Реферати українською » Строительство » Корозія залізобетону


Реферат Корозія залізобетону

Страница 1 из 2 | Следующая страница

>Міністерство транспорту тазв’язку України

>Дніпропетровськийнаціональнийуніверситет

>залізничного транспорту ім.ак. В.А.Лазаряна

Кафедра: «>Хімії таінженерноїекології»

>Реферат

На тему:

«>Корозіязалізобетону»

>Віконав : студент 655 грн

ІвановД.А.

>Перевiрів : Ковтун Ю.В.

>Дніпропетровськ 2005


СПІЛЬНІ ДАНІ

>Бетони з урахуванням неорганічних в'язких речовин нагадують штучні будівельні конгломерати, одержувані внаслідок тверднення раціональної за складом, старанно перемішаної і ущільненої бетонної суміші з в'язальника речовини, води та заповнювачів. Крім корінних компонентів у складі бетонної суміші можуть вводитися додаткові речовини спеціального призначення. Серед інших ПОЗОВ бетони ставляться до масовим щодо застосування у будівництві унаслідок їх високої міцності, надійності і довговічності під час роботи в конструкціях будинків та споруд. Крім високої міцності, у бетонів з урахуванням неорганічних в'язких речовин є багато та інших достоїнств: легкаформуемость бетонної суміші із отриманням практично будь-яких наперед заданих форм і дрібних розмірів виробів і конструкцій, доступність високої механізації технологічних операцій та т. п. Велика економічність виробів із бетону у тому, що їх виробництва застосовують понад 80% обсягу місцевого сировини — піску, щебеню, гравію, побічних продуктів промисловості, у вигляді шлаку, золи та інших. За деякими закордонним даним, кількість енергії, потрібну для бетонних матеріалів, є мінімальним проти енергією (наведеної до єдиного еквівалентом), яка потрібна на виготовлення стали, алюмінію, скла, цегли, пластмас. Длязатворения порошкоподібних в'язких втестообразное стан й отримання бетонної суміші використовують звичайну воду — питну з водогону чи річкову, озерне та інших. Витрата води також нижча, аніж за виробництві сталі. Після тверднення тісто утворює камінь, наприклад цементний камінь (>микроконгломерат), а ущільнена бетонна суміш — бетон (конгломерат). Частина обсягів бетоні,заполнителе і камені займають пори і капіляри різного розміру та у різному кількості.

Для бетонів застосовуються майже всі різновиду неорганічних в'язких, відповідно чому бетони поділяються на цементні, гіпсові, силікатні, шлакові, спеціальні (на фосфатних, магнезіальних та інших в'язких). Їх застосовуються також усі різновиду заповнювачів, відповідно чому бетони поділяють на щільні, пористі, спеціальні. При об'єднанні в'язких і заповнювачів в прийнятих за складом кількостях одержують купу технічних рішень під час виробництва штучних будівельних конгломератів різного призначення. Якщо цих двох компонентів не вистачить, тоді вводять додаткові речовини (добавки). Ще сильним чинником, яким користуються і при отриманні бетонів із наперед заданими властивостями, є технологія з її різноманітними операціями (межами), режимами (тепловими, механічними тощо.) і характеристиками устаткування.

Одним із показників заданих властивостей належить середня щільність бетону. Величина середньої щільності бетону залежить від різновидузаполнителя, а почасти обумовлена пористість цементного каменю. Особливо важкі з середньої щільністю понад 2500 отримують при заповнювачах як залізної руди, бариту, чавунного скрапу, обрізків стали чи чавуну. Важкі— середньої щільності 2200... 2500 отримують застосуванням у яких якзаполнителя щебеню з щільних гірських порід гранітів, діабазу, піщанику та інших.; полегшені — з середньої щільністю 1800... 2200. У легких бетонах з середньої щільністю 500 ...2000кг/м3 використовується легкий заповнювач, природний чилскусственний, зокрема пемза,туфи, керамзит,аглопорит,вакулит, соціальній та них нерідко відсутня піщана фракція, внаслідок чого виникають порожнечі між щебенем, а сам бетон іменуєтьсякрупнопористим легким бетоном. Особливо легкі бетони (теплоізоляційні) з середньої щільністю менш 500кг/м3 характеризуються тим, що функції своєрідногозаполнителя у яких передані повітряним чи газовим осередків.

При найбільшоїкрупностизаполнителя до 10 мм — бетони дрібнозернисті, понад десять мм —крупнозернистие.

Залежно від виробничого призначення бетони поділяють на конструкційні, призначені виготовлення бетонних і залізобетонних внутрішніх та зовнішніх конструкцій промислових і громадянських будинків та інженерних споруд (колони, балки, плити); гідротехнічні — на будівництво гребель, шлюзів, обличкування каналів та інших гідротехнічних споруд; дорожні — на будівництво дорожніх і аеродромних підстав та покрить; спеціальні — від використання при устроїжароупорних покриттів,кислотоупорних виробів. Кожній різновиду бетону притаманні свої особливості: гідротехнічний може бути гранично щільним, водонепроникним, морозостійким, стійким проти корозії, тоді як бетон для житлового будівництва, тим паче огороджуючих конструкцій (стін, перекриттів), може бутималотеплопроводним, підтримувати і зберігати хорошу звукоізоляцію тощо., а бетони дорожні не бути лише морозостійкими, а й стійкими до динамічним впливам транспортних навантажень, доистираемости і зносу під колесами автомобіля у непростих кліматичні умови.

 

КОРОЗІЯЖЕЛЕЗОБЕТОНА. Визначення корозії залізобетону

>Коррозией називають процес повільного руйнації залізобетону під впливом різних агресивних середовищ, наслідком є поступовий спад несучою здібності конструкцій і погіршення експлуатаційних якостей споруд й будинків на цілому. Причини руйнації бетону і залізобетону залежить від умов служби конструкцій (надворі, під водою, у землі чи зоні змінного рівня води) і виду агресивної середовища.

Під корозією бетону прийнято вважати погіршення експлуатаційних характеристик цього будівельного матеріалу внаслідок впливу різних агресивних речовин. Щоправда, у цій статті піде мова щодо звичної корозії бетону, йдеться про корозії, властивою сталевим елементам, що використовуються сучасними виробниками для армування цементного каменю.

Прагнучи знизити видатки затвердіння бетону, виробники нерідко додають у матеріал різні модифікатори і пластифікатори. Вплив подібних добавок може істотно поліпшити експлуатаційні якості цементного каменю, та заодно хто б дасть гарантій, що модифікатори і пластифікатори стануть причиною виникнення корозіїармирующих елементів.

По приклади далеко ходити зайве. У 90-х років за північним містам Російської Федерації прокотилася хвиля обвалів різних споруд з армованого бетону. До того ж обвалилися тоді як виробничі і громадських будівлі, а й житлові будинки, побудованих за кілька років аж до катастрофи.

Виявилося, що вітчизняні виробники армованого бетону до швидшого затвердіння матеріалу додавали до нього різноманітні хлористі добавки. У результаті бетон швидко твердів і набирав міцність, якеармирующие елементиразъедались токсичним для металу хлором. Згодом будівельна конструкція втрачала свою надійність й просто розвалювалася.

Хоча того часу минуло понад десять років, сьогодні Росія має справжній бум, і вироби з армованого бетону користуються колосальним попитом. Звісно, сучасні перевіряльники органи старанно стежать, щоб бетон виготовлявся з усіх встановлених технологій, але до всього, як відомо, не встежиш.

Чи варто очікувати обвалу будинків із армованого бетону на найближчим часом, поки що невідомо. Проте багато хто вчені вже свідчать, що використання низькоякісного бетону сьогодні може бути серйозної проблемою майбутніх поколінь. Невідомо, прислухаються до них забудовники, але будинків з армованого бетону з кожним днем стає дедалі більше…

Виникнення та розвитку корозії залежить від складу і властивостей агресивної середовища, швидкості обміну середовища у поверхні матеріалу, температури середовища, щільності і складу матеріалу, його напруженого стану, структури, товщини і щільність захисного шару і умов взаємодії матеріалу з середовищем.

Вплив агресивних середовищ на бетон дуже різні. Так само різноманітні ікоррозионние процеси, вражаючі бетон. Існують такі види корозії бетону:

·аммонийная корозія бетону (корозія бетону на результаті його з розчинами солей амонію);

· кислотна корозія бетону (корозія бетону на результаті його з кислотами);

·магнезиальная корозія бетону (корозія бетону на результаті взаємодії цементного каменю з розчинами магнезіальних солей);

· радіаційна корозія бетону (зміна властивостей бетону внаслідок дії нею потоків іонізуючого випромінювання здійснюватиме);

· сульфатна корозія бетону (внаслідок взаємодії цементного каменю з сульфатами);

· вуглекисла корозія бетону (внаслідок взаємодії бетону з агресивної вуглекислотою, котра міститься у питній воді);

· лужне корозія бетону (корозія внаслідок взаємодії бетону з лугами);

· коксування бетону (процес взаємодії цементного каменю з вуглекислим газом, що призводить до їх зниження лужності рідкої фази бетону);

·електрокоррозия (корозія бетону під впливом електричного струму внаслідок електрохімічних іелектроосмотических процесів, виникаючих під впливом постійного чи змінного струму);

· електрохімічна корозія залізобетону (корозія, що відбувається через те, що арматурна сталь після занурення у розчин електроліту починаєкорродировать).

Попри розмаїття агресивних чинників, головні причини корозії можна розділити втричі виду, з кожного з яких процеси корозії об'єднуються основними ознаками.

Перший вид корозії об'єднує ті процеси корозії, які виникають під впливом вод з малої тимчасової жорсткістю, коли складові затверділого в'язальника розчиняються і вимиваються протікаючим водою. Наявність у воді солей, не реагують безпосередньо з отверділим в'язким, може збільшувати їх розчинність, прискорюючи цим розбудовні процеси корозії.

Другий вид корозії об'єднує процеси корозії, що розвиваються при дії вод, містять хімічні речовини, котрі вступають у обмінні реакції з складовими бетону.Образующиеся у своїй продукти реакції розчиняються і вимиваються водою, збільшуючи пористість, чи виділяються якгелеобразних новоутворень, котрі мають в'язкою здатність. До цього виду корозії можна віднести процеси, виникаючі під впливом кислот, магнезіальних солей.

Третій вид корозії об'єднує процеси, при розвитку що у порах і капілярах матеріалу відбувається кристалізаціямалорастворимих солей. Це призводить значні напруги в стінках капілярів і пір, обмежують зростання кристалів, і внаслідок цих напруг – руйнація структури. До цього виду корозії можна віднести процеси корозії при дії сульфатів, де руйнація викликається зростанням кристалів гіпсу ісульфатоалюминатов кальцію. Агресивне вплив газів диктується їхнє виглядом, концентрацією, температурою і відносній вологістю повітря, і навіть швидкістю обміну агресивної середовища. Швидкість корозії зростає за одночасного дії хімічних і фізичних чинниківКоррозионние процеси поглиблюються від зовнішніх механічних впливів.

У залізобетонних конструкціях необхідно розглядати і питання схоронності арматури в бетоні. При вплив на бетон рідких середовищ, які містять агресивних стосовно стали іонів, насамперед руйнується бетон, т. е. процес корозії бетону є головним. У разі газо-повітряної середовища (у разі підвищення відносної вологості повітря 60%), і навіть при вплив на конструкцію рідких чи твердих середовищ, містять агресивні стосовно стали іони, можливий розвиток корозії арматури. Руйнування залізобетонній конструкції у разі може настати внаслідок корозії арматури. Продукти іржі накопичуються на арматурі, тиснуть на бетон, викликають поява тріщин, та був і відшарування захисного шару. Найбільшу небезпека викликає застосування високоміцних арматурнихсталей,подверженнихкоррозионномурастрескиванию. І тут може бути обрив напруженої арматури.

Корозія бетонних і залізобетонних конструкцій з промисловою, цивільних, житлових, сільськогосподарських та інших будинках одна із поширених дефектів, які впливають безпечну експлуатацію, і призводить до їх зниження надійності будинків та споруд.

 

Хімічна корозія бетону

При експлуатації інженерних споруджень за рідких і газових середовищах бетон може зазнавати хімічної корозії. Корозія в газоподібної середовищі протікає зазвичай за наявності вологи і такий самий, як і воді.

Відповідно до класифікацією, запропонованої В.М.Москвиним, хімічну корозію цементного бетону поділяють втричі виду. У чистому вигляді вона зустрічається рідко. Частіше поєднуються два виду корозії.

Корозія першого виду відбувається внаслідок розчинення складових цементного каменю водами з малої тимчасової жорсткістю. Ця вода гірських річок, дощова, болотна, конденсат. Зменшує агресивність води вміст у нійСа (>НСО3)2 іМg(НСО3)2. І тільки вода збикарбонатной лугом менш 1,4-0,7 мгекв/л є агресивної. Руйнування цементного каменю починається вимиваннямСа (>ОН)2, розчинність, якої 1,2 г/л дляСаО, та був йде руйнаціяклинкерних мінералів.Вищелачивание 15-30%СаО цементного каменю приводить до зменшення міцності на 40-50%.

Стійкість бетону можна підвищити застосуванням більш щільних бетонів,пуццолановихпортландцементов ішлакопортландцементов.Добавки вцементах пов'язують вапно в нерозчинні сполуки. Привидерживании виробів надворі внаслідок взаємодіїСа (>ОН)2 з СО2 лежить на поверхні бетону утворюєтьсямалорастворимий карбонат кальціюСаСО3, якийвищелачивается водою.

Корозія другого виду відбувається внаслідок взаємодії складових цементного каменю з кислотами і деякими солями. При обмінних реакціях утворюються які мають міцності легкорозчинні сполуки. До цього виду корозії відносятьуглекислотную,общекислотную,магнезиальную.

>Углекислотная корозія. Вуглекислий газ СО2, що у повітрі, розчиняється у питній воді, створюючи вугільну кислотуН2СО3. За наявності воді достатньої кількості карбонату кальціюСаСО, щоб нейтралізувати вугільну кислоту,Н2СО3 іСаСО3 має перебувати вравновесном стані:СаСО3 +Н2СО3 <->Са (>НСО3)2. Ця вугільна кислота перестав бути агресивної стосовно цементному каменю. Якщо вуглекислоти більше, ніж рівноважний, вона стає агресивної і спроможна зруйнувати цементний камінь по реакцій:

>Са (>ОН)2 +Н2СО3 =СаСО3 +2Н2О;

>СаСО3 +Н2СО3 =Са (>НСО3)2.

>Гидрокарбонат кальцію легко розчиняється і вимивається водою.Углекислотная корозія відбувається внаслідок дії розчинів неорганічних і органічних кислот за її рН < 7. Не входять сюдикремнефтористо-водородная іполикремниевие кислоти.Кислоти зберігають у стічних, болотних водах; в викидах промислових підприємств то, можливо сірчистий газ, хлор та інші, які із водою кислоти.Кислоти взаємодіють ізгидроксидом кальцію, у результаті виходять безладні кальцієві солі, легковимиваемие водою. Наприклад, при дії соляної кислотиНСI на цементний камінь виходить розчинну хлорид кальцію:

>Са (>ОН)2 +2НСl =СаСl2 +2Н2О.

Органічні кислоти — азотна, оцтова, молочна, винна,олеиновая,гуминовая,фульвовая та інші — також руйнують цементний камінь.

>Магнезиальная корозія. Сутомагнезиальная корозія відбувається за дії магнезіальних солей, крімМgSО4. Наприклад, у морській воді міститься хлорид магніюМgСI2, який взаємодіє зі цементним каменем за реакцією:

>Са (>ОН)2 +МgСl2 =СаСl2 +Mg(OH)2.

Утворюється розчинну хлорид кальцію і нескладнийгидроксид магнію. Корозія помітна при змісті у питній водіМgСI2 більш 1,5-2%.

Для захисту від корозії другого виду треба використовувати щільні бетони, робити просочення бетонуепоксидними,полиефирними та інші смолами, влаштовувати захисні покриття.

Корозія третього виду виникає при дії на цементний камінь речовин, здатних утворювати кристалічні сполуки збільшеного обсягу. Вони тиснуть на стінки пір і цементний камінь. Корозія відбувається за дії вод, містять сульфат кальціюСаSO4, сульфат натріюNa2SO4 та інших.Na2SO4 спочатку реагує зСа (>ОН)2 за схемоюСа (>ОН)2 +Na2SO4 <->CaSO4 +2NaOH, та бувCaSO4 зминераломС3А.Сульфат кальціюCaSO4 відразу реагує зминераломС3А:

>ЗСаО xАl2O3 x6Н2О +CaSO4 + (>25-26)Н2О =ЗСаО xАl2О3 xCaSO4х(31-32)Н2О.

Через війну взаємодії утворюється кристалічнийтрехсульфатнийгидроалюминат (>етрингит) з обсягом 2,8 разу великим обсягу вихідних речовин.

Щоб запобігти цього виду корозії застосовують глиноземний цемент,сульфатостойкиепортландцемента і бетони підвищеної щільності.

>Сульфатно-магнезиальная корозія виникає при дії на цементний камінь сульфату магніюMgSO4. Реакція йде за схемою:Са(ОН)2 +MgSO4 +2Н2О =CaSO4х2Н2О +Мg(ОН)2. Утворюється пухка масаМg(ОН)2 і кристалиCaSO4 x2Н2О, які розчиняються у питній воді. Вплив на цемент

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація