Прибрежные сооружения РСС: Типы, уязвимость и стратегии защиты

Железобетонные конструкции в прибрежных районах подвергаются воздействию чрезвычайно агрессивной среды. Это связано с наличием хлорид-ионов в морской воде. Присутствие кислорода усугубляет агрессивную среду в прибрежных районах, особенно в зонах, подверженных морским брызгам и наплывам.

Коррозия арматурной стали является одной из наиболее важных причин разрушения бетонных конструкций в прибрежной среде. Высокая проницаемость бетона, плохое проектирование и строительные дефекты, такие как недостаточная глубина покрытия, позволяют соли и влаге проникать в бетон. Высокая концентрация соли и влаги приводит к ускоренной коррозии арматурной стали, тем самым значительно ухудшая состояние бетонной конструкции.

Именно поэтому следует рассмотреть необходимые меры для защиты железобетонных конструкций в прибрежных районах. Например, использование доменного шлака для улучшения проницаемости бетона, применение высококачественных строительных материалов, правильное уплотнение бетона, использование надлежащего режима твердения, учет различных источников атаки в почве, находящейся в непосредственном контакте с конструкцией.

Классификация Прибрежное сооружение

На основе условий воздействия

Бетонные конструкции в прибрежных районах можно разделить на две категории в зависимости от условий воздействия:

1. Прямое воздействие

Прямое воздействие включает конструкции, которые полностью или частично погружены в воду.

Конструкции из РСС, подвергающиеся прямому воздействию морской воды

2. Косвенное воздействие

Косвенное воздействие включает сооружения, которые не вступают в прямой контакт с морской водой. Здания вдоль береговой линии являются примерами косвенной категории воздействия.

Косвенное воздействие сооружений на прибрежную среду

На основе коррозии Vis-a-vis

Бетонные конструкции в прибрежных районах можно различать по степени коррозии:

1. Подводная зона (под морской водой)

Коррозия железобетонных конструкций в подводной зоне ограничивается низким содержанием кислорода и, наоборот, пониженным содержанием хлоридов и влаги.

2. Зона брызг и приливов (периодически влажная и сухая)

Конструкции, построенные в зоне брызг и приливов, подвергаются сильной коррозии, так как попеременное смачивание и высыхание приводит к высокому содержанию хлоридов и кислорода.

3. Атмосферная зона (значительно выше уровня прилива)

Железобетонные здания, подверженные атмосферному воздействию, подвергаются коррозии от солей, содержащихся в воздухе, и влаги из атмосферы. Качество бетона и глубина покрытия играют важную роль в проникновении хлоридов

Факторы, влияющие на скорость коррозии

Коррозия обычно связана с отложением морской соли в присутствии влаги на стали и легких металлах. Хлорид является наиболее значительным коррозионным видом в частицах соли. Коррозия конструкций в прибрежных районах зависит от нескольких факторов, которые представлены ниже:

Стратегии защиты

1. Использование молотого гранулированного доменного шлака (GGBS) с портландцементом

Обычная сталь обладает слабой устойчивостью в прибрежной атмосфере и, следовательно, требует защиты для долговечности. Для того чтобы препятствовать проникновению хлорид-ионов, необходимо создать непроницаемый и плотный бетон. Этого можно достичь, используя молотый гранулированный доменный шлак (GGBS) с портландцементом.

Согласно рекомендации IS 456:2000, “там, где хлориды встречаются вместе с сульфатами в почве или грунтовых водах, обычный портландцемент с содержанием C3A от 5 до 8 процентов желательно использовать в бетоне вместо сульфатостойкого цемента. В качестве альтернативы можно использовать шлакопортландцемент, соответствующий стандарту IS 455, содержащий более 50 процентов шлака, или смесь обычного портландцемента и шлакопортландцемента при условии наличия достаточной информации о характеристиках таких смешанных цементов в данных условиях”.

Существует несколько требований, которые необходимо учитывать перед использованием пуццоланового цемента (GGBS):

• Проектирование смеси для достижения целевой прочности после испытания цемента.
• Контролируйте соотношение воды и цемента как можно ниже, используя пластификаторы.
• Обеспечьте обильное твердение в течение более длительного времени, скажем, 14 дней.
• Подождите с удалением центратора, пока бетон не наберет вдвое большую прочность, чем требуется для сопротивления напряжениям, которые возникнут в бетоне при удалении центратора. Обычно это в 1,5 раза больше обычного периода удаления центратора для OPC. Однако этот показатель может быть определен по результатам испытаний кубов.

2. Использовать высококачественные материалы

Для достижения низкой проницаемости бетон должен быть плотным с хорошим сцеплением между заполнителем и цементной пастой. Этого можно достичь, используя стандартные материалы хорошего качества, необходимые для изготовления качественного бетона с достаточным содержанием цемента, низким водоцементным отношением и мелкими хорошо просеянными заполнителями. Не следует использовать добавки, содержащие хлориды, так как они способствуют коррозии арматуры.

Помимо использования высококачественных материалов, необходимо изучить коррозионный потенциал почвы, о котором можно судить по химическому составу почвы, значению pH почвы, минеральному составу почвы, влиянию грунтовых вод, температуре грунта, активности микроорганизмов в почве, окислительной или восстановительной способности почвы.

Влияние коррозионного потенциала почвы заключается либо в воздействии на бетон, делая его слабым, либо в коррозии арматуры в конструктивных элементах.

3. Выполнение требований стандарта IS 456 в отношении бетонной смеси

Исходя из условий воздействия окружающей среды, должны быть соблюдены требования стандарта IS 456:2000 по минимальному содержанию цемента, максимальному соотношению В/Ц, минимальной марке бетона, заполнителям номинального веса с максимальным номинальным размером 20 мм и минимальному покрытию бетона для обеспечения прочности и огнестойкости.

4. Правильное уплотнение бетона

Правильное уплотнение бетона имеет жизненно важное значение для минимизации проницаемости. Проблемы могут возникнуть при неправильной технологии укладки и вибрирования, слишком низком уровне просадки, скоплении арматуры или формах, не способствующих необходимому потоку бетона во время укладки.

5. Адекватное и правильное твердение бетона

Правильное и достаточное твердение бетона необходимо для достижения низкой проницаемости, так как продолжающаяся гидратация цемента увеличивает объем геля и, следовательно, уменьшает поровое пространство и блокирует капилляры.

• Свойства затвердевшего бетона с доменным шлаком (GGBFS).
• Долговечность бетона из молотого гранулированного доменного шлака ГГБФС.
• Коррозия стальной арматуры в бетоне – причины и защита.
• Типы оборудования для забивки свай – применение, преимущества и подробности.
• Гранулированный молотый доменный шлак в бетоне и его преимущества.
• Как предотвратить коррозию арматуры на стройплощадке?.
• Влияние примесей в воде на прочность, долговечность и другие свойства бетона.