Воздействие вод акватории

Оценивая агрессивность воды-среды, необходимо учитывать следующие показатели: кислотность, выражаемую рН; жесткость (бикарбонатную щелочность); содержание агрессивной углекислоты, сульфатов, магния; общее содержание солей.

При определении стойкости бетона по отношению к различным кислотам необходимо опираться не только на показатель рН, но и на химический состав среды. Нужно учитывать, что некоторые кислоты не только не разрушают бетон, а даже способствуют увеличению его прочностных свойств. Кремнефтористоводородная кислота при взаимодействии с известью образует стойкие нерастворимые соединения – фтористый калий и кремнезем:

H₂SiF₆ + 4Ca(OH)₂ = 3CaF₂ + CaSiO₃ + 5H₂O.

Благоприятным условием для увеличения бетонными причальными набережными несущей способности является наличие кремнефтористоводородной кислоты. Поверхность, обработанная кремнефтористоводородной кислотой или ее солями (флюатирование), имеет более высокую стойкость бетона против коррозии. Также положительным фактором для бетонных конструкций является жесткость (бикарбонатная щелочность) воды, так как соли кальция Ca(HCO₃)₂ и магния Mg(HCO₃)₂ образуют труднорастворимые карбонаты.Отсутствие в воде вышеуказанных элементов делает воду агрессивной по отношению к бетону, т.к. она способна растворять компоненты цементного камня.

Процессы коррозии бетона делятся на три группы: растворение и вынос водой компонентов бетона; вынос из цементного камня растворимых соединений водой; образование и кристаллизация в теле бетона новых соединений в результате воздействия агрессивной среды.

Образование и кристаллизация в теле бетона новых соединений характерно для случаев воздействия на бетон сернокислых солей – сульфатов.

Воздействие воды по высоте на причальные набережные неодинаково. Условно по высоте причальные набережные можно разделить на три зоны. Первая зона – выше среднего уровня, где сооружение подвергается воздействию воды лишь при редких значительных повышениях уровня воды, вторая зона – зона переменного уровня, третья зона – зона, расположенная ниже уровня воды при любом его изменении.

В первой зоне разрушения и коррозия конструкционных материалов наблюдаются в основном вследствие механических повреждений элементов конструкции при производстве погрузо-разгрузочных работ и швартовки судов.

Во второй зоне наблюдается наиболее интенсивная коррозия материалов, обусловленная воздействием физико-химической агрессии водной среды. В железобетонных конструкциях этой зоны наиболее интенсивно корродирует арматура, поскольку имеется постоянный и свободный доступ влаги и кислорода, и одновременно происходит депассивация арматуры в результате насыщения бетона хлоридами, наблюдается интенсивная коррозия бетона и стали.

В третьей зоне процессы коррозии идут значительно медленнее, чем в первой и второй зонах, это объясняется затрудненным доступом кислорода.

Воздействие речной воды на бетон и железобетон может быть:

• химическим, определяемым взаимодействием химических веществ, растворенных в воде непосредственно со строительными материалами (металл) или с соединениями, входящими в состав этих материалов (бетон);

• физическим, от давления воды на стенки пор и капилляров, от напряжений, вызванных переменой уровня воды;

• механическим, от гидростатического или гидродинамического воздействия воды.

В обычных условиях рН водного раствора, заполняющего поры цементного камня, составляет 12,2-13,0. При данном уровне рН арматурная сталь коррозии не подвергается, однако если бетон теряет защитные свойства и рН снижается приблизительно до 9, создаются условия для коррозии арматуры.

Влияние оказываемого водами акватории на несущую способность причальной набережной непосредственно зависит от проницаемости бетона. Проницаемость бетона напрямую зависит от марки бетона по водонепроницаемости, коэффициента фильтрации и косвенно от водопоглощения бетона.

Коэффициент фильтрации и марка бетона по водонепроницаемости и водопоглощение бетона определяются по Государственным стандартам. Приведенные в таблице, показатели водопоглощения и водоцементного отношения относятся к тяжелому бетону.