Типы агрессивных воздействий на строительные материалы

Опубликовано admin Мар 14, 2014 в Материалы

Типы агрессивных воздействий на строительные материалы. Условия воздействия внешней среды со строительными материалами. Существуют нормативные документы, которые классифицируют агрессивные среды по их воздействию на строительные материалы, которые можно скачать на сайте docs.cntd.ru. В странах СНГ агрессивное воздействие окружающей среды в отношении строительных изделий классифицируется в соответствии с указаниями СНиП 2.03.11-85 «Защита от коррозии строительных конструкций». Руководствуясь указаниями данного СНиПа, агрессивность среды определяется по свойствам материала (пористость, проницаемость, вид вяжущего вещества), с которыми она контактирует. По степени влияния окружающей среды на материал эти среды классифицируют на: неагрессивные, мало-агрессивные, средне-агрессивные, высоко-агрессивные. Эта классификация является условной, т.к. для одних материалов данная среда может быть агрессивной, а для других нет и наоборот. В данном СНиПе агрессивные среды классифицируются и в зависимости их агрегатного состояния.

Общая характеристика жидких агрессивных сред. Высоко-агрессивными в отношении бетона являются жидкости, которые воздействуют на него периодически или постоянно. Объяснить это можно тем, что для прохождения химических реакций при нормальной температуре требуется жидкая фаза. На скорость прохождения химических реакций между бетоном и агрессивными средами влияют такие факторы как: вид вяжущего вещества, заполнителей и добавок; петрографический и химический состав заполнителей и вяжущего вещества; зерновой состав вяжущего вещества и заполнителей; технология изготовления ж/б изделий; состав композиционного материала; условия твердения; состояние поверхности материала; состав жидкости, которая воздействует на материал; условия взаимодействия жидкости с материалом; механизм реакции; влажность, температура, давление; длительность контакта и т. д.

Агрессивность жидких сред. Почти все жидкости способствуют коррозии строительных материалов. Чаще всего строительные материалы используются под воздействием водной среды. Вода растворяет некоторые составляющие строительных материалов и в растворённом виде они вымываются из них. Бетон в контакте с водой также подвергается коррозии. Некоторое количество Ca (OH) 2 в свободном виде содержится в бетоне. Ca (OH) 2 в бетонах при нормальных условиях растворяется в воде до концентрации 1,18 мг/л. Если этот объём воды удаляется и заменяется новым объёмом воды, то процесс растворения Ca (OH) 2 будет продолжаться до того момента, когда Ca (OH) 2 не раствориться полностью. Из бетона могут растворяться и другие его компоненты и постепенно его структура будет становиться более пористой, а следовательно его механическая прочность уменьшится. Наиболее интенсивно под воздействием воды бетон будет разрушаться, когда он будет омываться водой, либо вода будет фильтроваться через него.

Коррозия строительных материалов под воздействием газов. Некоторые газы в присутствии воды также вызывают коррозию бетона. Чаще всего это происходит под воздействием газов: 1) Cl + H = HCl; 2) NO2 + H2O = HNO3; 3) CO2 + H2O = H2CO3; 4) SO2 + H2O = H2SO4. Ca (OH) 2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O. Ca (OH) 2 + H2SO4 = CaSO4 + H2O

Коррозия бетонов под воздействием сухих веществ. При взаимодействии сухих веществ с бетоном коррозия имеет место в результате накопления в пористой структуре бетона различных кристаллов. По мере увеличения количества и роста кристаллов в бетоне возникает внутреннее напряжение. Когда величина внутренних напряжений превышает показатель прочности бетона при растяжении, в нём появляются трещины.

Коррозия бетона под воздействием температур. Бетон разрушается под воздействием, как высоких температур, так и низких. Под воздействием высоких температур из бетона удаляется: 1) температура до 100 град. включительно — свободная вода (гравитационная); 2) температура до 250 град. – физически связанная вода; 3) t = 400…600 град. – физико-химически связанная вода; 4) температура больше 600 град. – химически связанная вода. Далее следует разрушение бетона. Бетон разрушается и под воздействием низких температур. Чаще всего этот процесс имеет место, когда бетон насыщен водой. При замерзании воды в бетоне, замерзшая вода (лёд) увеличивается в объёме на 9% по сравнению с жидким состоянием воды. В итоге в бетоне возникают внутренние напряжения, под воздействием которых, бетон разрушается. Существуют 2 способа определения показателя прочности бетона при замерзании: 1) Готовятся образцы в виде кубов и после их полного твердения определяется показатель прочности на сжатие и масса каждого из образцов. Далее образцы подвергаются испытанию по режимам: насыщение водой в течение 8 часов, затем замораживание при 18 град. в течение 8 часов, затем оттаивание при 18 град. в течение 8 часов. Эти циклы повторяются, и периодически определяется показатель прочности на сжатие и масса. Когда показатель прочности уменьшается более чем на четверть в сравнении с первоначальным, либо масса более чем 5% — испытания прекращаются. Морозостойкость бетона равна количеству циклов, выдержавших испытание. А марка определяется путём округления в меньшую сторону. 2) Ускоренный метод (экспресс). Также готовятся образцы, но насыщаются 10% CaCO2 . Один цикл равен пяти циклам зажигания.