Стойкость бетона и железобетона в емкостных сооружениях водоочистки

• Автор: Валишина, Лилия Наилевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 207 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТОЙКОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОБЪЕКТОВ ВОДООЧИСТКИ

1.1. Технические характеристики основных типов эксплуатируемых сооружений водоочистки.

1.1.1. Состояние и перспективы развития строительства сооружений водоочистки.

1.1.2. Классификация сооружений водоочистки.

1.1.3. Конструктивные решения сборных сооружений водоочистки

1.1.4. Требования к материалам и конструкциям сборных сооружений водоочистки

1.1.5. Анализ работ по обследованию технического состояния железобетонных конструкций объектов водоочистки.
1.2. Характеристика агрессивности природных и эксплуатационных сред.
1.2.1. Сточные воды.
1.2.2. Газовоздушная среда
1.2.3. Влияние микроорганизмов сточных вод на водонепроницаемость бетона.
1.2.4. Требования по морозостойкости бетона.
1.3. Анализ нормативных документов по защите железобетонных конструкций сооружений водоочистки от коррозии
1.3.1. Первичная защита.
1.3.2. Вторичная защита.
1.4. Современные методы защиты железобетонных конструкций сооружений водоочистки
1.4.1. Первичная защита.
1.4.2. Вторичная защита.
1.5. Экологическая безопасность железобетонных емкостных сооружений водоочистки
1.6. Теоретические предпосылки разработки расчетных методов определения долговечности бетона и железобетона в агрессивных средах
1.6.1. Статистические и феноменологические модели.
1.6.2. Детер.мепированные модели
1.7. 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. Добавка i СО.
2.1.4. Сухие смеси.
2.2. Методики физикомеханических испытаний
2.2.1. Коррозионная стойкость
2.2.2. Морозостойкость.
2.2.3. Плотность.
2.3. Методики физикохимических исследований.
2.3.1. Рентгенофазовый анализ
2.3.2. Дифференциальный термический анализ.
2.3.3. Структурная пористость бетона.
ГЛАВА 3. ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ.
3.1. Физикомеханические испытания.
3.1.1. Коррозионная стойкость
3.1.2. Морозостойкость.
3.1.3. Плотность.
3.2. Физикохимические испытания.
3.2.1. Рснтгенорафический анализ
3.2.2. Дифференциальный термический анализ.
3.2.3. Структурная пористость бетона.
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ АЭРОТЕНКОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ НАТУРНЫХ ОБСЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Характеристика эксплуатационной среды
4.1.1. Агрессивность сточных вод
4.1.2. Агрессивность газовоздушной среды
4.2. Оценка технического состояния конструкций на основе визуальных критериев
4.2.1. Техническое состояние конструкций аэротенка
4.2.2. Техническое состояние конструкций каналовкоридоров
4.3. Оценка технического состояния конструкций на основе комплексного инструментального обследования физикомеханические и физикохимические исследования.
4.4. Общая оценка технического состояния
ГЛАВА 5. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ПРОГНОЗ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ АЭРОТЕНКОВ
5.1. Первичная защита
5.2. Вторичная защита
5.3. Прогноз долговечности железобетонных конструкций, эксплуатирующихся ниже уровня налива жидкости
5.4. Прогноз долговечности железобетонных конструкций, эксплуатирующихся выше уровня налива жидкости
ГЛАВА 6. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
6.1. Внедрение результатов исследований
6.1.1. Аэротенки ГОСК г. Уфы МУП Уфаводоканал
6.1.2. Приемные камеры 1 и 2 и резервуарнакопитель сточных
вод ОАО НУНПЗ г. Уфа
6.2. Рекомендации по назначению средств защиты конструкций
6.3. Экономическая эффективность.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Рассмотрим далее подробнее конструкции основных типов аэротенков, находящихся в эксплуатации в настоящее время в России. Аэротенки предназначены для биологической очистки сточных вод в результате жизнедеятельности колонии микроорганизмов активного ила. В аэротенках сточная вода непрерывно перемешивается и аэрируется до насыщения кислородом воздуха, то есть протекают два процесса биологической очистки поглощение загрязнений активным илом и их внутриклеточное окисление микроорганизмами. Классификация аэротенков приведена в табл. П.1. Рассмотрим далее конструктивное решение типовых аэротенков. Типовые аэротенки являются примером проектирования открытых емкостных сооружений. Конструктивная схема унифицированных сборных элементов и деталей открытых емкостных сооружений коридорного типа с применением панелей консольного типа показана на рисунке 1. Днище и стыки между стеновыми панелями, а также участки стен в углах сооружения выполнены из монолитного железобетона. Консольная панель первого типа рассчитана на два вида наружения вопервых, горизонтальное гидростатическое давление жидкости может быть с обеих сторон панели вовторых, горизонтальное давление грунта и временные нагрузки на его поверхность могут быть только с внешней стороны панели. Перегородочная панель второго типа по проекту предусмотрена для восприятия горизонтальной составляющей ветровой нагрузки при незаполненной емкости. Панели второго типа фактически являются самонесущими. Сборные стеновые панели первого типа соединены с монолитным днищем путем установки их в паз, а зазоры в стыках заполнены мелкозернистым бетоном. Для консольных панелей величина заделки панелей в паз должна составлять не менее двух толщин панели со стороны заделываемого конца. Стыки между панелями предусмотрены шпоночного типа. Соединение консольных панелей между собой по проекту осуществляется на верхнем уровне на сварке выпусков арматуры. Применяется дополнительная сварка выпусков горизонтальной арматуры для панелей высотой более Зм в середине панели по се высоте. Заделка стыков выполняется цементнопесчаным раствором с целью предотвращения коррозии арматуры. Рисунок 1. На рисунке 1. Рисунок 1. I щебень, втрамбованный в грунт 2 бетонная подготовка 3 гидроизоляция горячим битумом 4 цементная стяжка 5 монолитное днище 6 слой торкрстштукатурки 7 башмаки с пазами для установки стеновых панелей 8 обратная засыпка пазух 9 стеновые панели плиты мостиков металлические площадки лестницы панели перегородок блоки фильтросных каналов бачки монолитные участки стен цементный раствор ограждение мостиков. Учет технологического режима эксплуатации аэротенков температура сточных вод, гидравлические нагрузки, цикличность работы сооружений, а также воздействие окружающей среды агрессивная среда, температура наружного воздуха, совместное воздействие влажности и температуры вызывает необходимость создания надежных инженерных сооружений для биологической очистки сточных вод аэротенков. Для обеспечения их долговечности к таким сооружениям предъявляются особые требования, а именно водонепроницаемость морозостойкость прочность устойчивость жесткость трещиностойкость стойкость к коррозии газонепроницаемость. Трещины в конструкциях аэротенков, не допускаются. Контрольная величина ширины раскрытия трещин составляет 0,1мм. Если ширина раскрытия трещин превышает контрольную величину менее , то панели принимаются годными. Контроль прочности и трещиностойкости осуществляют по ГОСТ . От качества заделки стыков между стеновыми панелями и панелями и днищем зависит жесткость, устойчивость и прочность сооружения. Отпускная прочность бетона сборных конструкций должна быть в летнее время не менее , в зимнее время не менее 0. Цемент должен быть марки не ниже 0 и должен удовлетворять требованиям ГОСТ 8. Природные песчаногравийные смеси, а также нефракционированные и загрязненные заполнители применять нельзя. Анализ результатов обследования технического состояния строительных конструкций аэротенков, выполненных рядом исследователей ,2 позволил выявить наиболее характерные повреждения, возникшие в процессе длительной эксплуатации этих сооружений.