Восстановление бетона и железобетона после деструктивного воздействия серосодержащих соединений материалами на цементной основе

• Автор: Авренюк, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 179 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

ВОССТАНОВЛЕНИЯ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА ПОСЛЕ ДЕСТРУКТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ

1.1. Условия эксплуатации и состояние сооружений

при коррозионном воздействии серосодержащих соединений

1.2. Технические характеристики сооружений, эксплуатирующихся

в условиях коррозионного воздействия соединений серы

1.2.1. Конструктивные решения

1.2.1.1.Сооружения водоотведения
1.2.1.2.Промышленные сооружения
1.2.2. Анализ работ по обследованию технического состояния железобетонных конструкций сооружений
1.3. Характеристика агрессивности эксплуатационной
серосодержащей среды
1.3.1.Важнейшие соединения серы
1.3.2. Жидкости
1.3.3. Газовоздушная среда
1.3.4. Микробиологический фактор коррозии
1.4. Экологическая безопасность эксплуатируемых объектов и
обоснование необходимости их ремонта
1.5. Требования к поверхности бетона и арматуры перед ремонтом
1.6. Существующие способы подготовки поверхности бетона и арматуры
перед ремонтом
1.7. Оборудование для подготовки поверхности бетона и железобетона
перед ремонтом
1.8. Существующие материалы для ремонта бетонных и железобетонных конструкций
1.9. Анализ нормативных документов по восстановлению бетонных*
и железобетонных-конструкций'
1.10. Анализ патентов Российской Федерациюпо подготовке поверхности
и ремонту бетонных и железобетонных.конструкций
1.11. Задачи исследований

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ
2.1. Оценка технического состояния конструкций эксплуатируемых объектов
2.1.1. Визуальное обследование
2.1.2. Инструментальное обследование
2.2. Характеристика ремонтных материалов, примененных для исследований
2.3. Методики физико-механических исследований
> 2.4. Методики физико-химических исследований
2.4.1. Рентгенофазовый анализ продуктов коррозии бетона
2.4.2. Химический анализ продуктов коррозии бетона
2.4.3. Электронно-микроскопический и микрорентгеноструктурный анализ продуктов коррозии бетона
ГЛАВА 3. МЕХАНИЗМ И КИНЕТИКА КОРРОЗИИ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ
СЕРОСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ
3.1. Микробиологическая коррозия
| 3.1.1. Характеристика агрессивности среды при воздействии
микробиологической коррозии
• 3.1.2. Обследование технического состояния конструкций камер гашения
' напора, шахт и колодцев
3.1.3. Методы обеспечения долговечности конструкций систем водоотведения при реконструкции и ремонте
| 3.2. Газовая коррозия
| 3.2.1. Характеристика агрессивности эксплуатационной среды
| при воздействии сернистых газов
>1 3.2.2. Обследование технического состояния конструкций
Ч химлаборатории ОАО «Учалинский ГОК»
I 3.2.3. Методы обеспечения долговечности конструкций
химлаборатории ОАО «Учалинский ГОК» при ремонте
| 3.2.4. Обследование технического состояния резервуара для приёма
[ и хранения жидкой серы установки производства
| элементарной серы ОАО «Уфанефтехим»
3.2.5. Методы обеспечения долговечности конструкций резервуара | для приёма и хранения жидкой серы установки производства
1 элементарной серы ОАО «Уфанефтехим» при ремонте
I 3.2.6. Обследование железобетонного фундамента дымовой трубы
I высотой 45м, отводящей сернистые газы на УКПН «Ашит»
| ОАО «Белкамнефть» в г. Агидель
| 3.2.7. Методы обеспечения долговечности железобетонного фундамента
•: дымовой трубы высотой 45м, отводящей сернистые газы на УКПН
> «Ашит» ОАО «Белкамнефть» в г. Агидель при ремонте

3.3. Сульфатная коррозия
3.3.1. Характеристика агрессивности среды при воздействии растворов сульфатов
3.3.2. Обследование технического состояния конструкций установки сульфата натрия цеха № 30 ОАО «Салаватнефтеоргсинтез»
3.3.3. Обеспечение долговечности конструкций установки сульфата натрия цеха № 30 ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» при ремонте
ГЛАВА 4. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Физико-механические исследования
4.1.1. Определение видов и параметров подготовки поверхности
бетона и железобетона перед ремонтом
4.1.2. Определение адгезии ремонтных материалов к поверхности бетона с различной степенью подготовки
4.2. Физико-химические исследования
4.2.1. Рентгенофазовый анализ
4.2.2. Химический анализ
4.2.3. Микроскопический анализ
4.2.3. Электронно-микроскопический анализ
ГЛАВА 5. УСЛОВИЯ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСПЕШНОГО РЕМОНТА БЕТОННЫХ
И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
5.1. Факторы, влияющие на качество выполнения ремонтных работ 138'
5.2. Обоснование необходимости тщательной подготовки ремонтируемой поверхности бетона и арматуры
5.3. Роль адгезии наносимых ремонтных составов
5.4. Обоснование выбора материалов на цементной основе для ремонта
бетонных и железобетонных конструкций и предъявляемые к ним требования
5.5. Внедрение результатов исследований
5.5.1. Камеры гашения, коллекторы и колодцы МУП «Уфаводоканал»
5.5.2. Резервуары для хранения расплавов серы ОАО «Уфанефтехим»
5.5.3. Установка сульфата натрия ОАО «Салаватнефтеоргсинтез»
5.6. Технологическая инструкция-по подготовке поверхности и ремонту7
бетонных и железобетонных конструкций материалами.на> цементной основе после деструктивного воздействия; серорсодержащих соединений
5.7. Экономическая эффективность исследований

кислот спиртов СН,СООН=СН4 + С02 + Н20 и т.п.;
Аммонификация мочевины аммонифицирующими бактериями СО(>1Н2)2 + Н20 = 2ЫН3 + С02 или СО(ТМН2)2 + 2 Н20 = 2ЫН3 + 2Н2СО,
Нитрификация (при наличии растворенного в стоке кислорода) аммонийных соединений нитрифицирующими бактериями и денитрификация азотной и азотистой кислот денитрифицирующими бактериями (ИНЦзСО; + о2— шо,. ныо2-> N2, С02, Н20; 2(ТЧН4)2С03 + 30,-» 2Ы3 + 2С0, + 8Н20
Сульфатредукция сульфатредуцирующнми бактериями БО4 а, + 8с + I ОН+а, = НАаа + 4Н2Оа
Аэробные Окисление сероводорода тионовыми бактериями Н25газ + 202газ
Химическое образование угольной кислоты со2т + н2о* = н2со3*
Образование гипса — разрушение бетона Са(0Н)2+Н2504ач = Са504-2Н20
Таким образом, ведущим фактором разрушения канализационных сетей и некоторых промышленных сооружений является биологический, обусловленный наличием и сочетанием множества факторов, ведущая роль из которых принадлежит микроорганизмам.
1.4 Экологическая безопасность эксплуатируемых объектов и обоснование необходимости их ремонта
Многолетние исследования и опыт эксплуатации железобетонных конструкций наглядно показали, что длительная эффективность и безаварийность их эксплуатации является основой экологической безопасности зданий и сооружений. Преждевременное разрушение бетона и железобетонных конструкций наносит огромный экономический ущерб.
Подземные сооружения канализации считаются экологически опасными сооружениями, так как являются потенциальными источниками загрязнения грунтовых вод по причине возможных утечек сточных вод, связанных, прежде всего, с несоблюдением качественной герметизации конструкций, высокой частотой аварий, а также из-за своей заглубленности и трудности для периодического осмотра.
Ежегодно в России в весенний период происходят сотни аварий на канализационных сетях крупных городов. Это объясняется, прежде всего, тремя основными факторами: