Каждый год федеральное правительство и департаменты транспорта штатов (DOT) США тратят миллиарды долларов на восстановление мостов. Основной причиной необходимости реабилитации и восстановления мостов является коррозия стальных мостов.
Чтобы правильно обследовать коррозию стальных мостов и обеспечить своевременное устранение последствий, мостовой инспектор должен знать о различных формах коррозии, наблюдаемых в стальных мостах.
Коррозия стальных мостов – это ухудшение состояния металла в результате его реакции с окружающей средой. Это реакция, при которой металл превращается в свою оксидную форму в присутствии кислорода, воды и других агентов.
Скорость и развитие коррозии стали зависят от условий окружающей среды, защиты поверхности, наличия загрязняющих веществ, отложений, бактериальных и стрессовых условий. Из-за этих факторов скорость коррозии у каждой мостовой конструкции будет разной.
Различные формы коррозии в стальных мостах
Коррозия в стальных мостах проявляется в различных формах и классифицируется в зависимости от того, как коррозия поражает металл. К восьми формам коррозии стальных мостов относятся:
1. Равномерная коррозия
Равномерная коррозия подразумевает общее истончение металлических изделий и наблюдается в виде равномерной ржавчины по всей поверхности. Равномерную коррозию можно определить невооруженным глазом. Она обычно наблюдается на всех голых металлах, подвергающихся воздействию атмосферы.
Равномерная коррозия в элементах стальных мостов
Стальные мосты в засушливых районах подвержены равномерной коррозии. Они наблюдаются на пластинах и формах с большой площадью поверхности, которые могут подвергаться атаке или окислению равномерно, например, вертикальные пластины гост, полотна балок, вертикали ферм и диагонали. Эти элементы быстро высыхают и не подвергаются другим формам коррозионного воздействия.
2. Гальваническая коррозия
Гальваническая коррозия возникает, когда стальные элементы моста находятся в электролитической среде. Это происходит, когда фонарные столбы, электропровода, поручни соприкасаются с голой сталью или выветривающейся сталью. Она часто видна невооруженным глазом.
Гальваническая коррозия в стальных элементах моста
Эта коррозия возникает, когда металлы с различным составом помещаются вместе в присутствии электролита. Разница в составе металлов создает коррозионную разность потенциалов, делая один металл анодом, а другой – катодом с последующим их окислением. Следовательно, это также называется коррозией разнородных металлов.
В большинстве случаев для предотвращения гальванической коррозии между этими разнородными металлами помещают изоляционные материалы.
3. Щелевая коррозия
Щелевая коррозия – это локализованная коррозия, наблюдаемая в закрытых местах стальных мостов, которые не подвергаются воздействию внешней среды. Это одна из наиболее распространенных форм коррозии, встречающихся в стальных мостах. Щелевую коррозию в стальных мостах можно наблюдать невооруженным глазом.
Щелевая коррозия в ортотропном настиле дорожной одежды
Она возникает между небольшими зазорами и отверстиями в стальных мостах, где часто встречаются различия в толщине, выравнивании, незагерметизированная часть и т.д. Стальные поверхности с защитой оксидной пленкой более восприимчивы к щелевой коррозии. Высокая концентрация хлорида или ионов водорода в этих щелях разрушает эту пленку и вызывает коррозию.
4. Атака отложений
Налет отложений – это вид щелевой коррозии, часто встречающийся в стальных мостах в местах отложения мусора. Этот мусор имеет инородные материалы, отложившиеся на стальных поверхностях, и создает замкнутое пространство, которое ведет себя как щель. Кроме того, эти отложения удерживают влагу и другие вещества, провоцирующие коррозию.
Нападение отложений в стальном пролете поперечной балки
Один из наиболее раздражающих видов отложений образуется в птичьих гнездах и птичьих экскрементах. Эти отложения содержат кислоты, которые могут повредить стальные элементы и защитные покрытия.
5. Подпленочная коррозия
Подпленочная коррозия – это вид щелевой коррозии, которая видна под физически поврежденной краской или любыми дефектами на пленке краски. Эта коррозия приводит к отслоению краски от металлической поверхности.
Подпленочная коррозия проявляется в конструкции в виде трещин, волдырей или отслоения лакокрасочной пленки.
6. Точечная коррозия
Питтинговая коррозия – это тип локализованной коррозии, которая вызывает образование глубоких, узких отверстий в стальных поверхностях. Наблюдается в металлах с несовершенствами металлургии, дефектами защиты лакокрасочного покрытия, отложениями инородных материалов и т.д.
7. Межкристаллитная коррозия
Межкристаллитная коррозия – это коррозия на границах зерен металла. Когда границы зерен разрушаются, зерна выпадают, и металл распадается.
Межкристаллитная коррозия требует точных методов исследования для ее правильной диагностики.
8. Эрозионная коррозия
Когда части стальных мостов подвергаются воздействию высокоскоростного потока жидкости (струи), частицы жидкости истирают поверхность металла. Поток изнашивает поверхностное покрытие на защитных продуктах коррозии и называется эрозионной коррозией.
Эрозионная коррозия опасна, когда текущий поток несет твердые частицы, которые разрушают стальные сваи.
9. Коррозия под напряжением
Мосты, подвергающиеся воздействию неблагоприятных условий окружающей среды, например, промышленной или морской среды, подвергаются коррозионному растрескиванию под напряжением.
Коррозионное растрескивание под напряжением вызывается одновременным возникновением концентрации растягивающих напряжений в стальных элементах моста, сопровождаемых коррозионной средой.
Коррозионное растрескивание под напряжением
Часто задаваемые вопросы
Какие виды коррозии наблюдаются в стальных мостах?
Восемь видов коррозии в стальных мостах: равномерная коррозия, гальваническая коррозия, щелевая коррозия, налет, коррозия под пленкой, точечная коррозия, межкристаллитная коррозия, эрозионная коррозия и коррозия под напряжением.
Что такое коррозия под напряжением в стальных мостах?
Коррозионное растрескивание под напряжением вызывается одновременным возникновением концентрации растягивающих напряжений в элементах стальных мостов, сопровождаемых коррозионной средой.
Как предотвратить коррозию тросов подвесных мостов?
Типы мостовых перил
Читайте далее:- Различные виды красок и их применение в строительстве.
- 9 различных видов коррозии.
- Коррозия стальной арматуры в бетоне – причины и защита.
- Катастрофа моста Пойнт Плезант: Обрушение подвесного моста с цепью для глаз.
- Типы мостов по пролетам, материалам, конструкциям, функциям, полезности и т.д..
- 14 распространенных дефектов при покраске.
- Как коррозия влияет на прочность стали на разрыв?.