Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

9

.pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
1.3 Mб
Скачать

Меры защиты от солевой коррозии

1.Для защиты бетона от солевой коррозии необходимо:

-применять бетоны с низким В/Ц;

-тщательно уплотнять бетонную смесь;

-использовать воздухововлекающие и уплотняющие добавки;

-применять пористые заполнители, а также цементы, обеспечивающие высокую плотность цементного камня (портландцемент без минеральных добавок);

-отводить агрессивные солевые растворы от поверхности конструкции, либо изолировать их путем устройства защитных покрытий.

2. Борьбу с коррозией III вида следует вести, принимая во внимании следующее:

-в бетонах на глиноземистом цементе или цементах с

малым содержанием Cа(OH)2 невозможно образование многоосновных гидроаллюминатов кальция, чем ограничивается или исключается возможность образования гидросульфоаллюмината кальция.

-введение в бетонную смесь воздухововлекающих,

пластифицирующих добавок, химических добавок (CaCl2), повышающих растворимость гидрата окиси кальция и гипса, кремнеорганических веществ, способствует повышению стойкости цементного камня и бетона к коррозии.

-эффективно создание защитных слоев на поверхности бетонной конструкции виде оклеечной, облицовочной или лакокрасочной изоляции.

Коррозия под действием концентрированных растворов щелочей, особенно при последующем высыхании, возникает в результате образования соединений, кристаллизующихся с увеличением в объеме (например, соды или поташа при насыщении цементного камня едким натром или едким кали).

В щелочной среде наблюдаются также следующие явления:

-растворимость Сa(OH)2 в цементном камне при контактировании с растворами щелочей вследствие присутствия ионов ОН значительно понижается;

-клинкерные минералы портландцемента поразному взаимодействуют со щелочами. Наибольшую

активность проявляет С3А, несколько меньшую С4АF, еще меньшую С2S и совсем малую С3S. Алюминатные составляющие в растворе едкой щелочи относительно быстро разрушаются.

Алюминаты кальция склонны к гидролизу и распаду в воде. Эта особенность поведения алюминатов обуславливает снижение щелочестойкости цементного камня с 1,5 до 5 раз в случае увеличения содержания С3А в составе клинкера в 2 раза.

- бетоны на портландцементе имеют большую стойкость в растворах щелочей, чем на пуццолановом и шлакопортландцементе. Это объясняется повышенной пористостью цементного камня и большим содержанием растворимого щелочью SiO2; -при карбонизации щелочей углекислотой окружающего воздуха происходит кристаллизация образующихся углекислых солей и разрушение цементного камня.

-щелочи взаимодействуют с SiO2 заполнителей и разрушают его.

эффективным средством вторичной защиты является

применение химически стойких материалов в виде плёнок, листов, толстослойных покрытий, скорлуп (стеклопластик на полиэфирной смоле), минеральных кислотостойких покрытий или конструкционных химически стойких материалов.

Специфическим видом повреждения цементных штукатурок и бетона является коррозия, вызванная жизнедеятельностью низших грибов, выделяющих органические и минеральные кислоты. Грибная флора на поверхности конструкций весьма многообразна и насчитывает большое число видов. Наиболее распространённая форма повреждения при действии грибков - превращение бетона и штукатурки в сыпучую несвязанную массу, при этом разрушается также декоративная окраска и обои. Эффективным способом ремонта и защиты от грибкового поражения является применение сухих ремонтных смесей, имеющих в своем составе биоцидные препараты

 

Элементы химического состава

мг/л

мг-экв./л

%

 

 

 

Глубина отбора пробы 1,5 м

 

 

 

 

 

 

Бикарбонатная щелочность НСО -

3501/2388

57,40/30,15

49,7/47,8

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

Карбонатная щелочность СО 2-

1589/1112

52,95/37,05

45,8/45,3

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

Хлориды С12-

51,1/76,6

1,44/2,16

1,2/2,6

 

 

 

Сульфаты SO 2-

180,0/168,0

3,75/3,50

3,2/4,3

 

 

 

4

 

 

 

 

1

 

Сумма анионов

 

81,86

100,0

 

 

Кальций Са 2+

360,7/531,1

18,0/26,5

15,6/32,4

 

 

 

Магний Mg2+

30,4/6,1

2,5/0,50

2,2/0,6

 

 

 

Натрий+калий в пересчете на Na+

2186/1262

95,04/54,86

82,3/67,0

 

 

 

Железо (Fe2+ + Fe3+) в пересчете на Fe3+

0,33/0,42

-

-

 

 

 

Сумма катионов

-

115,54/

100

 

 

 

81,86

 

 

 

Сухой остаток

6152,3/4354,0

-

 

 

 

-

 

 

 

Глубина отбора пробы 2,4 м.

 

 

 

 

 

 

Бикарбонатная щелочность НСО -

3267/1818

53,55/29,80

47,1/46,9

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

Карбонатная щелочность СО 2"

1634/894

54,45/29,80

47,9/46,9

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

Хлориды С12"

57,4/70,2

1,62/1,98

1,4/3,1

 

 

 

Сульфаты SO42"

192,0/96,0

4,00/2,00

3,5/3,1

 

 

 

Сумма анионов

 

113,62

100

 

 

 

Кальций Са2+

430,0/320,6

21,50/16,00

18,9/25,2

 

2.

 

Магний Mg2+

6,1/6,1

0,50/0,50

0,8/0,8

 

 

 

Натрий + калий в пересчете на Na+

2107/1083

91,62/47,08

80,6/74,0

 

 

 

Железо (Fe + + Fe +) в пересчете нa Fe3+

0,63/0,12

 

 

 

 

 

Сумма катионов

 

113,62/63,58

100

 

 

 

Сухой остаток

6152,3/4354,0

 

 

 

 

 

Органические вещества (гумус)

 

 

 

 

 

 

для глубины 1,5 м

13,6

 

 

 

 

 

для глубины 2,4 м

103,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фазовая диаграмма поверхностнойностной

от рН

биокоррозии бетона в зависимостиости от рН

ЭТАПЫ ПРОЦЕССОВ КОРРОЗИИЗИИ ИИ ВИД БАКТЕРИЙ, ВЫЗЫВАЮЩИХЩИХ

КОРРОЗИЮ

Условия

 

Процессы

 

Реакции и схемы реакций

 

 

 

 

Белки → аминокислоты →

 

 

 

Гниение и брожение органических

RCОOH+NH3, H2S, СО2, Н2; жиры →

 

 

 

С3Н6(ОН)3+RCООН, ROH, СО2;

 

 

 

веществ

 

 

 

углеводы → caxapa → RCOOH, ROH,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CO2

 

 

 

 

 

Метановое брожение жирных

RCOOH, ROH → CH4, CO2, H2O;

 

 

 

кислот спиртов

CH3COOH=CH4 + СО2 + Н2О и т.п.;

 

 

 

Аммонификация мочевины

 

 

 

CO(NH2)2 + Н2О = 2NH3 + СО2 или

 

 

 

аммонифицирующими

 

 

 

CO(NH2)2 + 2 Н2О = 2NH3 + 2Н2СО3

 

Анаэробные

в

бактериями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стоке

 

Нитрификация (при наличии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

растворенного в стоке кислорода)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аммонийных соединений

(NH4)2CO3 + O2 → HNO3, HNO2 → N2,

 

 

 

нитрифицирующими бактериями

 

 

CO2, H2O;

 

 

 

 

и денитрификация азотной и

2(NH4)2CO3 + 3О2 → 2N2 + 2СО2 +

 

 

 

азотистой кислот

 

 

2О

 

 

 

 

 

денитрифицирующими

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бактериями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сульфатредукция сульфатредуци-

SO4

+ 8e + 10H+

 

= H S

+ 4Н О

 

 

 

 

 

 

 

 

рующими бактериями

aq

 

aq

 

2 газ

2 Ж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окисление сероводорода

 

H S

+ 2О

 

=

H SO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тионовыми бактериями

 

2 газ

 

2газ

2

4aq

 

Аэробные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Химическое образование

 

СО2газ + Н2Ож = Н2СО

 

 

 

 

 

 

 

угольной кислоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По масштабам повреждения наибольшее значение имеет ущерб, вызываемый тионовыми бактериями. Известны массовые повреждения канализационных сооружений.

Механизм этого процесса в основном исследован. Концентрация сероводорода в канализационных коллекторах и камерах достигает сотен миллиграммов на кубометр воздуха, а концентрация биогенной серной кислоты 5-20%, при этом рН влаги на поверхности конструкций равняется 1-2. В этих условиях бетон разрушается со скоростью до 1-2 см в год.

Наиболее экологически обоснованными представляются методы защиты от данной коррозии, связанные с подавлением жизнедеятельности тионовых бактерий (аэрация стоков, применение окислителей и т. п.). При этом создаются условия серной кислоты становится невозможным.