые будут укрыты от света и окисления.

В результате воздействия на полимерные материалы жидких и газообразных коррозионных сред происходит ухудшение их физико-механических и других свойств в зависимости от времени. Так, пластмассы становятся пористыми, легко набухают и поглощают коррозионные среды. Это объясняется тем, что при воздействии коррозионных сред на полимерный материал происходит постепенное разрушение, изменение макромолекул вещества.

Как правило, окислительные среды (азотная кислота, серная кислота высокой концентрации, перекись водорода и др.) разрушают полимерные материалы. Органические растворители (ацетон, хлороформ, бензин и др.) также действуют на большинство этих материалов. Степень разрушения полимерных материалов определяется не убылью в массе, как у силикатных материалов, а, наоборот, увеличением первоначальной массы и объема материала. При этом также сильно снижается механическая прочность.

Коррозионную стойкость полимерных материалов оценивают, исходя из результатов испытаний, по изменению массовых показателей, линейных размеров, внешнего вида и механических показателей (предела прочности при изгибе, сжатии, растяжении и т. д.).

Рекламные предложения:



Читать далее:

Категория: - Антикоррозионные работы

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 



Остались вопросы по теме:
"Коррозия бетона, железобетона и других строительных материалов"
— воспользуйтесь поиском.

Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы

Небольшой рекламный блок


Администрация: Бердин Александр -
© 2007-2019 Строй-Техника.Ру - информационная система по строительной технике.

  © Все права защищены.
Копирование материалов не допускается.


RSS
Морская техника - Зарядные устройства