Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 1/2017 [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


Jakie korzyści przyniesie ocieplenie domów? Zobacz raport »

Eksperci wyliczyli, że na pełną termomodernizację wszystkich polskich domów o niskiej efektywności energetycznej potrzeba aż około 200 mld zł. czytaj dalej »

 


Dach 6-krotnie lżejszy od typowego? To możliwe »

Sprawdzony sposób na osuszenie ścian »

Nawet stara i słaba konstrukcja bedzie w stanie utrzymać takie pokrycie dachowe. czytaj dalej »

Istnieje wiele metod - bardziej lub mniej skutecznych, które w sposób chemiczny, mechaniczny lub grawomagnetyczny zabezpieczają przed kapilarnym podciąganiem wody. czytaj dalej »

Ciepła podłoga bez styropianu?


Obecnie coraz częściej wykonuje się podłogę na gruncie na podbudowie z keramzytu. Jedna warstwa tego lekkiego kruszywa zastępuje trzy tradycyjne: podsypkę piaskową, podłoże betonowe oraz materiał do izolacji termicznej. czytaj dalej »

 


Hydroizolacja fundamentów - jak chronić dom przed wodą?

Izolacja dachu płaskiego: 5 kwestii, o których powinien pamiętać wykonawca »

Prawidłowo zabezpieczone fundamenty chronią mur przed zawilgoceniem, a co za tym idzie blokują rozwój mikroorganizmów i innych form korozji biologicznej na powierzchni ściany. czytaj dalej » Podstawowa zasada dotycząca dachów płaskich jest taka, iż konstrukcje tego typu nigdy nie są… czytaj dalej »

 

Czy wiesz, jak prawidłowo zamontować okna?

Załóżmy, że montażysta użył całej swojej wiedzy i doświadczenia, a jednak okna czy drzwi nie działają prawidłowo. W czym tkwi problem? czytaj dalej »

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 »
Synthos S.A. Synthos S.A.
Grupa Kapitałowa Synthos S.A. jest jednym z największych producentów surowców chemicznych w Polsce. Spółka jest pierwszym w Europie...
4/2018

Aktualny numer:

Izolacje 4/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Wymagania dla betonu w konstrukcjach sztywnych
  • - Impregnaty w pracach naprawczo-remontowych
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

.