Повышение долговечности железобетона в условиях сероводородной коррозии

• Автор: Ахмадуллин, Ришат Рашитович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЕЙ.

1.1. Состояние и перспективы развития подземных сооружений

систем канализования

1.2. Технические характеристики основных типов подземных

сооружений канализации.

1.2.1. Общая классификация подземных сооружений

1.2.2. Конструктивные решения

1.2.3. Требования к материалам и конструкциям
1.2.4. Анализ работ по обследованию технического состояния железобетонных конструкций
1.3. Характеристика агрессивности эксплуатационной среды
1.3.1. Сточные воды.
1.3.2. Газовоздушная среда.
1.3.3. Микробиологический фактор коррозии
1.4. Анализ нормативных документов по защите железобетонных
конструкций от коррозии
1.4.1. Требования к первичной защите.
1.4.2. Требования к вторичной защите.
1.5. Современные методы защиты железобетонных конструкций.
1.5.1. Первичная защита
1.5.2. Вторичная защита
1.5.3. Современные материалы и способы строительства коллекторов
1.5.4. Способы борьбы с сероводородной коррозией.
1.6. Экологическая безопасность железобетонных канализационных
сооружений
1.7. Математические модели процесса коррозии бетона.
1.8. Задачи исследований
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ
2.1. Характеристика материалов, примененных для исследований
2.1.1. Цемент
2.1.2. Песок.
2.1.3. Добавки.
2.1.4. Сухие смеси
2.2. Методики физикомеханических испытаний
2.3. Методики физикохимических исследований.
2.3.1. Рентгенофазовый анализ.
2.3.2. Химический анализ продуктов коррозии бетона
2.3.2. Кислотостойкость.
ГЛАВА 3. ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Физикомеханические испытания.
3.2. Физикохимические испытания.
3.2.1. Рентгенофазовый и дифференциальнотермический анализ
3.2.2. Химический анализ
3.2.3. Кислотостойкость.
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ КАНАЛИЗАЦИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ НАТУРНЫХ ОБСЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Критерии техничекого состояния конструкций
4.2. Техническое состояние линейной части систем канализования
коллекторов
4.3. Техническое состояние камер гашения напора
4.4. Техническое состояние канализационных насосных станций.
4.5. Характеристика эксплуатационной среды
4.6. Особенности деструктивных процессов
4.7. Основные факторы, влияющие на развитие биогенной коррозии
ГЛАВА 5. ПРОГНОЗ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
5.1. Математические модели коррозии.
5.1.1. Коррозия без образования буферного слоя.
5.1.2. Коррозия с образованием буферного слоя
5.2. Определение значений констант скорости коррозии
5.2.1. По результатам обследований.
5.2.2. По результатам лабораторных исследований
5.3. Обеспечение долговечности железобетонных конструкций на
эксплуатирующихся объектах
5.4. Обеспечение долговечности железобетонных конструкций при новом строительстве
5.5. Рекомендации по обеспечению долговечности камер и колодцев при строительстве новых объектов.
ГЛАВА 6. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ .
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
6.1. Внедрение результатов исследовании
6.1.1. Канализационные коллекторы
6.1.2. Камеры гашения
6.1.3. Канализационные насосные станции
6.2. Экономическая эффективность исследований
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Зарубежные средства и методы повышения долговечности канализационных сетей эффективны, но весьма дороги и не всегда применимы в наших условиях. В нашей стране ситуация усугубляется тем, что срок службы большей части существующих сооружений системы канализования сточных вод превышает лет, при нормативном сроке, равном лет [] - для проходных коллекторов и лет - для непроходных коллекторов, при этом доля проходных коллекторов не превышает 1% от общей протяженности сетей. Среднестатистический же срок их безаварийной работы составляет всего 8. Все аварии на коллекторах подразделяются на две категории: со сроками ликвидации более 4 '* часов и менее этого срока. Около 1% всех аварий относятся к первой категории, они масштабны по объему и последствиям. Для их ликвидации требуется от нескольких суток до года и привлечение специализированных строительных ор-> ганизаций. Частота аварий на них на 1-1,5 порядка меньше, чем на коллекторах из других материалов, но затраты на ремонтно-восстановительные работы ввиду больших объемов многократно выше. H присоединяемого и основного потоков []. Такому массообмену способствует образование в трубопроводах газов НгБ, СОг, ИНз. Сочетание вышеперечисленных факторов обусловливает неизбежность наступления предельного состояния трубопроводов в сроки от 5 до лет (рис. Ф~ > 0 III Я ¦Г—^ °. Рисунок 1. I.IV- группы коллекторов. Первую группу составляют коллекторы, отводящие в основном стоки промышленных производств одновременно с хозяйственно-бытовыми стоками, через 4-6 лет поврежденные до аварийного состояния в результате высокой скорости коррозии бетона, превышающей мм/год. Вторую группу составляют коллекторы, аварийное повреждение которых наступало через 7- лет, при средней скорости коррозии 6-9 мм/год, третья группа - хозяйственно-бытовые стоки со сроком службы 8- года при скорости коррозии бетона 3-5 мм/год. Такой разброс можно объяснить различным качеством бетона труб, а также степенью заполнения коллектора в процессе эксплуатации. К четвертой группе относятся коллекторы, проработавшие без аварий более лет. Все канализационные сооружения любой системы и схемы канализации по своему назначению делятся на две основные группы. К первой группе относят оборудование и сооружения, предназначенные для приема и транспортирования сточных вод: а) внутренние канализационные устройства; б) наружная канализационная сеть; в) насосные станции и напорные канализационные водоводы []. Ко второй группе относят: а) очистные станции, предназначенные для очистки, обезвреживания, обеззараживания сточных вод и для обработки осадка; б) выпуски очищенных вод в водоем. Рисунок 1. Поперечные сечения труб и коллекторов в системах канализования должны удовлетворять гидравлическим, экономическим, статическим и эксплуатационным требованиям. В гидравлическом отношении наилучшими являются поперечные сечения, обеспечивающие наибольшую отводоспособность; с эксплуатационной стороны - лучше такие сечения, в которых не отлагаются осадки и обеспечивается возможность удобной промывки и прочистки сети; наиболее экономичными сечениями являются такие, при которых получаются наименьшие затраты на единицу длины уложенных каналов; в статическом отношении лучшими являются сечения, обеспечивающие наибольшую прочность каналов при действии постоянной и временной нагрузки. Трубы и каналы, применяемые в канализации для отведения сточных вод должны обладать прочностью, долговечностью и водонепроницаемостью. Наибольшее распространение в канализационном строительстве имеют бетонные и железобетонные, керамические, металлические и полимерные трубы. Рисунок 1. Бетонные и железобетонные безнапорные трубы изготовляются по ГОСТ 4-, ГОСТ . ГОСТ . Они подразделяются на раструбные и фальцевые. При их изготовлении применяется бетон класса В или В. Для увеличения сопротивления действию внешних усилий безнапорные цилиндрические и раструбные трубы диаметром 0 мм и более изготовляют железобетонными из бетона класса В, диаметром 0- мм - с одиночной сеткой армирования (рис. Ди ЮН. И-ГСІ2Ц ХУ-ТС1М. ЬЮи. И ДпІСІІЗ. НСПЄ. И+1СНД-} ? Ли ТСНВ. Я-1-ТТМ. Ф’К/т. Розрп про/ошоа ко труби хо-лллг.