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新闻动态


环境腐蚀性介质与混凝土和钢筋混凝土
 
    在工业企业建设中,我们已经注意到新建工业企业的生产工艺过
程中,有化学活性物质(腐蚀性物质)存在,因此不能忽视这些物质
有侵入地下的可能性,在设计时应考虑地下结构物的防腐问题。
    在工业企业的生产过程中,地下水位一段会升高。这就要求设计
人员必须根据预测,结合地下水侵蚀性的变化和水位升高的情况,考
虑地下建筑的防水层及防腐保护问题。
    现代工厂都是自动化连续生产的,这就缩小了生产厂房的内部空
间体积。根据卫生标准,要严格限制厂房内大气中腐蚀性组分的含
量。但由于J—房生产空间较小,常常导致厂房内大气的腐蚀性组分升
高。在这种情况下,由于厂房内没有固定的生产操作人员,因而无法
根据卫生标准的最高允许浓度限制空气的污染程度。
    在设计建筑物和构筑物时,应当预见到,生产工艺的进一步发
展,有可能使环境介质的腐蚀性发生变化。例如,技术的进步会使单
机能力增大,这就势必安生产更大吨位和更大尺寸的机器和设备。因
此,就不得不特设备移到室外,在最不适宜的气候条件下雨天作业,
或者将机器和设备与构件连结成整体,以增加强度。在这种情况下,
为了承受辅助性设施(工作平台、控制仪表室、泵房和通风设备)和
生产设备(硫酸吸收塔、氧化铝分解塔、石油化工精馏塔、造粒塔、
洗涤塔等)的额外荷裁,必须按照工艺要求,采用高强度设备。在这
种情况下,就无需考虑建造承重结构件了。同时,在设计设备结构时,
如同建筑结构一样,不仅要使之满足工艺参数方面的要求,而且还要
符合站构承我方面的要求。
    结构材料处于较高的受力状态,对材料本身的腐蚀过程是有影响
曲。这一因素在计算结构强度时应当加以考虑。构筑物除了固有的静
态和动态稳定性外,还攻保证其在整个使用期间不发生效障。因此,
目前正在考虑将建筑结构与生产用的构筑物联成整体。
    只有全面采取措施,保证结构材料和结构本身在整个建筑物使用
期间保持设计指标(强度、不透水性等)不变时,才能使结构o的耐
久性达到要求。
    按照设计规定使用期限,所有建筑可分为两类.第一类是用于安
装各种设备和生产设施的建筑,如工业建筑物或构筑物、停车设施
等,它们的寿命取决于设备的合理使用年限及其报废期限。在科学技
术迅猛发展的今天,这类构筑物经过短期使用后即要进行改造和更
新。根据苏联国家标准——《建筑标准与规范》的规定,使用期限为
25—76年。
    这时,还应考虑设备有无必要进行大修的问题,因为有些工业是
不允许停产大修的。
    因此,在这类建筑物和构筑物中,只有使用期限在经济计算上是
合理的,在维修费用方面也是最低的构筑物,才称之为坚固耐久性构
筑物。
    第二类是指使用期实际上是无限制的混凝土和钢筋混凝土构筑
构。例如,护岸和护堤水工构筑物及隧道。这类构筑物作为交通设
施,不管其形式和技术特性如何,即便在自然条件改变的情况下.也
6爱之:聂界出现了一种引人注目的倾向,即把某些建筑的使用
寿命设计成有限的,以便于更换结构时不中断企业生产。
    我们在研究与生产有关的某些问题和确定建筑合理使用期限问题
时证明,对混凝土和钢筋混凝上的腐蚀过程进行研究时,不仅应考虑
建筑物和构筑物现有的工作条件,而且还应考虑工作条件随时间的变
化。
    分析早期建筑物中的建筑材料——混凝土和钢筋混凝土的使用状
态,对于全面评价环境介质对实际使用条件下的建筑物的侵蚀程度具
有重大意义。
    众所周知,不少构筑物已存在数百年而依然完好无损,但同时,
也有些建造不久的房屋和构筑物,仅仅使用几年后就遭到破坏,这是
有目共睹的。例如某一家人造纤维厂的钢筋混凝土结构酸泵房,在使
用四年后就被损坏。一家大型石油化工联合企业,用于安装设备的露
天框架的承重结构,投入使用的头几年就受到破坏。许多化工联合企
业中的生产车间,如生产氯、酸、敖的车间等,都出现了钢筋棍凝土
结构严重破坏的现象。也有海上水工构筑物结构损坏较快的事例。某
海上建筑的方锥体钢筋混凝土护堤,在位用4—5年后便遭受损坏[图
2.1],损坏原因是由于海水作用和记凝土多次冰恐循环引起的。
    E.凰.罗杰斯文斯基(E.赢.P。况Ae四Me咖曰A)‘,”发现,桥墩混
凝土定期遭受含1.8—2.3克/升硫酸盐离子和o.3一o.5克/升镁离于的
水浸湿时,很快就会破坏。
    比利时卡姆皮斯(xaMnMc)‘z”发现,构筑物经过含硫酸盐的水
渗透,也会迅速遭到破坏。例如,科尔鲍(Kop6。)隧道的树里.由
于受到含23.3克/升硫酸盐离子水的渗透作用,很快就破坏了。但是,
除了水的侵蚀作用外,隧道衬里混凝土中所用的水泥组分不符合要求
也是破坏的另一原因。这将导致混凝土不够密实,水很快就会渗透。
这种情况表明,渗流水的腐蚀作用耍比无压水自由冲洗更厉害,同时
银证明了环境介质的腐蚀怪对于不同组分和性能的泥凝土是不一样
的。以上提出的论点可以作为建立标准系统和评定环境介质腐蚀性的
论据,将在第15章中予以更详细的论述。
    巴库—绍故尔斯克输水管道腐蚀破坏为我们提供了一个地下矿化
水引起混凝土腐蚀破坏的典型实例。椭圆形截面(170 x120厘米)的
泥凝上管由密实温凝土制作,壁厚为15—20厘米,铺设在由矿化水所
饱和的土壤中,矿化水中合有5—10克/升硫酸盐(以硫酸根离子计)
z一6克/升氯化物和o.2一o.4克/升镁。当管子铺设后,矿化水就开始
渗入混凝土,因而在使用后不久,管子即开始受到严重破坏。M。但
必须提及注意的是,当暂时硬度很高的水充满施水管的整个截面时,
腐蚀过程立即停止了。
    由于输水管内充水率高,因而改变了水的渗透方向,即水开始由
输水管内向外渗透,而不是从外向内渗透了。溶解在水中的碳酸盐与
碳酸氢钙处于平衡状态。碳酸盐与水泥石中的氢氧化钙起反应,这种
反应破坏了平衡状态,碳酸氢钙分解成难溶性碳酸钙,使混凝土变得
密实。换句话说,就是随着使用条件的变化,混凝土变得更加密实,
而不是受到破坏。
    由此可见,环境介质与构筑物材料之间的关系十分复杂,以致环
境介质的成分、环境介质与混凝土的接触条件或混凝土特性的微小变
化,也常常引起腐蚀过程特点和程度的根本变化。
    捐凝上和钢筋混凝土结构如果埋在由矿化水所饱和土壤或周期性
被矿化水浸湿的土壤时,这类结构遭受腐蚀破坏的现象是屡见不鲜
的。
 
 
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