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- и сильноагрессивных сред для бетонов нормальной и повышенной плотности защитный слой принимается не менее 20—25 мм в газовых и 30—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.

К мерам 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.

К мерам вторичной защиты бетонных и железобетонных конструкций относятся следующие:

• оклеенная изоляция из листовых и пленочных материалов;

• облицовки и футеровки штучными или блочными изделиями из керамики, шлакоситалла, стекла, каменного литья, природного камня;

• • штукатурные покрытия на основе цементных, полимерных вяжущих, жидкого стекла, битума;

• • уплотняющая пропитка поверхностного слоя бетона конструкций химически стойкими материалами.

Первичная защита от коррозии

В одной железобетонной конструкции не должны применяться цементы различных видов.

Повышение коррозионной стойкости железобетонных конструкций в агрессивных средах может достигаться применением химических добавок, повышающих коррозионную стойкость и защитную способность бетона по отношению к стальной арматуре. При использовании добавок следует руководствоваться стандартом ГОСТ 24211—2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия». Данный стандарт распространяется на добавки на основе органических и неорганических веществ для цементных бетонов.

В зависимости 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, гидрофобизи рующие- газовыделяющие;

• 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, пластифицирущие-воздухововлекающие, 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;

• оклеенными покрытиями — при действии жидких сред, в грунте в качестве непроницаемого подслоя в облицовочных покрытиях;

• облицовочными покрытиями, в том числе из полимербетонов — при действии жидких сред, в грунтах, в качестве защиты от механических повреждений оклеенного покрытия;

• 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, оклеенные 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 табл. 6.1.

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 хлорсульфированно- го полиэтилена, хлорнаиритовые, тиоколовые.

Требуемую толщину покрытия следует стремиться получать нанесением наименьшего числа слоев, но не менее двух (для обеспечения перекрытия микропор).

Таблица 6.1. Условия применения защиты железобетонных конструкций

Среда	Группы покрытий (над чертой) и толщина всех покрытий (под чертой), мм
	Степень агрессивного воздействия среды	лакокрасочных
		обычных	толстослойных (мастичных)		оклеенных		облицовочных
Газообразная, твердая	Слабоагрсссивная	I*. II** 0,1—0,15	—		—		—
	Среднеагрессивная	| ||*** 0,15-0,2	—		—		—
Жидкая	Сильноагрессивная	IV 0,2-0,25
	Слабоагрсссивная	—	II 1 — 1,5 III 1,5-2,5		—		II
	Среднеагрессивная	—		Ill—IV		III
	Сильноагрессивная	—	IV/2,5—5	IV		IV

Примечания.

* Покрытия группы следует применять в зависимости от 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 твердой агрессивной среды в виде сыпучих минеральных солей и агрессивных грунтов выше уровня грунтовых вод.

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, оклеенными 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 щебеночной 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 два 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 цементно-песчаного раствора или слоя горячей асфальтовой мастики, а для 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 оклеенными, облицовочными или другими покрытиями.