Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Zbiorniki na nieczystości płynne. Korozja. Zabezpieczenia

Tanks for liquid waste. Corrosion. Protection
FOT. 2. Korona zbiornika osadnika narażona na wpływy mechaniczne, fizyczne i chemiczne
FOT. 2. Korona zbiornika osadnika narażona na wpływy mechaniczne, fizyczne i chemiczne
Ekoton

Żelbet nie jest trwałym kompozytem budowlanym. Korozji ulegają zarówno składniki stwardniałego betonu, jak i stal zbrojeniowa. Mimo to jest najczęściej stosowany do budowy zbiorników oczyszczalni ścieków i zbiorników na inne ciecze.

Podstawową cechą użytkową zbiorników oczyszczalni ścieków i zbiorników na inne ciecze jest ich szczelność. Dlatego też dużą uwagę zwraca się na trwałość materiału do budowy, zaizolowania i naprawy konstrukcji.

Zbiorniki na nieczystości płynne pracują zazwyczaj jako zagłębione w gruncie, więc ich szczelność nie zawsze jest ewidentna. Ściany tych zbiorników mają stanowić stałą barierę chroniącą środowisko naturalne, a są narażone nie tylko na wpływy ścieków (temperatura, parcie, abrazja, agresywne związki, mikroorganizmy i in.), lecz także na wpływy wody gruntowej (agresywne jony, parcie).

Choć główną uwagę w artykule zwrócono na wpływ agresywnego środowiska na żelbetowe elementy obiektów oczyszczalni ścieków, trzeba zaznaczyć, że do zniszczenia konstrukcji przyczyniają się również inne czynniki.

W przypadku konstrukcji remontowanych, których większość powstała w latach, kiedy to wymagania stawiane budowlom nie były tak wysokie jak obecnie, zniszczenia spowodowane błędami pierwotnymi zostały zintensyfikowane czynnikami wtórnymi - eksploatacyjnymi (RYS. 1).

RYS. 1. Podział na czynniki niszczące budowle żelbetowe; rys. archiwum autorki (B. Słomka-Słupik)
RYS. 1. Podział na czynniki niszczące budowle żelbetowe; rys. archiwum autorki

Żelbet jest kompozytem z betonu przenoszącego obciążenia ściskające wywierane na konstrukcję i ze stali - odporniejszej na rozciąganie. Odczyn pH betonu waha się w okolicy 13 jednostek. Takie warunki sprzyjają prawidłowemu zachowaniu się stali zbrojeniowej i niewystępowaniu jej korozji.

Żelbet jest też materiałem porowatym, czyli "otwartym" na otoczenie, a jego wysokie pH sprawia, że jako niezabezpieczony jest ciągle narażony na wpływy środowiskowe, „reaktywny”. Beton jest więc przepuszczalny dla gazów, cieczy i dla mikroorganizmów; jest materiałem wieloskładnikowym i wielofazowym. Pomiędzy fazami istnieje równowaga, szczególnie pomiędzy fazą stałą (zaczyn cementowy) a fazą ciekłą (roztwór w porach). Wnikające substancje ze środowiska zewnętrznego powodują pewne reakcje zaburzające równowagę systemu cementowego.

Abstrakt

W artykule opisano mechanizmy, które prowadzą do zniszczeń konstrukcji z rozwinięciem wpływów chemicznych. Pokazano wybrane miejsca newralgiczne na uszkodzenia. Dokonano również ogólnego przeglądu zabezpieczeń.

Tanks for liquid waste. Corrosion. Protection

The article describes the mechanisms that lead to damage of reinforced structures, with an extended discussion of chemical factors. Selected critical damage locations are presented, along with a general overview of protection systems and products.

Najbardziej podatnymi na korozję składnikami żelbetu są zaczyn cementowy i stal zbrojeniowa. W większości przypadków kruszywo nie bierze udziału w reakcjach korozyjnych. Choć też zdarzały się nieprzyjemne dla konstrukcji skutki jego reaktywności, objawiającej się odpryskiwaniem wierzchnich warstw betonu wskutek wewnętrznej korozji kruszywa z alkaliami (błędy projektowe lub wykonawcze), intensyfikowanymi w środowisku wilgotnym.

Przeczytaj też: Uszkodzenia korozyjne betonowego podtorza zlokalizowanego na terenie zakładu przemysłowego

Zbrojenie chronione jest przed wpływami zewnętrznymi pewną grubością betonu, tzw. otuliną. Jeśli otulina zaczyna przepuszczać wnikające związki, szczególnie jony chlorkowe, zwykle dochodzi do depasywacji stali. Efektem jest korozja, czyli wytwarzanie produktów reakcji o dużo większej objętości. Zjawisko to skutkuje powstaniem naprężeń w otulinie. Otulina zarysowuje się, powstają w niej mikrospękania, staje się coraz bardziej przepuszczalna, a w końcu kruszy się lub odspaja od zbrojenia.

Coraz cieńszy przekrój korodujących prętów stalowych powoduje, że konstrukcja nie spełnia wymaganych warunków nośności i użytkowania. Może więc dojść do awarii, w szczególności elementów współpracujących ze zbiornikiem (zasuwy, pompy zanurzeniowe, ruszty napowietrzające, rotory, mieszadła, pomosty, zgarniacze, kanały i in.).

FOT. 1. Odchylenie zgarniacza od osi w kierunku korony zbiornika; fot.: archiwum autorki (B. Słomka-Słupik)
FOT. 1. Odchylenie zgarniacza od osi w kierunku korony zbiornika; fot.: archiwum autorki

Jednym z przykładów złej współpracy elementu z konstrukcją może być zgarniacz osadu w osadnikach, który uległ wyboczeniu czy przechyleniu (FOT. 1) na skutek starcia wierzchnich warstw korony zbiornika (jezdni) narażonej na nacisk, sole odladzające, mróz, biochemiczne czynniki agresywne (FOT. główne).

Zwykle jednak, zanim stal skoroduje, dochodzi do pewnych zmian betonu. Zmiany te zależne są od wielu czynników i objawiają się na różny sposób. Czynniki agresywne w stosunku do betonu sklasyfikowane są w normach budowlanych. Oddziaływania środowiska mogą być przedstawiane jako klasy ekspozycji:

  • korozja spowodowana karbonatyzacją [XC],
  • korozja spowodowana chlorkami niepochodzącymi z wody morskiej [XD],
  • korozja spowodowana chlorkami pochodzącymi z wody morskiej [XS],
  • agresywne oddziaływanie zamrażania/rozmrażania bez środków odladzających albo ze środkami odladzającymi [XF],
  • agresja chemiczna [XA] - dotyczy wody gruntowej, nawierzchni stacji paliw, ścieków.

W normie PN-B-06265:2004 [1] podano jeszcze 3 klasy ekspozycji oznaczone XM ze względu na agresję wywołaną ścieraniem.

TABELA 1. Klasy ekspozycji betonu według PN EN 206-1:2000 [PN EN-206-1:2000, „Beton. Część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność”.]
TABELA 1. Klasy ekspozycji betonu według PN EN 206-1:2000 [PN EN-206-1:2000, „Beton. Część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność”.]

Zestawiono również zakresy stosowania cementów zgodnych z PN EN 197-1:2012 [2] do produkcji betonu ze względu na korozję zbrojenia i ze względu na agresję wobec betonu.

We wcześniejszej wersji normy, PN-B-06250:1988 [3], wskazano na zastosowanie konkretnego cementu w podanych konstrukcjach.

W przytoczonych normach wyszczególniono minimalną klasę betonu, minimalną zawartość cementu i maksymalny wskaźnik w/c. W normie PN EN-206-1:2000 [4] (TAB. 1) zestawiono graniczne klasy ekspozycji dotyczące agresji chemicznej gruntów naturalnych i wody gruntowej.

W bardziej radykalnej normie PN-B-01800:1980 [5] powyższe wartości kształtują się nieco inaczej, dotyczą agresywności wody, a ponadto znajduje się tu wskaźnik opisujący korozję ługującą, określaną przez tzw. twardość wody, dla której środowisko jest mało agresywne, jeśli Tw  <  6°niem. W praktyce najczęściej ma miejsce synergistyczne działanie pewnej grupy czynników korozyjnych.

Norma PN-80/B-01800 [5] podkreśla ponadto, że stopień agresywności wody należy przyjmować o jeden wyższy, jeżeli beton styka się z wodą powierzchniową będącą w ruchu o szybkości przepływu V  >  0,2 m/s. A jeżeli woda zawiera substancje organiczne, to konieczna jest indywidualna ocena agresywności. Norma z 1980 r. wskazuje, dla jakiego betonu zestawiono klasyfikację środowisk.

Kolejne normy betonowe kwestię agresywności traktują coraz bardziej liberalnie. Nie sprecyzowano też właściwie, co to znaczy: "środowisko średnio agresywne" - w sensie skutków zniszczenia betonu, czyli po jakim czasie do jakiej zmiany środowisko doprowadzi konkretny rodzaj betonu.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 5/2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Jak poprawnie obliczać koszty materiałów?

Kalkulator materiałowy jest aplikacją umożliwiającą obliczenia zużycia produktów. czytaj dalej »

 


Ile kosztuje strop? Jaki strop wybrać? Bezpłatna wycena online »

Przekonaj się! Wystarczy poświęcić kilka minut na wybór i wycenę odpowiedniego stropu czytaj dalej »

 


Kleje i fugi do płytek - to musisz wiedzieć »

Jak uniknąć kosztów związanych z renowacją ścian?

Przeczytaj, zanim zdecydujesz się na zakup konkretnego materiału. czytaj dalej » W klimacie, w którym zanieczyszczenie powietrza i warunki klimatyczne powodują ciągłe brudzenie ścian... czytaj dalej »

Dobierz najlepszy materiał ociepleniowy. Sprawdź »


Ocieplenie powinno być trwałe i odporne na niekorzystne oddziaływanie czynników atmosferycznych... ZOBACZ »


Alternatywa dla tradycyjnych materiałów izolacyjnych »

Szukasz odpowiedniego materiału na podłogę? Zobacz »

Odporność na wodę, niepalność, wysoka odporność mechaniczna, niska waga oraz doskonałe parametry izolacyjne czynią je doskonałą...
czytaj dalej »

Być może wciąż zastanawiasz się czy Twoja firma powinna zainwestować w posadzki epoksydowe? Jeśli szukasz odpowiedniego materiału na podłogę w hali produkcyjnej... czytaj dalej »

Akustyczne płyty ścienne i sufitowe »

Energooszczędne płyty warstwowe z izolacją z wełny mineralnej o unikalnych właściwościach przeciwpożarowych i strukturalnych...  czytaj dalej »


Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd »

Trwała elewacja w 4 krokach »

Wszystkie znane obecnie źródła energii, poza energią geotermalną i atomową, są pośrednio efektem działania promieniowania słonecznego...
czytaj dalej »

Dopasuj rozwiązanie do Twoich potrzeb w 4 KROKACH. Wybierz rodzaj wykonywach prac... czytaj dalej »

Jak przyspieszyć prace budowlane?

Zobacz, jak możesz zaoszczędzić czas (i pieniądze). Uzyskaj bezpłatną wycenę materiałów w 48 godzin!  czytaj dalej »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Izolacja natryskowa - to powinieneś wiedzieć »

Nawet minimalne nieprawidłowości związane z izolacją budynku mogą być odpowiedzialne za znaczne straty ciepła w przyszłości, a ewentualne błędy... czytaj dalej »

 



Jaka powinna być dobra hydroizolacja?

Skutecznie zabezpiecz budowane konstrukcje przed pożarem »

Fundamenty, elewacje, posadzki, garaże. Poznaj problemy i rozwiązania » czytaj dalej » Masywne elementy budowlane w starych obiektach często nie spełniają wymagań przeciwpożarowych określonych w obowiązujących przepisach. czytaj dalej »

Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »


W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i elektrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest... ZOBACZ »



Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
4/2019

Aktualny numer:

Izolacje 4/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Korozja ocieplonych fasad budynku
  • - Uszkodzenia styropianu grafitowego
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.