Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2019 [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


Na czym polega ciepły montaż okien?


Montaż taki pozwala wyeliminować mostki termiczne powstające na łączeniu muru z oknem... ZOBACZ »


Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd »

Kiedy i gdzie stosować płyty warstwowe?

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

Panele wybierane są przez wielu architektów jako elementy wieńczące i tworzące... czytaj dalej »

Sprawdzone sposoby na ocieplenie i izolację budynku »


Konieczność ocieplania ścian zewnętrznych wynika nie tylko ze względów ekonomicznych – im lepiej izolowane ściany, tym... ZOBACZ »


Na czym polegają prace uszczelniające?

Wszystko o izolacjach technicznych »

Prace uszczelniające mają na celu odcięcie niebezpiecznych materiałów, substancji lub po prostu... czytaj dalej » Produkty przeznaczone do instalacji klimatyzacyjnych i wentylacyjnych, jak i... czytaj dalej »

Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr...
czytaj dalej »


Od czego zacząć termomodernizację domu? Co zrobić, aby uzyskać dotację?

Czego użyć do naprawy balkonu lub tarasu?

Jak dzięki termomodernizacji zmniejszyć zuzycie energii na ogrzewanie domów nawet o 69%?.. czytaj dalej » Nawierzchnia drenażowa typu kamienny dywan powstaje z połączenia naturalnego kruszywa marmurowego... czytaj dalej »

Chemia budowlana - porady ekspertów »


Masz wątpliwości i pytania jak rozwiązać Twój problem techniczny? Dobierz stosowną technologię do Twoich potrzeb... ZOBACZ »


Czego użyć do izolacji dachu?

Chcesz zaoszczędzić nawet 30% na zużyciu energii?

Rozwiązaniem, które zapewnia optymalne zaizolowanie są... czytaj dalej » Oprócz niższych rachunków za energię mamy zdecydowanie wyższy komfort mieszkania... czytaj dalej »

Jak zrobić spadki na balkonie i tarasie?


Dach, balkon czy taras jest płaski, a więc jak wygląda kwestia odwodnienia? ZOBACZ »


Co warto wiedzieć o systemach natryskowych?

Jak zabezpieczyć budynek przed wilgocią?

Budynek ocieplony pianką jest szczelny akustycznie a przede wszystkim... czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury... czytaj dalej »

Planujesz wymianę dachu? Sprawdź »


Dzięki lekkości dachówek nie ma potrzeby wzmacniania Twojej starej struktury dachowej. W niektórych przypadkach jest nawet... ZOBACZ »


Elewacja, która wygląda jak drewno, marmur czy kamień »

Jak budować energooszczędnie?

Ładna fasada stanowi wizerunek budynku. Estetyczny wygląd elewacji często... czytaj dalej »

Przekonaj się, jakie rozwiązania sprawdzą się w nowoczesnym, energooszczędnym budownictwie... czytaj dalej »

Ekspert Budowlany - zlecenia

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 »
9/2020

Aktualny numer:

Izolacje 9/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Akustyka w budownictwie mieszkaniowym
  • - Renowacja i uszczelnianie cokołów
Zobacz szczegóły
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Flowcrete Polska Sp. z o.o.
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Jesteśmy producentem i dystrybutorem materiałów do wykonywania bezspoinowch posadzek żywicznych -...
Dlaczego warto zadbać o balkon i taras?

Dlaczego warto zadbać o balkon i taras?

Trudno wyobrazić sobie nowoczesny dom bez jego wizytówki, czyli balkonu lub tarasu. Elementy te stanowią dodatkową powierzchnię, która pozwala na chwilę oddechu na...
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

.