24 Окт 12 КЛАССИФИКАЦИЯ И НОРМИРОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ АГРЕССИВНОСТИ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ ПО ОТНОШЕНИЮ К БЕТОНУ

Ф. М. Иванов (CCCF)

Агрессивность внешней среды — условное понятие, которое может быть конкретизировано только тогда, когда мы будем рассматривать и оценивать взаимодействие внешней среды и конкреіною бетона. При нормировании агрессивности и оценке степени агрессивности следует всегда иметь в виду, по отношению к какому материалу, какому бетону эта агрессивность определяется и оценивается.

В разных странах действуют нормативные документы, классифици­рующие агрессивные среды но степени их разрушительного воздействия на бетон и железобетон. При этом нормы, принятые в СССР, наиболее детализированы. Нормы, принятые в СССР (СНиП 2.03.11-85), содер­жат показатели аі рессивности и оценку ее степени применительно к бе­тонам различной проницаемости, изготовленным на различных цементах. При этом они дифференцированы для бетона и железобетона. В норм-іх приняты три степени агрессивности: слабая, средняя и сильная Затем указываются пределы содержания агрессивного агента в окружающей среде, при котором данная среда относится к той или иной степени агрес­сивности по отношению к бетону на определенном цементе при опре ленной его проницаемости. Для жидкой среды учитываются также ус. >- вия ее контакта с бетоном. Получается достаточно сложная система, в которой среда, определенная как слабая, средняя или сильная, является таковой только к определенному бетону и в определенных условиях. Это создает некоторые трудности при оценке агрессивности среды, так как связано с необходимостью одновременно с проектом конструкций предъявлять требования к бетону, ограничивая выбор способа придания стойкости в данной среде.

В проекте стандарта ИСО на классификацию внешней среды, воздей­ствующей на бетон, принят более строгий подход. В первой части стан­дарта классифицируется среда по химическому (коррозионному) аг р. е - сивному воздействию па бетон. При этом каждый класс характеризуется видом агрессивного соединения и его концентрацией в воздухе, грунте или воде. Во второй части стандарта классифицируется внешняя среда ло климатическим воздействиям. Требования же к бетону, предназначен! му для работы в средах того или иного класса должны быть нормирова­ны в другом стандарте, где указывается возможность придания стойкос­ти бетону средствами первичной защиты: выбором цемента, пониженій м проницаемости бетона, введением специальных добавок. В станд те СЭВ такие средства также перечислены, но без указания связи с той и їй иной агрессивностью среды.

Жидкие среды. Наибольшую опасность для бетона и железобе : і па представляют жидкие среды, постоянно или периодически дейсти> то­щие на конструкции, так как большинство коррозионных процедив является химическими реакциями, ДЛЯ прохождения которых ири Оі.'.іЧ - ных температурах необходима жидкая среда.

О неизбежном повреждении бетонных сооружений при контакте с - о - дой еще в 20-е годы известный исследователь в области цемента и бет' • а академик А. А. Банков писал, что все бетонные сооружения из порт­ландцемента неизбежно должны подвергаться процессу вьнцелачизания извести и по истечении известного времени утрачивать всякую связность и разрушаться.

Вопросы коррозии бетона в жидких средах с общих позиций были рас­смотрены в [2.7]. В работе подчеркивалось, что действие на бетон боль­ших количеств жидкостей всегда приводит к коррозии. На кинетику коррозии влияют следующие факторы: вид вяжущего, добавок и заполнителей;

Химический и петрографический состав вяжущего и заполнителей; гранулометрический состав вяжущего и заполнителей; способ приготовления, состав бетонной смеси и условия ее твердения; сроки твердения и воздействия во время твердения (карбонизация и

Др-);

Состояние поверхности соприкосновения бетона с жидкостью; вид, химический состав (концентрация растворов) и количество жид­кости по отношению к бетону;

Условия соприкосновения жидкости с бетоном (скорость движения жидкости, наличие смены или без смены объема соприкасающейся с бе­тоном жидкости, постоянное или переменное воздействие);

Механизм реакции, растворение, обмен основаниями, гидролиз, обра­зование и рост кристаллов, образование комплексов, образование рых­лых структур или плотных пленок-оболочек; химические свойства продуктов реакции; различные внешние влияния (газовая среда, микроорганизм); температура, ее равномерность, величина; продолжительность воздействия.

Этот перечень практически охватывает все основные факторы, влияю­щие на коррозионные процессы при контакте бетона с жидкостями.

В дальнейшем воздействующие факторы и вызываемые ими корро­зионные процессы были классифицированы В. М. Москвиным на три основных вида по механизму коррозионного процесса [2.2]. Классифи­кация процессов коррозии на три вида позволяет сгруппировать требова­ния к бетону и показатели агрессивности среды на основании представле­ний о механизме коррозионных процессов. К 1 виду коррозии отнесены все случаи действия воды и водных растворов, при которых происходит растворение и вынос из структуры бетона растворенных компонентов цементного камня, что приводит к понижению его прочности.

Ко II виду отнесены процессы коррозии в результате химического взаимодействия компонентов внешней среды с образованием раствори­мых или нерастворимых соединений, но не образующих упрочняющих структурных элементов в результате коррозионного процесса. Это в основном действие на бетон кислот и кислых солей.

К III виду коррозии относятся процессы, при которых разрушение — снижение прочности — обусловлено возникновением внутренних напря­жений в результате образования в цементном камне новых соединений с увеличением объема твердой фазы или кристаллизации соединений из окружающего водного раствора. Это наиболее сложны^ и распространен­ный вид коррозии, зачастую встречающийся вместе с I или II видами. На основании классификации коррозионных процессов под руководством В. М. Москвина впервые в мире были разработаны нормы оценки агрес­сивности различных сред по отношению к бетону и железобетону.

В СНиП 2.03.11-85 показатели агрессиииости по i виду выщелачи­вающей агрессивности — даны в виде ограничении минимальной бикарГ >- пашой щелочное і и (жесткости), при которой иода обладай опасной д. и долговечности бетона растворяющей способностью (см. гл. 5). Таким пределом принято содержание иона НСО- (не более 1,05 мг-экв/л). 1 >- да, имеющая жесткость менее 1,05 мг-зкв/л или 3 град при водопрої и - цаемости бетона W4 отнесена к слабоагрессивным средам. При повыше­нии марки бетона по водонепроницаемости до W6 и более вода по этому показателю считается неагрессивной (табл. 2.1). Дсіісгтігсльно, он.:г длительных исследовании в натурных условиях показываем, чю плоїш. іс бетоны на портландцементе при отсутствии других воздействии (замої а - живание и оттаивание, истирание) выдерживают длительные сроки без разрушения, при контакте с природными мягкими водами, например го­дами от таяния снега, дождевыми. По данным о состоянии бетона плоті'Н в Норвегии, расположенных на горных реках, вода которых имеет ми­нимальную жесткость, износ бетона водосливных граней не превышал 1 мм в год — это в условиях постоянного удаления поверхностно, о поврежденного слоя. Мы наблюдали сохранение поверхностного сл >я (удаление только поверхностной пленки цементного камня) беті іа водопропускных труб на Кольском полуострове после эксплуата и в течение 25 лет, при действии вод от таяния снега. По данным раб ы

Показатель агрессивности

Таблица 2.1. Показатели агрессивности жидких сред[1], при которых среда неагрессивна

Показатель агрессивности жидкой ц^- ды для сооружений, расположении и грунтах с /Сф свыше 0.1 м/сут*** в открытом водоеме И для напорных оружений при марке бетона по водо проницаемости

Би карбонатная щелочность, мг-экв/л (гршО

Водородный показаіепь рН[2] Содержание агрессивной углекислоты, мг/j' Содержание магнезиальных солей, мг/л в пересчете на

Содержание аммонийных солей, мг/л, в пересчете на ион N11^

Содержание едких щелочей, г/л, в пересче­те на ионы Na+ и К+ Суммарное содержание хлоридов, суль­фатов, нитратов и других солей, мг/л, при наличии испаряющих поверхностей

W4	JV6 ___ у	W 8
Более
1,05 (3)
	Более 5	Ьолее4
Менее 10	Менее 10	—
" 1000	" 2000	Менее 30
" 100	" 500	" 80°
" 50	" 60	" 80
" 10	" 20	" 50

[2.12], после 25 лет испытаний в потоке мягкой воды образцов бетона на портландцементе глубина их повреждения не превышала 2 мм, в то время как образцы с большей проницаемостью были повреждены на 5—6 мм.

Установленная в СНиП норма по жесткости воды является лишь на­поминанием о необходимости при контакте бетона с мягкими водами обращать внимание на придание бетону гарантированной пониженной проницаемости с тем чтобы такая проницаемость бетона была не только в образцах, но и в сооружении.

Благоприятное влияние жесткости воды содержание в ней бикарбо­натов, прежде всего, кальция, затем магния проявляется, как это было установлено исследованиями, проведенными в последнее время (см. гл. 5), и при содержании в воде сульфатов наиболее распространенных агрессивных но отношению к бетону компонентов. В присутствии би­карбонатов (см. гл. 5) образующиеся на поверхности бетона трудно­растворимые паленки настолько снижают агрессивное воздействие, пре­пятствуя прониканию сульфат-ионов в глубь бетона, что показатели агрессивности по содержанию сульфатов смогли быть повышены в нор­мах в два раза для вод с бикарбонатной щелочностью от 3 до 6 мг-экв/л и в 4 раза для вод с бикарбонатной щелочностью свыше 6 мг-экв/л (табл. 2.2).

Таблица 2.2. Показатели содержании сульфатов, при котором среда неагрессивна Цемент Содержание сульфатов в расчете на мг/л, при содержании нонов НСО3, мг-экв/л, до Св. ОдоЗ |^св. Здо6 |^св. 6 Портландцемент по ГОСТ 10178-85 250 500 1000 Портландцемент по ГОСТ 10179-74 с со - 1500 3000 4000 Держанием в клинкере CjS не более 65%, СэА не более 7%, CjA + C4AF не более 22% и шлакопортландцемент Сульфатостойкие цементы по 3000 6000 8000 ГОСТ 22266-76 (сизм.)

Примечания: 1. Показатели в таблице приведены для бетона с маркой по водонепроницаемости VV4. Для бетона с маркой по водонепроницаемости W6 значе­ния показателей таблицы должны быть умножены на 1,3, для бетона с маркой по водонепроницаемости W8 - на 1,7. 2. Показатели приведены для сооружений, рас­положенных в грунтах с /Сф св. 0,1 м/сут, в открытом водоеме и напорных соору­жений. 3. Прн Л"ф ниже 0,1 м/сут значения показателей таблицы должны быть умно­жены на 1,3. 4. Оценка агрессивности грунтов производится по показателям данной таблицы: для грунтов в зоне влажности по СНиП 11.3-79 (с изм.) "сухая" по гр. 2; в зояе "нормальная" и "влажная" - по гр. 3. Показатели в этом случае выражаются в мг/кг грунта.

Следующими показателями, характеризующими агрессивность воды, являются концентрация водородных ионов - рН и содержание углекис­лоты. Водородный показатель характеризует концентрацию диссоцииро­ванных кислот. Бетон на обычных цементах подвержен действию любой кислоты, но агрессивность кислот зависит от их концентрации и от раст­воримости их кальциевых солей, так как образующаяся в процессе кор­розии пленка продуктов коррозии будет по-разному тормозить процесс коррозии, создавая препятствие прониканию (диффузии) кислоты в глубь бетона (см. гл. 5). Кинетика этих процессов при известных усло­виях конгакіа кислоты с Сетоном поддается расчету (см. пі. I I). Поэт му, опираясь на экспериментальные данные, возможно рассчитать глуби­ну разрушения в заданный срок эксплуатации. Кроме тоге, при полном погружении бетона в кислоту в условиях сохранения поверхностною слоя продуктов реакции известны закономерности процесса н его осо­бенности, заключающиеся в резкой границе фронта реакции и малой uiv - рине реакционной зоны (см. гл. 5).

Показатель рН является десятичным логарифмом с обратным знаком фактической концентрации водородных ионов кислоты, поэтому сниже­ние показа теля на единицу свидетельствует об изменении концепт рации н 10 раз. Особо следует иметь в виду недостаточность показателя рН для оценки агрессивности труднодиссоциирующих кислот (многих органи­ческих) и при высоких концентрациях кислоты. В интервале концеитрі - ций, при котором среда относится к сильноагрессивным, например для бетона водонепроницаемостью WA степень агрессивности к, следователе • но, способы защиты будут существенно изменяться в интервале пока, телей рН от 0 до 4.

Возникали дискуссии при определении нормативов по оценке степени агрессивности углекислоты, растворенной в воде. На основании физико - химических исследований равновесия в системе СаС03 + НСО3 + С(>7 (см. гп. 5) было установлено, что агрессивной является только часть свободной углекислоты, свдержащейся в растворе. Расчетное содержание углекислоты в несколько десятков миллиграмм в литре незначиїельно увеличивает растворяющее действие воды, которая и без СО? може г растворить около 1200 мг гидроксида кальция (в расчете ча СаО). Види­мо, повышенная агрессивность слабокислых растворов определяется их растЬоряюшим действием на пленку карбоната кальция, образующую я на поверхности бетона и повышающую стойкость бетона не только к растворяющему действию воды, но и к действию растворенных солей, в частности, сульфатов, о чем было сказано выше.

Аналогично действию кислот по такому же механизму обменн; :х реакций с гидроксидом, силикатами и алюминатами кальция действуют и соли кислот при катионах магния и аммония. В первом случае, корі >- зионное действие обусловлено тем, что независимо от аниона образует я труднорастворимый гидроксид магния, что придает процессу необраы - мый характер. В зависимости от аниона образуются растворимые со и кальция (хлорид кальция, нитрат кальция и др.), которые могут бь ь агрессивными по отношению к арматуре или дополнительно воздейетт )- вать на цементный камень, образуя новые соединения, например хлир - алюминат кальция и т. п. При контакте с аммонийными солями в резу ь - тате взаимодействия с щелочами или с гидроксидом кальция образуеі я гидроксид аммония, который уходит из сферы реакции ввиду летучее и аммиака, что также обусловливает ее необратимость и повышеин - о агрессивность. В нормах СССР пока не отражено более детальное влияі ие вида катиона на степень агрессивности солевых растворов, но проведен­ные исследования в этой области позволяют предложить ориентиров т - ные коэффициенты, учитывающие влияние катиона на степень агресе. j-

" ' --------- --------------- —— —........... їм, сдє.1 1і-

Ным на основании экспериментальных данных, нормы табл. 5 СНиП 2.03.11—85 (см. табл. 2.2) действительны для сульфатов кальция, натрия и магния. Для сульфатов аммония, алюминия, железа и марганца эти нормы должна быть снижены. умножением на коэффициент 0,4, а для катионов меди, цинка, кобальта повышены умножением на коэффициент 1,3. Едкие щелочи опасны для бетона только при достаточно больших концентрациях — свыше 50 г/л. Их коррозионное действие более опасно в условиях возможного накопления в порах бетона и кристаллизации, особенно при переменных температурах.

Если конструкция только частично погружена в агрессивную воду, возможен капиллярный подсос и кристаллизация солей в бетоне конст­рукции, расположенной выше уровня грунтовых или поверхностных вод. В этом случае растворенные в воде соли могут оказаться опасными и привести к появлению в бетоне внутренних напряжений. Интенсив­ность коррозии кристаллизации зависит от капиллярных свойств бетона и условий испарения воды — температуры воздуха, силы ветра и т. п. Свыше 10 г/л растворенных солей уже могут дать нежелательные послед­ствия в виде высолов, а в дальнейшем и шелушения поверхности бетона.

В плотных глинистых грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,1 м/сут сказывается защитное действие грунта, препятствующее смене состава раствора у поверхности бетона подземного сооружения. Необхо­димо также учитывать конкретные условия обводненности грунта, воз­можность создания прослойки воды у поверхности сооружения, так как во многих случаях протяженное подземное сооружение — тоннель, тру­бопровод служит "дренажным" проводником и в контактной зоне сооружения и грунта собирается накапливающаяся из грунта вода.

Наличие норм не исключает необходимости тщательного учета всех условий будущей эксплуатации сооружений: прогноза возможных изме­нений уровня грунтовых вод, их состава, учета особенностей конструк­ции, ее тонкостенность или массивность, чувствительность к поврежде­нию защитного слоя у арматуры, требований к гидроизоляции, если это подземная ограждающая конструкция, и т. д. Для подземных, подвод­ных и напорных гидротехнических сооружений имеет значение и величи­на гидростатического напора воды. Зависимость показателей агрессив­ности от величины напора установить трудно. Конструкция, контакти­рующая с агрессивной жидкой средой, должна быть выполнена из бето­на, непроницаемого для воды в условиях эксплуатации. Если же вода будет проникать внутрь бетона, то в принципе степень ее агрессивности будет оставаться такой же, как и для воды ненапорной, все будет зави­сеть от количества фильтрующей воды.

Но, как показано в гл. 4, бетон — пористый материал с весьма неод­нородной поровой структурой. При этом на структурную неоднород­ность цементного камня накладываются факторы неоднородности мак­роструктуры железобетонной конструкции, обусловленные технологией изготовления конструкции и условиями ее работы. Каверны неодно­родного уплотнения, микротрещины усадочного или силового происхож­дения — неизбежные спутники технологии изготовления железобетонных конструкций. Поэтому придание водонепроницаемости конструкции, находящейся под односторонним гидростатическим давлением — непрос­тое дело и, как правило, в таких случаях неизбежно устройство гидро­изоляционного покрытия, которое может и должно выполнять двойную роль — защищать конструкцию от просачивания через нее воды и защи­щать бетон конструкции от ее агрессивного действия. 18

Оценка степени агрессивности воздействия, хотя бы но трехе іуненчв - той шкале, конечно, условна, и следует иметь в виду, что степень агрес­сивности изменяется не скачкообразно, а непрерывно. Поэтому при определении степени агрессивности среды, характеризующейся близким к граничному значением концентрации агрессивного компонента, необходимо учитывать и другие обстоятельства, как, например, степень ответственности конструкции, приближенность оценки сроков службы, надежность прогноза изменения состава среды и содержания в пен агрес­сивных компонентов, температурные условия, технический уровень строительства и др.

Для сульфатной агрессивности с целью упрощения нормативных по­казателей влияние плотности проницаемости бетона учитывается постоянными коэффициентами, например при переходе от марки бе юна но водонепроницаемости WA к марке W6 показатели содержания суль­фат-ионов умножаются на коэффициент 1,3,' а при марке W8 на 1,7.

Сложным является вопрос об оценке степени агрессивности жидких сред, содержащих органические ветцесгва. Перечень органических ве­ществ очень обширен и полная классификация затруднительна. Можно четко отделить водные растворы органических кислот, агрессивность которых определяется растворимостью их кальциевых солей. Так, уксусная, лимонная, молочная кислоты сильноагрессивны, а щавелевая слабоагрессивна. Предложено разделить органические кислоты на іри группы в зависимости от растворимости из кальциевых солей: при раст­воримости солей свыше 2 г/л растворы кислот сильноагрессивны, а при растворимости менее 0,002 г/л слабоагрессивны. При промежуточной растворимости кальциевой соли — свыше 0,002 до 2 г/л — растворы органических кислот среднеагрессивны.

Большой объем железобетона укладывается в емкости, в том числе для сырой нефти и мазута. Агрессивность этих продуктов определяется содержанием в них растворенных соединений серы и степенью обвод­ненности. Сернистая нефть и сернистый мазут среднеагрессивны по отношению к бетону с маркой по водонепроницаемости W4, но при по­вышении степени водонепроницаемости до марок IV6 и 1V8 степень агрессивности существенно падает до слабоагрессивной.

Следует иметь в виду возможность специфических коррозионных процессов при действии некоторых агрессивных органических веществ. Например, хлорбутадиен — мономер, при впитывании в поровое прост­ранство бетона начинает полимеризоваться с увеличением объема, что создает внутренние напряжения в теле бетона и приводит к его разруше­нию, внешне по механизму III вида-коррозии.

Дополнительные требования к первичной защите железобетонных конструкций (область применения арматуры из сталей разных марок, ширина раскрытия трещин, толщина защитного слоя) содержатся в СНиП 2.03.11—85 и рассматриваются при проектировании железобетон­ных конструкций.

Твердые среды. Подход к оценке степени агрессивности твердых сред основан, прежде всего, на тех же принципах, что и для жидких сред. Если грунт сильно увлажнен, го оценка производится на основании химичес­кого анализа воды, отжимаемой от грунта и далее по тем же нормам, что и для жидких сред. При влажных, но не обводненных грунтах учитывает­ся их агрессивность но отношению к бетону только по содержанию суль­фатов и в зависимости от влажности грунта (см. табл. 2.2).

Оценка сі пени агрессивности является вспомогательной операцией, которая дает основания для разработки мер защиты от коррозии. Во всех случаях, когда конструкция соприкасается с агрессивной средой, в первую оч( редь должны быть определены меры первичной защиты, так как при - том создается наиболее надежное решение. Защита бетона покрытиями іеобходима, когда среда агрессивна и после принятия мер первичной за ииты. В работе [2.1] приводится технико-зкономический расчет сравни '.ельной эффективности средств первичной защиты, вплоть до увеличение сечения конструкций, который показывает, что вторичная защита покрытием значительно дороже и сложнее.

Большую уверенность в надежности средств первичной защиты дает расчет ориені нровочпых сроков службы бетона без такой защиты и с за­щитой (см. г 1.11). Такие расчеты пока еще достаточно приближенны, но позволяют ой снить степень надежности принятых решений и сравнитель­ное увеличен, іе стойкости за счет защиты. В дальнейшем назначение спо­собов защиті. от действия агрессивной среды приобретает характер тех - нико-зконом і ческой задачи нахождения оптимального технического ре­шения с учеі їм экономических показателей. В определенных случаях на решение буд. т влиять и другие обстоятельства, например возможность получения не >бходимых цементов или добавок, существующее техноло­гическое обо іудование и т. п.

Газовые стеды. Агрессивность газовых сред существенно зависит от влажности г. і швоздушной среды. Действие на железобетон газовых сред определяется видом и концентрацией кислоты, конденсирующейся на по­верхности и в порах защитного слоя бетона. Особенно опасна в этом отношении х юристоводородная (соляная) кислота. Уже небольшие кон­центрации X. ористого водорода создают условия для миграции хлорид - ионов к поверхности арматуры и коррозии стали в результате ее депасси - вации (см. і 1.7). Агрессивное действие распространенных кислых ' азов С02 и SO2 с тстоит в нейтрализации поверхностного слоя бетона и обра­зования в н м соединений, по-разному влияющих на свойства бетона. Углекислый і аз в бетоне соединяется с растворенным гидроксидом каль­ция, нейтрал. ізуя его и обусловливая потерю защитных свойств бетоном поверхности >го слоя, что открывает возможность коррозии арматуры (см. гл. 7). Сернистый газ образует сернистую кислоту, которая сравни­тельно легкі окисляется на воздухе в серную кислоту, происходит суль - фатизация б-тона, которая ослабляет его защитное действие по отноше­нию к арма. уре. Таким образом, газовая коррозия в основном прояв­ляется в действии на стальную арматуру. Коррозия бетона в таких усло­виях относи; ся ко II виду и играет подчиненную роль.

Поврежд. ющее действие газовой коррозии на конструкции промыш­ленных пре, приятий проявляется только в длительные сроки, если тех­нологический процесс ведется нормально и соблюдаются санитарные тре­бования и в части допустимых норм ПДК. Однако нормы ПДК распрост­раняются на рабочие места обслуживающего персонала. В сооружении имеется зна іительное число мест, для которых соблюдение норм ПДК необязательно и это приводит к тому, что ответственные конструкции, например перекрытий и покрытий, могут оказаться в среде с концент­рацией газої, значительно превышающей нормы.

В СНиП.1.03.11—85 условия газовоздушной среды разделены на три группы в зависимости от влажности климата помещений. Газовые среды классифицированы на четыре группы по стспспи агрессивности в зависи­
мости or вида и концентрации газа (табл. 2.3). По отношению к бетону агрессивной считается только газовая среда с повышенной концентра­цией газов и при высокой влажности. Значительно более строгие нормы даются для железобетона (табл. 2.4.).

Таблица 2.3. Группы агрессивных газов в зависимости от вида и концентрации Газ * Концентрації., мі /м3, 1 С Дли Грі ни rajou ::::г:: Д Углекислый До 2000 Свыше 2000 — Аммиак "02 Св. 0.2 до 20 Свыше 20 Сернистый " 0,5 " 0,5 " 10 10 до 200 Свыше 200 до ЮоО Ангидрид ФюрИС! ЫЙ " 0,05 " 0,05 " 5 5 10 10 " "1 П Водород Оксиды азога* " 0.1 " 0,1 " 5 5 " 25 25 " 100 Хлор " 0,1 " 0,1 " 1 1 , 5 5 " 10 Хлорисіьій " 0.05 " 0,05 " 5 5 ' 10 10 " U.0 Водород Сероводород " 0,01 " 0,01 " 5 5 ' 100 100

* Оксиды азота, растворяющиеся в воде с образованием.

Примечание. При наличии в среде нескольких газов принимается более агрессивная (or А к Д) группа.

Таблица 2.4. Степень агрессивного воздействия агрессивных газовых сред

Группа газов по табл \.3

Вллжпостиый режим помещений

Степень агрессивного воздействия газооб­разных сред на конструкции из

Бегопа

Железобетона

Зона влажности (ло СНиИ 11-3-79, с изм.)

Сухой Сухая

Нормальный Нормальная

Влажный или мокрый Влажная

Неагрессивная

Неаі,)сссивная

М

Слабоагрессивна я Неагрессивная

Слабоагрессивиая Срсднеагрессивная

Неагрессивная

Слабоагрессивная

Средне-і грессивная

Неагрессивная

Слабоагрессивиая

Срсднеагрессивная

Сильноагрессивная

Слабоагрессивная Среднеагрсссивиая Сильно агрессишіая

Примечания: 1. Для конструкций отапливаемых зданий, на поверхностям которых допускается образование конденсата, степень агрессивного воздействия среды устанавливается как для конструкций в среде с влажным режимом помеще­ний. 2. См. прим. к табл. 2.3.

В работе [2.8] показано, что в атмосфере сернистого газа SO2 при его повышенной концентрации отмечается уплотнение тонкого поверхност­ного слоя и очень медленное распространение этого слоя вглубь. Испыта­ния проводились при высокой концентрации газа — 1,3 г/м3 и при нагре­вании до 40 и 60°С. Испытания продолжались в течение 90 циклов (131 сут). Если учесть, что испытания проведены при концентрации газа, в 130 раз превышающей нормативный показатель, при котором в усло­виях нормальной влажности среда становится слабоагрсссивной, то мож­но считать показатели СНиП достаточно надежными.

Интересные данные о коррозионной стойкости бетона на легких за­полнителях по сравнению с тяжелым бетоном в агрессивной газовой сре­де — выдерживание над парами соляной кислоты с дополнительной пода­чей пара [2.3] показали, что механизм коррозии и зависимость кинети­ки коррозии от проницаемости (воздухопроницаемости) аналогичны. В условиях опыта было получено уплотнение структуры бетона при по­ниженной проницаемости и снижение динамического модуля упругости при увеличении воздухопроницаемости [2.6] (см. гл. 11).

Влияние температуры. Действующие нормы составлены в расчете на интервал температур от 0 до 50°С. В то же время, как показали послед­ние исследования, температура может существенно повлиять на кинети­ку коррозионного процесса. Растворимость гидроксида кальция повы­шается с понижением температуры. Это неизбежно должно привести к смещению равновесия реакции. Экспериментально установлено усиление коррозионного процесса при действии сульфатов при пониженной поло­жительной температуре.

Данные, полученные за последние годы [2.10], позволяют утверждать, что при пониженной температуре, наряду с эттрингитом при действии сульфатов на цементный раствор в присутствии растворенной углекис­лоты образуется и таумазит — карбосульфосиликат кальция (CaCOj • • CSO4 ■ CaSiOj aq [2.9]. Образование таумазита вызывает разрушение структуры цементного камня [2.11]. Эти обстоятельства пока недоста­точно исследованы для внесения результатов в нормы, однако необходи­мо иметь их в виду при рассмотрении вопросов коррозионной стойкости бетона в специальных условиях, в частности, в районах вечной мерзлоты.