ГСХ21
.pdfПолиэтиленовые листы с одновременным пригрузом укладывают в свежеприготовленный бетон , в процессе схватывания которого осуществляются механические закрепления ребер-анкеров. Полиэтилен является весьма стойким пленочным материалом.
6.2 Защита железобетонных конструкций от агрессивных воздействий
Надежность бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивной среде, их коррозионная стойкость обеспечиваются средствами первичной и вторичной защиты.
Величина защитного слоя - один из важнейших показателей долговечности железобетонных конструкций. В условиях средне-
исильноагрессивных сред для бетонов нормальной и повышенной плотности защитный слой принимается не менее 20-25 мм в газовых
и30-35 мм в жидких средах.
Значительную опасность представляют собой трещины для конструкций с предварительно напряженной арматурой, поэтому лучшей защитой является проектирование предварительно напряженных конструкций с арматурой, имеющей плотный слой бетона без трещин.
Кмерам первичной защиты бетонных и железобетонных конструкций относятся следующие:
- соблюдение требований по назначению защитного слоя; - применение материалов (бетона и арматуры) повышенной
коррозионной стойкости; - использование добавок, повышающих коррозионную стойкость
бетона и его защитную способность по отношению к стальной арматуре;
- снижение проницаемости бетона с помощью различных технологических приемов.
Кмерам вторичной защиты бетонных и железобетонных конструкций относятся следующие:
- оклеечная изоляция из листовых и пленочных материалов; - облицовки и футеровки штучными или блочными изделиями
из керамики , шлакоситалла, стекла, каменного ли тья, природного камня;
- штукатурные покрытия на основе цементных, полимерных вяжущих , жидкого стекла, битума;
- уплотняющая пропитка поверхностного слоя бетона конструкций химически стойкими материалами.
172
Требования к железобетону при первичной защите
Водной железобетонной конструкции не должны применяться цементы различных видов.
Повышение коррозионной стойкости железобетонных конструкций в агрессивных средах может достигаться применениями химических добавок, повышающих коррозионную стойкость и защитную способность бетона по отношению к стальной арматуре. При использовании добавок следует руководствоваться «Пособием по применению химических добавок при производстве сборных железобетонных изделий и конструкций» (М.: Стройиздат, 1987), «Каталогом выпускаемых в СССР добавок для бетонов и строительных раство-
ров» (М., 1986).
Взависимости от вида коррозионного воздействия агрессивной среды, с целью повышения стойкости конструкции необходимо применять следующие добавки:
- для повышения морозостойкости бетона - воздухововлекающие, пластифицирующие-воздухововлекающие, газообразующие, гидрофобизирующие - воздухововлекающие, гидрофобизирующиегазовыделяющие;
- для повышения стойкости бетона при воздействии солей, в том числе в условиях капиллярного подсоса и испарения - те же, что и для повышения морозостойкости, гидрофобизирующие, суперпластификаторы, пластифицирующие и уплотняющие;
- для повышения непроницаемости бетона - уплотняющие, суперпластификаторы , пластифицирующие, пластифицирующиевоздухововлекающие, гидрофобизирующие-воздухововлекающие, воздухововлекающие ;
- для повышения защитного действия по отношению к стальной арматуре - ингибиторы коррозии стали.
Вторичная зашита от коррозии
Защита от коррозии поверхностей бетонных и железобетонных конструкций предусматривается со стороны непосредственного воздействия агрессивной среды и осуществляется:
-лакокрасочными покрытиями - при действии газообразных и твердых сред (аэрозоли);
-лакокрасочными толстослойными (мастичными) покрытиями - при действии жидких сред;
-оклеечнымипокрытиями—придействиижидкихсред,вгрунте
вкачестве непроницаемого подслоя в облицовочных покрытиях;
-облицовочными покрытиями, в том числе из полимербетонов - при действии жидких сред, в грунтах, в качестве защиты от механических повреждений оклеечного покрытия;
173
-пропиткой (уплотняющей) химически стойкими материалами - при действии жидких сред; в грунтах;
-гидрофобизацией - при периодическом увлажнении водой или атмосферными осадками, образовании конденсата, в качестве обработки поверхности до нанесения грунтовочного слоя под лакокрасочные покрытия.
Лакокрасочные, оклеечные и облицовочные покрытия в соответствии с их защитными свойствами подразделяются на четыре группы (защитные свойства групп покрытий повышаются от первой к четвертой).
Необходимость защиты поверхностей конструкций, группы применяемых покрытий и примерная их толщина приведены в таблице 6.1.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6.1 |
|
Условия применения защиты железобетонных конструкций |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Группы покрытий (над чертой) и толщина |
||||
Среда |
|
Степень |
|
всех покрытий (под чертой), мм |
||||
|
|
агрессивного |
|
|
|
|
|
|
|
|
лакокрасочных |
|
|
|
|||
|
|
воздействия среды |
|
оклееч- |
облицовоч |
|||
|
|
|
|
обычных |
толстослой |
ных |
ных |
|
|
|
|
|
ных |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
мастичных |
|
|
|
Газообраз |
Слабоагрессивная |
. |
I*;II* |
- |
|
- |
- |
|
ная, |
|
Среднеагрессивная. |
0,1-0,15 |
- |
|
- |
- |
|
твердая |
|
Сильноагрессивная |
III** |
|
||||
|
|
|
|
0,15-0,2 |
- |
|
- |
- |
|
|
|
|
IV |
|
|||
|
|
|
|
0,2-0,25 |
|
|
|
|
Жидкая |
|
Слабоагрессивная |
|
- |
II |
|
- |
II |
|
|
Среднеагрес-сивная |
- |
1-1,5 |
|
III-IV |
III |
|
|
|
Сильноагрессивная |
III |
|
||||
|
|
|
|
- |
1,5-2,5 |
|
IV |
IV |
|
|
|
|
IV/2,5-5 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечания:
*Покрытия группы следует применять при наличии требований к отделке.
**Покрытия группы необходимо использовать в среде при наличии газов группы В и при влажном и мокром режимах помещений (или во влажной зоне), а также для защиты внутренней поверхности ограждающих конструкций из легких и ячеистых бетонов.
***Толстослойные (мастичные) покрытия могут применяться при наличии твер дой агрессивной среды в виде сыпучих минеральных солей и агрессивных грунтов выше уровня грунтовых вод.
174
Не допускается применение в жидких органических средах (масла, нефтепродукты, растворители) лакокрасочных покрытий, рулонных, листовых материалов, а также композиций герметиков на основе битума.
К числу химически стойких лакокрасочных материалов относятся эпоксидные, эпоксидно-фенольные, перхлорвиниловые и на сополимерах винилхлорида, хлоркаучуковые, на основе хлорсульфированного полиэтилена, хлорнаиритовые, тиоколовые.
Требуемую толщину покрытия следует стремиться получать нанесением наименьшего числа слоев, но не менее двух (для обеспечения перекрытия микропор).
Наружные боковые поверхности подземных конструкций зданий и сооружений (фундаментов, тоннелей, каналов, коллекторов и т.п.), а также ограждающих конструкций подвальных помещений (стен, полов ), подвергающихся воздействию агрессивных грунтовых и производственных вод, защищаются, как правило, мастичными, оклеечными или облицовочными покрытиями.
При использовании рулонной изоляции для защиты боковых поверхностей последнюю необходимо заводить под подошву фундамента.
При наличии водорастворимых солей более 1 % массы грунта для районов со средней месячной температурой самого жаркого месяца, превышающей 25°С, при средней месячной относительной влажности воздуха менее 40 % необходимо устройство гидроизоляции всех поверхностей фундаментов. Для цокольной части зданий, эксплуатируемых в указанных условиях, следует принимать бетон марки по водонепроницаемости не менее W6.
Для подошвы бетонных и железобетонных фундаментов нужно предусматривать устройство подготовки и изоляции, стойкой к воздействию агрессивной среды. Для защиты подошв фундаментов, расположенных в уровне агрессивных грунтовых вод (с учетом возможности их повышения), необходимо предусматривать:
-в кислых слабо- и среднеагрессивных средах - устройство щебе ночной подготовки толщиной 100-150 мм из плотных изверженных пород с последующей укладкой слоя кислотостойкого асфальта, а в сильноагрессивных кислых средах - дополнительно по кислотостойкому асфальту наклеивать 2 слоя рулонной изоляции с последующей укладкой слоя кислотостойкого асфальта;
-в сульфатных слабо- и среднеагрессивных средах — устройство щебеночной подготовки толщиной 100-150 мм с проливкой горячим битумом с последующей подготовкой из бетона или цементнопесчаного раствора или слоя горячей асфальтовой мастики, а для
175
сильноагрессивных сульфатных сред - подготовку из бетона или цементно-песчаного раствора на сульфатостойком портландцементе.
При наличии в производстве жидких агрессивных сред бетонные и железобетонные фундаменты под металлические колонны и оборудование , а также участки поверхностей других конструкций должны выступать над уровнем пола не менее, чем на 300 мм.
В случае невозможности выполнения данного требования должно предусматриваться обетонирование нижних участков колонн на высоту не менее 300 мм выше уровня пола с защитой от попадания агрессивных сред отгибом вверх рулонной изоляции пола на высоту 300 мм. Изоляция фундаментов и пола должна быть сплошной и единой.
Участки поверхностей конструкций, где невозможно технологическими мероприятиями избежать облива или обрызга агрессивными жидкостями , должны иметь местную дополнительную защиту оклеечными, облицовочными или другими покрытиями.
6.3 Защита деревянных конструкций
Защитой от биоповреждений деревянных конструкций служат конструктивные мероприятия и создание необходимого температурно-влажностного режима.
Кроме того, часто бывает необходима химическая обработка древесины, которая в основном проводится во время строительства, а впоследствии - во время ремонтов.
Основным мероприятием, предотвращающим загнивание древесины , является организация проветривания и предупреждение попадания сырости.
Противопоказанным для древесины может стать гидроизоляция, если она плотно облегает конструкцию и исключает ее проветривание, нельзя обвертывать толем или рубероидом торцы концов балок, вводя их в гнезда кирпичной кладки, нужно создавать при этом к ним свободный доступ воздуха.
Независимо от конструктивных решений по защите деревянных конструкций в первую очередь устраняются места протечек и причины , вызывающие их. При очаговых повреждениях в опорах прогнившая древесина вырезается с захватом здоровых участков на 40-50 см. Поверхностная гниль удаляется с зачисткой до здоровой по внешнему виду древесины с нормальным цветом и прочностью.
Перед удалением частей конструкций, пораженных дереворазрушающими грибами, производится их опрыскивание 10%-м
176
водным раствором медного или железного купороса, в том числе и здоровой древесины.
Все неорганические засыпки и смазки, прилегающие к поврежденным грибом элементам, а также верхний слой земли толщиной до 10 см в подполье при поражении древесины дереворазрушающими грибами удаляют.
В старых зданиях хорошей защитой древесины могут служить концы балок, опирающихся в гнезда кирпичных стен, которые обмазывались смолой, за исключением торцов, чтобы не препятствовать сушке и проветриванию. В некоторых сооружениях концы балок обертывались войлоком или пергамином, скрепляемым дранками, прибитыми гвоздями . Для доступа воздуха гнезда в стенах устраивались с зазором, а балки помещались на деревянные прокладки.
Лаги следует укладывать на бетонную поверхность по гидроизоля ционной подкладке в несколько слоев, а также необходимо в примыканиях пола к стенам предусматривать зазоры шириной 1...2 см и закрыватьщелевыми плинтусами.Вполуследуетсделатьотверстия,прикрываемые решетками, для циркуляции воздуха под настилом пола.
Химическаяобработкадревесины.Выполнениеспециальныхмер по ликвидации жуков-точильщиков и различных грибов в древесине нужно производить в летнее время года как в наиболее благоприятный период для просушивания деревянных конструкций и их антисептирования, а также обеззараживания засыпок.
Следует учитывать, что противожучковый ремонт дает наибольший эффект именно весной или летом, так как в это время личинки жуков подходят к поверхности пораженной древесины, а осенью и зимой они уходят глубоко в древесину и становятся малодоступными для воздействия на них инсектицидов.
Заменяемые детали должны антисептироваться еще до укладки их в конструкцию, при этом не допускается какой-либо последующей подтески, острожки , опиловки, так как именно эти места впоследствии окажутся доступными разрушителям древесины.
Применяемый антисептик не должен понижать прочности древесины , проникать в нее на требуемую глубину, не вызывать коррозии металла , применяемого совместно с древесиной, не окрашивать ее или только слабо окрашивать, не вымываться водой, а также не выделять при эксплуатации зданий и сооружений каких-либо вредных веществ или неприятных запахов.
Глубину проникновения антисептика определяют по изменению цвета проб древесины, взятых пустотелым буром или при помощи индикаторов .
177
Материалы, применяемые для защиты деревянных конструкций
иизделий, подразделяются на влагозащитные, к которым относятся лаки и эмали, антисептические, используемые для защиты древесины от биологических повреждений, и огнезащитные - от возгорания.
Антисептики используются в виде водных растворов и паст, получивших довольно широкое распространение в практике строительства и ремонта. К наиболее распространенным антисептикам относятся фтористый натрий и различные химические препараты на основе буры, сернокислой меди, хлористого цинка и др.
Антисептические пасты различаются по маркам: 200 и 100 - на основе фтористого натрия и 300 и 150 - на базе буры. Марка свидетельствует о содержании сухого вещества антисептика в граммах на 1 м2 обрабатываемой поверхности.
Антисептики могут быть приготовлены также на нефтепродуктах
илегких маслах, где в качестве растворителя применяются зеленое масло , уайт-спирит, керосин, мазут. Есть специальные маслянистые антисептики , к которым относятся масло каменноугольное, антраценовое, сланцевое и др. Все они имеют резкий запах, окрашивают древесину в темный цвет и поэтому внутри жилых, общественных и производственных зданий не применяются, за исключением чердачных перекрытий.
Защитные покрытия могут производиться следующим образом:
1)обмазкой поверхности кистями;
2)опрыскиванием из краскопульта;
3)погружением заготовленных деталей на определенное время в раствор антисептика;
4)антисептированием по способу горячей и холодной ванн;
5)сухим антисептированием.
Обмазку кистями рекомендуется производить при обработке небольших площадей. Пасту-концентрат разводят водой до рабочей консистенции (на 100 весовых частей пасты берут 80 весовых частей воды) и наносят на обрабатываемую поверхность равномерным слоем, желательно за два раза. Между первой и второй обмазками устраивается перерыв для впитывания антисептика и просыхания древесины. Перед использованием антисептика следует его подогреть.
Антисептирующие пасты рекомендуется применять для конструкций, которые могут увлажняться в условиях повышенной влажности, причем деревянные конструкции в местах соприкосновения с грунтом, бетоном, камнем надлежит дополнительно защищать гидроизоляционными материалами . Пасты могут также ис-
178
пользоваться и для заполнения трещин в деревянных конструкциях с целью предохранения их от загнивания.
При обмазке кистями антисептик проникает в древесину на незначительную глубину, всего лишь на 1-2 мм.
Обработка больших площадей древесины производится опрыскиванием ее водными растворами антисептиков из краскопульта, что дает возможность жидкости, поступающей под давлением, лучше проникать в древесину. Опрыскивание следует производить за два раза с интервалом между ними не менее двух часов при температуре 18 -20°С. В зимнее время антисептические растворы подогреваются до температуры 40 -50°С, а обработка древесины производится при температуре не ниже -10°С.
При способе погружения в раствор антисептика заготовленных деревянных элементов и материала их выдерживают в растворе в течение 1 - 2 часов. Пропитка получается более качественной, антисептик глубже проникает в древесину и равномерно покрывает все части элемента. Этим способом антисептируется не только древесина, но и конопаточные материалы — пакля и войлок. Температура водного раствора антисептика, в который погружается древесина, должна быть не ниже 60°С.
Антисептирование по способу горячей и холодной ванн заключается в том, что сначала заготовленные элементы погружаются в горячий водный или маслянистый раствор с температурой не ниже 90 -95°С на 2 -4 часа в зависимости от сечения пропитываемых элементов и их влажности, а затем их переносят в ванну с холодным раствором того же состава с температурой не выше 35°С, где они выдерживаются в течение 3 -4 часов. Уровень раствора должен быть выше древесины на 8 - 10 см.
Сухое антисептирование заключается в нанесении сухого антисептика . Для этой цели применяют фтористый натрий, имеющий вид белого порошка, который предварительно смешивают с увлажненными опилками (или влажным песком) при объемном соотношении 1:10 и наносят на древесину слоем 1 -2 мм.
6.4Защита металлоконструкций от коррозии
Встроительстве используется обычная сталь, которую приходится защищать от коррозии уже в изделиях.
Различают методы защиты от коррозии конструкций, работающих в атмосферных условиях, и конструкций, находящихся в почвенной среде . Защиту конструкций осуществляют либо снижением агрессивного действия среды, либо изоляцией металла от нее.
179
Первый метод (первичная защита) - снижение агрессивного действия среды - эффективен при условии, что среда замкнута и изолирована . Примером может служить удаление агрессивных компонентов из воздуха помещений путем вентиляции.
Второй метод (вторичная защита) - изоляция металла от среды
- весьма распространен и не только в атмосферных условиях, но и в заглубленных сооружениях.
Первичная защита включает в себя весь комплекс мероприятий, позволяющих обеспечить химическую стойкость и долговечность как отдельных элементов, так и зданий и сооружений в целом без их дополнительной изоляции от непосредственного контакта с окружающей средой.
Стали повышенной коррозионной стойкости 10 ХСНД, 15 ХСНД, 10 ХНДП могут применяться без защиты в слабоагрессивных средах. Значительный экономический эффект от первичной защиты может быть получен за счет использования принципа концентрации материала и проектирования сечений оптимальной формы. Принцип концентрации материалов состоит в выборе конструкций, периметр которых должен быть минимальным при условии равной площади поперечного сечения и соответственно несущей способности. Чем меньше удельная поверхность контакта элементов с агрессивной средой, тем соответственно меньше коррозионные потери. Наибольшую (при одинаковой площади сечения) стойкость будут иметь толстостенные элементы. С увеличением шага колонн и величины пролета долговечность металлоконструкций также возрастает. Конструкции с замкнутыми сечениями, например, трубы в 1,5 - 2 раза более долговечны по сравнению с такими же конструкциями из спаренных уголков.
К вторичной защите относятся лакокрасочные покрытия как наиболее распространенный метод защиты, поскольку имеют ряд преимуществ : простота нанесения на поверхность различной конфигурации, более низкая стоимость, возможность осуществления периодических ремонтов при эксплуатации, большой выбор цветовых решений. Существуют различные группы лакокрасочных материалов в зависимости от условий эксплуатации: атмосферостойкие, ограниченно атмосферостойкие, химически стойкие, термостойкие и др.
Для защиты зданий и сооружений от коррозии применяют следующие виды лакокрасочных материалов: битумные и маслянобитумные, перхлорвиниловые и на сополимерах винилхлорида, эпоксидные, на основе хлорсульфированного полиэтилена. Для металлоконструкций используют глифталевые, фенолформальдегид-
180
ные, фосфатирующие грунтовки. Лакокрасочное покрытие включает в себя пленкообразующие - различные типы смол (перхлорвиниловые, эпоксидные, битумные и др.).
Лакокрасочные материалы имеют несколько разновидностей, отличающихся как составом, так и защитными свойствами (грунтовка, эмаль, лак, шпатлевка). Грунт представляет собой суспензию из пленкообразующих пигментов, наполнителей, растворителей и пластификаторов . Основное назначение грунта - обеспечить адгезию металла с последующими слоями лакокрасочных материалов. Отдельные виды грунтовок обладают протекторными, фосфатирующими или ингибирующими свойствами.
Существенного отличия между красками и эмалями нет. При лакокрасочной защите на поверхности конструкции образуются сплошные тонкослойные пленки, обладающие высокой химической стойкостью, низкой диффузной проницаемостью в газовых средах.
При увеличении толщины в пленке возрастают внутренние напряжения , снижается адгезия и прочность, в то время как проницаемость мало изменяется. Установлено, что критическая толщина эпоксидных покрытий на металлической поверхности составляет 100-120 мкм, перхлорвиниловой - 180 мкм.
Металлические конструкции, поступающие с заводовизготовителей , должны быть как минимум с грунтовочным слоем. Окончательная окраска металла производится на строительной площадке лишь теми лаками и эмалями, которые сочетаются с грунтовкой. Стальные конструкции должны иметь степень очистки не ниже второй, когда при визуальном осмотре окалина и ржавчина не обнаруживаются. Такая очистка может быть при дробеструйной, пескоструйной или дробеметной обработке. Лишь под покрытия на основе битумных материалов допускается третья степень очистки, при которой не более чем на 5% поверхности имеются пятна и полосы сцепленной окалины, точки ржавчины, видимые невооруженным глазом.
В условиях, когда выполнить очистку металлоконструкций до третьей и тем более второй степени не представляется возможным, например , при защите от коррозии реконструированных зданий, а также для малоответственных металлоконструкций (площадки для обслуживания оборудования, лестницы и др.), применяется окраска непосредственно по ржавчине. Последнюю предварительно обрабатывают специальными составами, так называемыми преобразовате-
лями или модификаторами ржавчины. С помощью преобразовате-
лей продукты коррозии превращаются в плотный слой, обладающий адгезиейсосновнымметаллом.Толщинаслояпродуктовкоррозиине
181