Навигация:
Главная → Все категории → Водозаборные и очистные сооружения

Коррозия бетонных, железобетонных и металлических конструкций


Коррозия бетонных, железобетонных и металлических конструкций

Коррозия бетона и железобетона.

Она определяется степенью агрессивности воды — среды, оцениваемой следующими показателями:
1) кислотностью, выражаемой водородным показателем рН *;
2) жесткостью (бикарбонатной щелочностью);
3) содержанием агрессивной углекислоты, сульфатов магния;
4) общим содержанием солей.

В соответствии со СНиП 11-28-73 («Защита строительных конструкций от коррозии») агрессивность воды по показателю рН нормируется в зависимости от плотности бетона.

Эффективным способом повышения стойкости бетона против коррозии является обработка его поверхности солями кремне-фтористоводородной кислоты (флуатирование).

Бикарбонатная щелочность определяется содержанием солей кальция и магния, причем чем выше их содержание, тем быстрее образуются труднорастворимые карбонаты. Бетон интенсивно разрушается при воздействии на сооружение сернокислых солей кальция, натрия и магния. Ионы сульфата проникают в глубь цементного камня и вступают в реакцию с гидроалюминатом кальция, сопровождающуюся увеличением объема твердой фазы, приводящей к образованию трещин.

Наиболее неблагоприятны периодические изменения уровня воды. На свободной поверхности колодца осаждаются соли, происходит их кристаллизация и как результат — разрушение

бетона. Вода считается агрессивной по коррозии кристаллизации, если содержание в ней растворимых солей превышает: 10 г/л — для бетона нормальной плотности, 20 г/л — повышенной плотности, 50 г/л — для особо плотного бетона.

Защита от коррозии металлических конструкций и трубопроводов, уложенных на дно водоемов. Различают химическую и электрохимическую коррозию металла. Второй ее вид часто наблюдается у конструкций, погруженных в воду, а также во влажный грунт. На скорость электрохимической коррозии влияет ряд факторов, в частности водородный показатель рН среды, наличие ингибиторов (замедлителей) и стимуляторов, концентрация электролита, скорость движения коррозионной среды и ее температуры. Немаловажную роль играет состояние поверхности, так как при соприкосновении с воздухом на металле образуется пленка окисла, которая тормозит дальнейшее его окисление.

Изоляции подводных трубопроводов должно быть уделено особое внимание, так как стальные трубы легко корродируют главным образом от воздействия воды. Поскольку самотечные трубопроводы имеют сравнительно небольшую длину, нецелесообразно устанавливать на строительной площадке машины для очистки и изоляции труб. Лучше доставлять сюда уже изолированные звенья предельной длины, чтобы на месте обрабатывать только стыки.

Противокоррозионное покрытие должно не менее 30 лет сохранять свои изолирующие качества: равномерно и плотно обволакивать поверхность металла, быть водонепроницаемым, не размягчаться при высоких температурах и не давать трещин при низких.

Усиленный тип изоляции. Этот тип применяется для защиты подводных стальных трубопроводов в соответствии с требованиями ГОСТ 9.015-74 и других нормативных документов, утвержденных Госстроем СССР.

Конструкция изоляции из битумно-минеральных и битумно-полимерных мастик при общей ее толщине 9±0,5 мм состоит из семи слоев, укладываемых в следующем порядке: слой 1 — битумная грунтовка; 2, 4 и 6 — битумно-полимерная или битум-но-минеральная мастика толщиной 3 мм; 3 и 5 -армирующая обмотка из стеклохолста ВВ-К; 7 — наружная обертка из бумаги (мешочной по ГОСТ 2228-75 или оберточной марки А по ГОСТ 8273-75).

Прочность покрытия зависит от подготовки поверхности и тщательности нанесения отдельных слоев. Изолируемая поверхность очищается металлическими щетками или пескоструйным аппаратом от грязи, ржавчины, окалины, причем она должна быть доведена до металлического блеска и быть сухой. Для этой цели хорошие результаты показала портативная центробежная трубоочистительная машина ПОМ-31 (или ПОМ-51) для труб диаметром 200-600 мм; ее целесообразно применять, когда трубы доставляются на площадку неизолированными. Производительность машины достигает 80 м/ч.

Применяется и иной способ очистки труб — с помощью преобразователя ржавчины, выпускаемого отечественной промышленностью и удовлетворяющего требованиям технических указаний. Предварительно поверхность трубопровода очищают от рыхлой пластовой ржавчины, затем жесткой кистью наносят на нее преобразователь. Обработанную таким образом поверхность оставляют на 15-20 ч, после чего напорной струей воды очищают ее до блеска.

Если наносить расплавленный битум на сравнительно холодную поверхность трубы, изолирующий слой очень быстро охлаждается, плохо с ней сцепляется и покрывается сеткой многочисленных трещин, вследствие чего изоляция становится негодной. Чтобы предотвратить это, предварительно на сухую очищенную поверхность трубы наносят грунт — тонкий слой разжиженного битума (1 часть битума и 3 части бензина по объему); смесь наносят равномерно и растирают кистью, в результате чего на поверхности трубы образуется прочно соединенная с ней пленка битума. Расход грунта составляет около 0,6 л на 1 м2 поверхности трубы.

Подбор состава битумных мастик. Они подбираются в соответствии с температурными условиями производства изолировочных работ. Зимой применяется мастика, состоящая из битума БН-IV (ГОСТ 6617-56) или БНИ-IV (ГОСТ 9812-74) -70% по массе, минерального наполнителя, которым служит тонкомолотый доломитизированный известняк-25%, и пластификатора — зеленого масла (ГОСТ 2985-64) — 5%. При температуре до -25 °С в составе мастики используют битум БН-V или БНИ-V (80%) и полидиен (20%).

Во избежание коксования и ломкости битума нельзя поднимать температуру варки выше 200 °С. Оптимальной температурой, обеспечивающей хорошие свойства и требуемую толщину изоляции, является 160-170° С летом и 170-180° С зимой.

Для усиления покрытия между третьим, пятым и шестым слоями помещают стекловолокнистые армирующие материалы: стеклоткань, стеклохолст и стеклорогожи, пропитывая их гидрофобными жидкостями (ГКЖ или латексом), что удлиняет срок их службы. Иногда применяют морозостойкий каландровый материал — бризол II или гидроизол.

Для защиты от повреждений изоляцию трубопровода обертывают крафт-бумагой. Такая обертка предохраняет ее от повреждений, связанных с перевозкой, с механическим воздействием грунта, которым засыпают траншеи, с возможными передвижками трубопровода по строительно-монтажной площадке или температурными воздействиями; кроме того, обертка препятствует стеканию изоляции с труб в жаркую погоду.

Эмаль для защитного покрытия хранится и перевозится в металлической или деревянной таре. Перед нанесением она разогревается до 200° С, процеживается через 2-3-миллиметровую сетку и наносится на чистую поверхность просохшего грунта (не пристающего к руке при легком нажатии) — летом через 4-6 ч после огрунтовки. При наложении битумного покрытия на невысохший грунт растворитель под воздействием горячей битумной эмали усиленно испаряется и, прорываясь через еще не окрепший слой покрытия, образует в нем мелкие пузырьки. Поэтому каждый последующий слой покрытия должен наноситься на вполне застывший предыдущий слой. Разливать расплавленную массу из котла в ведра или лейки, а также переносить ее надо осторожно, чтобы избежать взбалтывания (это приводит к образованию пузырьков в покрытии).

Котлы для варки битума в полевых условиях должны устанавливаться на расстоянии не менее 40 м от деревянных и легко загорающихся строений. Так как попадание воды (снега, льда) в горячую массу вызывает бурное вспенивание и переливание битума через край, то варку надо производить под навесом, а на открытой стоянке защищать котел крышкой. Во избежание переливания горячего битума через край сосуда его заполняют не более чем на три четверти.

Изоляция стыков. Небольшие участки ремонтируются теми же материалами, что и изоляция трубопроводов. Стыки изолируются полимерными липкими лентами, которые допускаются к применению на трубопроводах, изолированных другими материалами. Главное преимущество пленочных покрытий — их высокие защитные свойства.

Для подводных переходов можно осуществить изоляционное покрытие, состоящее из полимерной ленты, грунтовки и двух слоев реек. Применяется также поливинилхлоридная лента ПИЛ (МРТУ 6-05-1040-67), которую можно использовать для нанесения на поверхность трубопровода лишь при положительной температуре (не ниже +5 °С) и, наоборот, другие ленты — липкие полиэтиленовые ПЭЛ, специальные поливинилхлоридные ПВХ-СЛ (ТУ 51-193-57) и морозостойкие МИЛ ПВХ-СЛ — наносят при отрицательных температурах наружного воздуха (до -25 и -12 °С соответственно).

Морозостойкая лента МИЛ ПВХ-СЛ — наиболее перспективный антикоррозионный материал; она обладает высокими защитными и прочностными свойствами, эластичностью, водонепроницаемостью, химической и диэлектрической стойкостью, а потому успешно применяется в районах Крайнего Севера. Ее наносят на очищенную трубу без предварительной подготовки.

При устройстве специальных защитных покрытий (при прокладке трубопроводов продавливанием или проколом) хорошо зарекомендовала себя изоляция на основе эпоксидных смол.

Футеровка трубопроводов. Так как звенья подводных трубопроводов неоднократно перемещаются по грунту и при укладке способом протаскивания возможно повреждение изоляции, то для защиты изоляционного покрытия устраивают футеровку. Обычно это деревянные рейки или тонкие доски, уложенные снизу сплошь, а в остальной части — прерывисто. Футеровка тем более необходима, так как крафт-бумага размокает и быстро разрушается. Вместо футеровки из реек может выполняться защитный слой из асбестоцемента толщиной в несколько миллиметров или железобетонное (бетонное) покрытие, служащее одновременно и балластом.

Качество изоляции контролируется по мере ее нанесения, а также перед укладкой и после укладки плетей в траншею. При этом устанавливается отсутствие дефектов; равномерность толщины покрытия проверяется индукционным толщиномером ИТ-60 через каждые 100 м (не менее чем в четырех точках по окружности трубопровода); оплошность покрытия (выборочно) — искровым дефектоскопом ДИ-60 с напряжением 24 кВ при толщине покрытий более 4 мм и 16 кВ при толщине до 4 мм; прилипаемость (адгезия) покрытия к металлу — адгезиметром СМ-1 или путем вырезания из покрытия треугольника под углом 45-60° и отрыва его от вершины угла надреза. Адгезия проверяется через каждые 500 м. Сопротивление покрытия отрыву, определяемое адгезиметром, при температуре до 25°С должно быть не менее 0,5 МПа. Изоляция считается хорошо прилипшей, если покрытие отрывается от металла отдельными кусками. Изоляцию полимерными лентами проверяют также на хрупкость при отрицательных температурах.

В зимних условиях работы по изолирования трубопроводов разрешается производить при температуре до -25 °С, а при более низких температурах их следует вести в тепляках.

Похожие статьи:
Устранение фильтрации в бетонных колодцах

Навигация:
Главная → Все категории → Водозаборные и очистные сооружения

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум