Защиту строительных конструкций от разрушительного воздействия среды обеспечивают с помощью использования материалов, устойчивых к конкретным условиям эксплуатации (так называемая первичная защита), а также нанесением специализированных покрытий: металлических, лакокрасочных, оксидных, мастичных, металлизационно-лакокрасочных, смазочных, пленочных, облицовочных и других защитных составов (вторичная защита). Кроме того, в ряде случаев целесообразно применять методы электрохимической защиты.
Среда, в которой эксплуатируются конструкции, классифицируется по степени воздействия следующим образом: неагрессивная, слабая, средняя и высокая агрессивность. При этом физическое состояние среды может быть газообразным, твердым или жидким. Характер воздействия среды на материалы подразделяется на химически активный и биологически активный.
Сборочные конструкции, производимые в заводских условиях, требуют предварительной защиты поверхности на этапе изготовления, что позволяет повысить их долговечность и снизить последующие затраты на ремонт.
В целях снижения степени коррозионного и иного агрессивного влияния окружающей среды на строительные элементы уже на стадии проектирования предусматриваются следующие меры:
- разработка генеральных планировочных решений предприятий с учетом направления господствующих ветров и характера движения грунтовых вод;
- установка оборудования с максимально герметичной конструкцией, обеспечение качественной приточно-вытяжной вентиляции и местных отсосов в зонах активного выброса загрязняющих веществ: паров, пыли и газов.
Важно проектировать такие конфигурации сечений конструктивных элементов, которые минимизируют возможность накопления на их поверхностях агрессивных жидкостей, пыли и газообразных веществ, что способствует предотвращению коррозии.
В случаях, когда речь идет о производственных объектах, работающих с пищевой продукцией, кормами, либо помещениях, предназначенных для людей и животных, к материалам защиты предъявляются дополнительные санитарно-гигиенические требования. При этом необходимо учитывать и потенциальное воздействие дезинфицирующих веществ.
Если конструкции из бетона и железобетона будут использоваться в агрессивных средах, их стойкость к коррозии обеспечивается рядом технологических решений: применение специальных добавок, повышающих защитные характеристики бетона и его адгезию к арматуре, подбор материалов с высокой стойкостью, уменьшение проницаемости бетонной массы, а также корректный выбор параметров, касающихся категории трещиностойкости, допустимой ширины трещин и толщины защитного бетонного слоя.
Когда перечисленные выше методы оказываются недостаточно эффективными, предусмотрена дополнительная защита наружных поверхностей конструкций, включающая:
- нанесение лакокрасочных покрытий различных типов;
- применение оклеечных изоляций с использованием листовых и пленочных материалов;
- облицовку с помощью керамики, стекла, шлакоситалла, каменного литья или природного камня;
- нанесение штукатурных защитных слоев на основе цементных, битумных, полимерных либо силикатных вяжущих составов;
- пропитку поверхностей материалами, химически инертными и стойкими к агрессивной среде.
Проектирование системы защиты от коррозии для железобетонных элементов должно учитывать их конструктивную специфику, особенности технологического цикла изготовления, методы монтажа и предполагаемые условия эксплуатации.
Для бетонных и армированных бетонных конструкций необходимо закладывать в проект показатели нормированной проницаемости. Этот параметр оценивается как по прямым (например, марка бетона по водонепроницаемости или коэффициент фильтрации), так и по косвенным признакам (водопоглощение и соотношение вода-цемент), которые носят вспомогательный характер.
Таблица 1.
| Условные обозначения показателя проницаемости бетона | Показатели проницаемости | |||
| прямые | Косвенные | |||
| марка бетона по водонепроницаемости | коэффициент фильтрации Kf, см/с (при равновесной влажности) | водопоглощение, % по массе | водоцементное отношение В/Ц, не более | |
| Н — бетон нормальной проницаемости | W4 | от 2 · 10–9 до 7 · 10–9 | 4,7 – 5,7 | 0,6 |
| П — бетон с пониженной проницаемостью | W6 | от 6 · 10–10 до 2 · 10–9 | 4,2 – 4,7 | 0,55 |
| О — бетон особо низкой проницаемости | W8 | от 1 · 10–10 до 7 · 10–10 | не выше 4,2 | 0,45 |
Примечания:
Расчет коэффициента фильтрации и определение марки бетона по водонепроницаемости проводятся в соответствии с ГОСТ 12730.5-84. Водопоглощение оценивается по ГОСТ 12730.3-78.
Значения, приведенные в таблице, касаются тяжелых бетонов. Для легких бетонов водопоглощение пересчитывается на основе отношения средней плотности тяжелого бетона к плотности легкого. При расчете водоцементного отношения для легких бетонов используется коэффициент пересчета 1,3.
В последующих разделах под проницаемостью бетона следует понимать водонепроницаемость как основной критерий.
Характеристика степени агрессивности различных типов сред по отношению к железобетонным и бетонным конструкциям представлена в таблицах 2–9.
Таблица 2. Уровень агрессивности воздействия газовых сред
| Условия влажности помещений / классификация зоны по СНиП II-3-79** | Категория газов (в соответствии с прил. 1 СНиП 2.03.11-85) | Характер агрессивного влияния газов на материалы: | |
| на бетонные конструкции | на железобетонные конструкции | ||
| Сухой климат / сухая зона | А | Неагрессивное влияние | Неагрессивное влияние |
| В | Аналогично | Аналогично | |
| С | — | Слабое агрессивное воздействие | |
| D | — | Умеренно агрессивная среда | |
| Нормальный режим / нормальная зона | А | Отсутствует агрессия | Неагрессивная |
| В | Как выше | Незначительная агрессивность | |
| С | — | Средняя степень агрессивности | |
| D | Слабое агрессивное воздействие | Высокая степень агрессии | |
| Повышенная влажность / мокрая зона | А | Неагрессивная среда | Слабоагрессивная |
| В | Без изменений | Средняя агрессивность | |
| С | Слабая агрессия | Сильноагрессивная среда | |
| D | Умеренная агрессивность | Та же степень | |
Дополнительные пояснения:
В отапливаемых зданиях, где на поверхностях допускается появление конденсата, конструкции следует оценивать по критериям влажной среды.
При наличии нескольких газов в атмосфере учитывается наихудший по агрессивности компонент.
Таблица 3. Агрессивное воздействие твёрдых веществ
| Условия влажности (СНиП II-3-79) | Растворимость и гигроскопичность твёрдых веществ1;2 | Степень воздействия на: | |
| бетонные изделия | железобетонные изделия | ||
| Сухая зона | Хорошо растворимые и слабогигроскопичные | Неагрессивная среда | Слабоагрессивная |
| Гигроскопичные, легкорастворимые вещества | Слабоагрессивная | Умеренно агрессивная | |
| Нормальная зона | Легкорастворимые, с низкой гигроскопичностью | Слабая агрессия | То же |
| Высокогигроскопичные растворимые соединения | Аналогично | Среднеагрессивная3 | |
| Мокрая зона | Малогигроскопичные соли с высокой растворимостью | Слабоагрессивная | Умеренная агрессивность4 |
| Гигроскопичные вещества, легкорастворимые | Среднеагрессивная3 | Сильноагрессивная | |
Пояснения:
Химические соединения и соли, способные растворяться в воде и действовать на бетон, указаны в прил. 2 СНиП 2.03.11-85.
Вещества с низкой растворимостью не усиливают агрессивное воздействие.
Следует учитывать нормы таблиц 5–7 с учетом специфики растворов.
Хлоридсодержащие соединения всегда относятся к категории сильноагрессивных.
Таблица 4. Агрессивность грунтов выше уровня грунтовых вод
| Категория влажности (СНиП II-3-79**) | Содержание агрессивных веществ в мг/кг почвы | Уровень воздействия на бетон и железобетон | |||
Сульфаты (в пересчете на  ), в зависимости от типа цемента: |
Хлориды (в пересчете на Cl−) | ||||
| Обычный портландцемент (ГОСТ 10178-85) | Портландцемент со сниженным C3S и C3A / шлакопортландцемент | Сульфатостойкий цемент (ГОСТ 22266-94) | Для всех типов цементов | ||
| Сухая зона | 500–1000 | 3000–4000 | 6000–12000 | 400–750 | Слабоагрессивная |
| 1000–1500 | 4000–5000 | 12000–15000 | 750–7500 | Среднеагрессивная | |
| >1500 | >5000 | >15000 | >7500 | Сильноагрессивная | |
| Нормальная / Влажная зона | 250–500 | 1500–3000 | 3000–6000 | 250–500 | Слабоагрессивная |
| 500–1000 | 3000–4000 | 6000–8000 | 500–5000 | Среднеагрессивная | |
| >1000 | >4000 | >8000 | >5000 | Сильноагрессивная | |
Примечания:
Хлориды оцениваются только в железобетонных элементах вне зависимости от водонепроницаемости бетона. Совместное присутствие сульфатов приводит к перерасчету: масса сульфатов × 0,25 + масса хлоридов.
Нормы по сульфатам соответствуют бетону с водонепроницаемостью W4. Для W6 применяют коэффициент ×1.3, для W8 — ×1.7.
Если грунтовые воды присутствуют, агрессивность среды устанавливается по их химическому анализу и данным таблиц 5–7.
Таблица 5. Степень агрессивного воздействия жидких неорганических сред
| Показатель агрессивности | Значения показателя агрессивности жидкой среды1 для сооружений, размещённых в грунтах с коэффициентом фильтрации Кf более 0,1 м/сут, а также в открытом водоёме и напорных сооружениях при марке бетона по водонепроницаемости | Степень воздействия агрессивной жидкости неорганического характера на бетон | ||
| W4 | W6 | W8 | ||
| Концентрация бикарбонатной щёлочности, мг-экв/л (градус)* | От 0 до 1,05 | — | — | Слабое агрессивное воздействие |
| Водородный показатель рН** | От 5,0 до 6,5 | От 4,0 до 5,0 | От 3,5 до 4,0 | Аналогично слабоагрессивному |
| От 4,0 до 5,0 | От 3,5 до 4,0 | От 3,0 до 3,5 | Средний уровень агрессивности | |
| От 0 до 4,0 | От 0 до 3,5 | От 0 до 3,0 | Высокая агрессивность | |
| Уровень содержания агрессивной углекислоты, мг/л | От 10 до 40 | Свыше 40*** | — | Слабое агрессивное воздействие |
| Свыше 40*** | — | — | Средний уровень агрессивности | |
| Концентрация магнезийных солей, мг/л, пересчитанная на ион Mg2+ | От 1000 до 2000 | От 2000 до 3000 | От 3000 до 4000 | Слабое воздействие |
| От 2000 до 3000 | От 3000 до 4000 | От 4000 до 5000 | Среднеагрессивное воздействие | |
| Более 3000 | Более 4000 | Более 5000 | Сильно агрессивное воздействие | |
Уровень аммонийных солей, мг/л, пересчитанных на ион  |
От 100 до 500 | От 500 до 800 | От 800 до 1000 | Слабоагрессивное влияние |
| От 500 до 800 | От 800 до 1000 | От 1000 до 1500 | Средний уровень агрессивности | |
| Свыше 800 | Свыше 1000 | Свыше 1500 | Высокий уровень агрессивности | |
| Содержание едких щёлочей, мг/л, пересчёт на ионы Na+ и K+ | От 50 000 до 60 000 | От 60 000 до 80 000 | От 80 000 до 100 000 | Слабое агрессивное воздействие |
| От 60 000 до 80 000 | От 80 000 до 100 000 | От 100 000 до 150 000 | Средняя агрессивность | |
| Свыше 80 000 | Св. 100 000 | Свыше 150 000 | Сильноагрессивное воздействие | |
| Общее содержание хлоридов, сульфатов2, нитратов и других солей, мг/л, при наличии испаряющих поверхностей | От 10 000 до 20 000 | От 20 000 до 50 000 | От 50 000 до 60 000 | Слабоагрессивное воздействие |
| От 20 000 до 50 000 | От 50 000 до 60 000 | От 60 000 до 70 000 | Среднеагрессивное воздействие | |
| Свыше 50 000 | Свыше 60 000 | Свыше 70 000 | Высокая агрессивность | |
1 При определении степени агрессивного влияния среды для объектов, расположенных в грунтах с низкой фильтрацией (Кf меньше 0,1 м/сут), все значения из таблицы необходимо умножать на коэффициент 1,3.
2 Содержание сульфатов, учитывая минералогический состав цемента, не должно превышать установленные нормы, указанные в таблицах 4 и 6.
Независимо от показателя бикарбонатной щёлочности, среда считается неагрессивной к бетону с маркой по водонепроницаемости W6 и выше, а также к бетону марки W4 при коэффициенте фильтрации грунта Кf менее 0,1 м/сут.
** Оценка воздействия по значению рН не учитывает растворы с высоким содержанием органических кислот и углекислоты.
*** При превышении значений, приведённых в таблице 5, дальнейшее повышение степени агрессивности по этим показателям не учитывается.
Таблица 6. Характеристика степени агрессивного воздействия жидких неорганических сред
| Тип цемента | Показатели агрессивности жидкой среды1 с концентрацией сульфатов, пересчитанных на ионы  , мг/л, для сооружений, размещённых в грунтах с Кf более 0,1 м/сут, в открытых водоёмах и напорных сооружениях, при содержании ионов , мг-экв/л |
Уровень агрессивного воздействия жидкой неорганической среды на бетон марки по водонепроницаемости W4* | ||
| от 0,0 до 3,0 | от 3,0 до 6,0 | свыше 6,0 | ||
| Портландцемент согласно ГОСТ 10178-85 | От 250 до 500 | От 500 до 1000 | От 1000 до 1200 | Слабоагрессивное воздействие |
| От 500 до 1000 | От 1000 до 1200 | От 1200 до 1500 | Средняя агрессивность | |
| Более 1000 | Более 1200 | Более 1500 | Сильноагрессивное воздействие | |
| Портландцемент по ГОСТ 10178-85 с содержанием С3S не более 65 %, С3А не выше 7 %, сумма С3A и С4АF не более 22 %, а также шлакопортландцемент | От 1500 до 3000 | От 3000 до 4000 | От 4000 до 5000 | Слабоагрессивное воздействие |
| От 3000 до 4000 | От 4000 до 5000 | От 5000 до 6000 | Среднеагрессивное воздействие | |
| Свыше 4000 | Свыше 5000 | Свыше 6000 | Высокая агрессивность | |
| Сульфатостойкие цементы согласно ГОСТ 22266-94 | От 6000 до 8000 | От 6000 до 8000 | От 8000 до 12 000 | Слабоагрессивное воздействие |
| От 6000 до 8000 | От 8000 до 12 000 | От 12 000 до 15 000 | Средний уровень агрессивности | |
| Более 8000 | Более 12 000 | Более 15 000 | Сильноагрессивное воздействие | |
1 При расчёте агрессивного воздействия жидкой среды в условиях эксплуатации объектов, размещённых в грунтах с низкой фильтрацией (Кf < 0,1 м/сут), необходимо умножать все значения из таблицы на коэффициент 1,3.
Для бетона с маркой по водонепроницаемости W6 показатели таблицы также умножают на 1,3, а для марки W8 — на коэффициент 1,7, что учитывает повышенную защиту материала.
Таблица 7. Уровень агрессивного влияния жидкой неорганической среды
| Концентрация хлоридов, выраженная в мг/л по Cl | Уровень агрессивного воздействия жидкой неорганической среды на арматуру железобетонных конструкций при следующих условиях: | |
| постоянное погружение | периодическое смачивание | |
| До 500 | Неагрессивное | Слабоагрессивное |
| От 500 до 5000 | Аналогично | Среднеагрессивное |
| Более 5000 | Слабоагрессивное | Сильноагрессивное |
Примечания
Термин «периодическое смачивание» включает зоны, где наблюдается чередование уровней жидкости, а также зоны с капиллярным подсосом жидкости.
В случае одновременного присутствия в жидкой среде как сульфатов, так и хлоридов, количество сульфатов пересчитывается в эквивалент содержания хлоридов по формуле: содержание сульфатов умножается на коэффициент 0,25 и прибавляется к концентрации хлоридов.
Для конструкций, контактирующих с морской водой средней и высокой степени агрессивности, требуется первичная защитная обработка для обеспечения их коррозионной стойкости.
Таблица 8. Уровень агрессивного влияния жидких органических сред
| Тип среды | Уровень агрессивного воздействия жидких органических сред на бетон марки по водонепроницаемости: | |||
| W4 | W6 | W8 | ||
| Масла: | ||||
| минеральные | Слабоагрессивное | Слабоагрессивное | Неагрессивное | |
| растительного происхождения | Среднеагрессивное | Среднеагрессивное | Слабоагрессивное | |
| животные масла | Аналогично | Аналогично | Аналогично | |
| Нефть и нефтепродукты: | ||||
| сырая нефть1 | — | Среднеагрессивное | Слабоагрессивное | |
| сернистая нефть | — | Слабоагрессивное | Аналогично | |
| сернистый мазут1 | — | Аналогично | — | |
| дизельное топливо1 | Слабоагрессивное | — | Неагрессивное | |
| керосин1 | Аналогично | — | Аналогично | |
| бензин | Неагрессивное | Неагрессивное | — | |
| Растворители: | ||||
| предельные углеводороды (гептан, октан, декан и др.) | Аналогично | Аналогично | Неагрессивное | |
| ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол, хлорбензол и т. д.) | Слабоагрессивное | То же | Аналогично | |
| кетоны (ацетон, метилэтилкетон, диэтилкетон и пр.) | Аналогично | Слабоагрессивное | Неагрессивное | |
| Кислоты: | ||||
| водные растворы кислот (уксусная, лимонная, молочная и прочие) с концентрацией более 0,05 г/л | Сильноагрессивное | Сильноагрессивное | Сильноагрессивное | |
| жирные кислоты, нерастворимые в воде (каприловая, капроновая и т. п.) | Аналогично | Среднеагрессивное | Среднеагрессивное | |
| Спирты: | ||||
| одноатомные спирты | Слабоагрессивное | Неагрессивное | Неагрессивное | |
| многоатомные спирты | Среднеагрессивное | Среднеагрессивное | Слабоагрессивное | |
| Мономеры: | ||||
| хлорбутадиен | Сильноагрессивное | Сильноагрессивное | Среднеагрессивное | |
| стирол | Слабоагрессивное | Слабоагрессивное | Неагрессивное | |
| Амиды: | ||||
| карбамид (водные растворы с концентрацией 50–150 г/л) | Аналогично | Аналогично | Аналогично | |
| карбамид при концентрации свыше 150 г/л | Среднеагрессивное | Среднеагрессивное | Слабоагрессивное | |
| дициандиамид (водные растворы концентрации до 10 г/л) | Слабоагрессивное | Слабоагрессивное | Аналогично | |
| диметилформамид (концентрация в водных растворах 20–50 г/л) | Среднеагрессивное | Аналогично | — | |
| диметилформамид свыше 50 г/л | Сильноагрессивное | Среднеагрессивное | Среднеагрессивное | |
| Прочие органические соединения: | ||||
| фенол (водные растворы концентрацией до 10 г/л) | Среднеагрессивное | Аналогично | Аналогично | |
| формальдегид (водные растворы концентрации 20–50 г/л) | Слабоагрессивное | Слабоагрессивное | Неагрессивное | |
| формальдегид при концентрации выше 50 г/л | Среднеагрессивное | Среднеагрессивное | Слабоагрессивное | |
| дихлорбутен | Аналогично | Аналогично | Аналогично | |
| тетрагидрофуран | — | Слабоагрессивное | — | |
| сахар (водные растворы концентрацией свыше 0,1 г/л) | Слабоагрессивное | Аналогично | Неагрессивное | |
1 Степень агрессивного воздействия на элементы конструкций резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов детально описана в пункте 2.57 СНиП 2.03.11-85.
Таблица 9. Уровень агрессивного воздействия биологически активных сред
| Среда | Степень агрессивного влияния биологически активных сред на бетон |
| Грибковые организмы | Обладает слабой степенью агрессивного воздействия |
| Тионовые бактерии | Варьируется от слабоагрессивной до сильноагрессивной, что зависит от концентрации сероводорода согласно табл. 2 и приложению 1 СНиП 2.03.11-85 |
Примечание. Определение концентрации сероводорода проводится проектной организацией, исходя из состава сточных вод и конструктивных особенностей коллектора.
Защитные мероприятия для поверхностей конструкций необходимо предусматривать в ситуациях, отраженных в табл. 10, выбирая методы в зависимости от вида и интенсивности агрессивного воздействия окружающей среды.
При проектировании бетонных и железобетонных сооружений рекомендуется предусматривать следующие виды защитных покрытий:
- лакокрасочные покрытия — применяются при воздействии газообразных и твердых агрессивных сред (аэрозолей);
- толстослойные лакокрасочные (мастичные) покрытия — эффективны при воздействии жидких сред, а также при прямом контакте с твердыми агрессивными веществами;
- оклеечные покрытия — используются в условиях воздействия жидких сред и грунта, служат непроницаемым барьером в облицовочных системах;
- облицовочные покрытия, включая полимербетонные, — применяются для защиты от механических повреждений оклеечных покрытий, а также для воздействия жидких сред и грунта;
- химически стойкая пропитка (уплотняющая) — рекомендуется для защиты от жидких сред и в грунтовой среде;
- гидрофобизация — необходима при периодическом увлажнении водой или атмосферными осадками, образовании конденсата, а также как подготовительный этап перед нанесением грунтовочных слоев для лакокрасочных покрытий;
- биоцидные составы — применяются для защиты от бактерий, выделяющих кислоты, а также от грибков.
Запрещается использование лакокрасочных, рулонных, листовых материалов и битумных герметиков для защиты конструкций, контактирующих с жидкими органическими средами (включая масла, нефтепродукты, растворители).
Для всех антикоррозийных материалов требуется предоставление сертификатов качества.
Для защиты подошв бетонных и железобетонных фундаментов, а также строительных сооружений, необходимо предусматривать гидроизоляционные слои, устойчивые к воздействию агрессивной среды.
Боковые поверхности подземных бетонных и железобетонных конструкций, контактирующих с агрессивной грунтовой влагой или грунтом, должны быть защищены согласно нормативным требованиям с учётом возможного изменения уровня грунтовых вод и их агрессивности в процессе эксплуатации.
Если в грунтах содержится более 1 % водорастворимых солей по массе, а в регионе средняя месячная температура самого жаркого месяца превышает 25 °C при средней относительной влажности воздуха менее 40 %, необходимо предусматривать гидроизоляцию всех поверхностей фундаментов.
Таблица 10. Виды антикоррозийных покрытий
| Тип среды | Уровень агрессивного воздействия | Группы покрытий (над чертой) и толщина1 покрытия, мм (под чертой) | |||
| Лакокрасочные | Оклеечные | Облицовочные | |||
| Обычные | Толстослойные (мастичные) | ||||
| Газообразные и твердые среды | Слабоагрессивная |  |
— | — | — |
| Среднеагрессивная |  |
— | — | — | |
| Сильноагрессивная |  |
— | — | — | |
| Жидкие среды | Слабоагрессивная | — |  |
— | II |
| Среднеагрессивная | — |  |
III–IV | III | |
| Сильноагрессивная | — |  |
IV | IV | |
1 Толщина покрытия включает в себя все слои, входящие в состав защитного покрытия.
Группы покрытий I и II рекомендуется применять в случаях, когда существует необходимость в декоративной отделке поверхности.
** Покрытия группы III предназначены для условий с присутствием газов группы В, а также для помещений с влажным и мокрым режимом эксплуатации (например, во влажных зонах), включая защиту внутренней части ограждающих конструкций из легких и ячеистых бетонов.
При работе с жидкими агрессивными средами следует предусматривать защиту бетонных и железобетонных фундаментов под металлические колонны и оборудование. Защитные материалы должны наноситься на высоту не менее 300 мм от уровня чистого пола. Если жидкость с высокой степенью агрессивности регулярно попадает на эти поверхности, рекомендуется устройство поддонов. Поверхности конструкций, куда невозможно предотвратить попадание агрессивных жидкостей техническими мерами, должны иметь дополнительную локальную защиту — оклеечными, облицовочными или иными видами покрытий.
Трубопроводы, прокладываемые под землей и транспортирующие агрессивные для бетона или железобетона жидкости, обязаны располагаться в специальных каналах или тоннелях с обеспечением доступа для регулярных проверок.
Сточные лотки, коллекторы, приямки с агрессивными жидкостями должны размещаться на расстоянии не менее 1 метра от фундаментов зданий, колонн, несущих стен и оснований оборудования.
Поверхности свай, установленных методом забивки или вибропогружения, рекомендуется защищать механически прочными покрытиями либо пропитками, сохраняющими защитные свойства во время погружения. При этом для бетона свай необходимо использовать марки с водонепроницаемостью не ниже W6.
Для подтверждения несущей способности свай, защищённых лакокрасочными (мастичными) покрытиями или пропитками, следует проводить специальные испытания.
Для конструкций, в которых создание защиты поверхности затруднено (например, буронабивные сваи, конструкции, возводимые по технологии «стена в грунте» и подобные), необходимо применять первичные методы защиты, используя специальные цементы, подбор заполнителей, корректировку состава бетона и добавки, повышающие его стойкость.
В ограждающих конструкциях с деформационными швами следует устанавливать компенсаторы из материалов, устойчивых к коррозии: оцинкованной, нержавеющей или гуммированной стали, полиизобутилена либо других химически стойких материалов, которые монтируются на плотную химически стойкую мастику. Конструкция деформационного шва обязана предотвращать проникновение агрессивных сред. Для герметизации швов и стыков ограждающих конструкций необходимо заполнение зазоров герметиками.
Защита от коррозии стальных необетонируемых закладных деталей и соединительных элементов железобетонных конструкций предусматривается следующими способами:
- лакокрасочными покрытиями — в помещениях с сухим или нормальным влажностным режимом при неагрессивной и слабой агрессивности среды;
- металлическими покрытиями (цинк, алюминий) — в помещениях с повышенной влажностью и при слабом или отсутствии агрессивного воздействия;
- комбинированными покрытиями (лакокраска поверх металлизации) — в условиях средней и высокой агрессивности среды.
При этом допускается не наносить защитные покрытия на сопрягающиеся поверхности закладных деталей и соединительных элементов, соединяемых сваркой.
Внешние стыки ограждающих конструкций, подвергающиеся увлажнению атмосферной влагой, конденсатом или промышленными водами, вне зависимости от уровня агрессивности среды, должны иметь металлические или комбинированные покрытия.
Лакокрасочные покрытия необходимы для защиты соединительных элементов и поверхностей закладных деталей, доступных для повторного восстановления покрытий в процессе эксплуатации, независимо от степени агрессивного воздействия среды.
В условиях сильноагрессивных сред, где комбинированные покрытия (металлизация цинком или алюминием) теряют стойкость, следует применять закладные детали и соединительные элементы из химически стойких сталей.
Для конструкций из бетонов автоклавного твердения обязательны алюминиевые покрытия закладных деталей. Аналогично, такие покрытия рекомендованы для защиты элементов в зданиях и сооружениях с агрессивными газообразными средами, содержащими сернистый газ и сероводород. При этом алюминированные детали, контактирующие с бетоном, должны проходить дополнительную защитную обработку до обетонирования.
Толщина металлизационных покрытий в комбинированных системах для цинка и алюминия должна составлять не менее 120 мкм.
Толщина цинковых покрытий, выполненных горячим цинкованием, обязана быть не менее 50 мкм, а нанесённых гальваническим методом — не менее 30 мкм.
ПРИМЕЧАНИЕПри толщине алюминиевого покрытия свыше 120 мкм необходимо снимать покрытие с участка сварки на закладных деталях перед проведением сварочных работ. |
Если предусмотренные меры защиты бетона и железобетона не обеспечивают требуемую стойкость, применяют конструкции из химически стойких материалов — кислотостойких бетонов или полимербетонов.
Защита от электрокоррозии обязательна в следующих случаях:
- при наличии блуждающих токов от постоянного тока, влияющих на:
- железобетонные конструкции зданий электролизных отделений;
- сооружения электрифицированного рельсового транспорта, работающего на постоянном токе;
- подземные конструкции трубопроводов, коллекторов, фундаментов, расположенные в зоне воздействия посторонних токов.
- при использовании железобетонных конструкций в качестве заземляющих устройств, подвергающихся воздействию переменного тока.
Агрессивное влияние на деревянные конструкции оказывают биологические агенты — грибки, вызывающие биологическую коррозию древесины, а также химически агрессивные среды (газообразные, твердые и жидкие), вызывающие химическую коррозию.
При проектировании деревянных конструкций для эксплуатации в средах с средней и высокой степенью агрессивности химических веществ влияние биологических факторов не учитывают.
Конструктивные решения зданий и сооружений должны обеспечивать возможность периодического контроля состояния деревянных элементов и восстановления защитных покрытий.
Для деревянных конструкций, эксплуатируемых в химически агрессивных средах средней и высокой степени воздействия, рекомендуется:
- использовать древесину хвойных пород (например, сосну, ель);
- применять клеи фенольного, резорцинового и фенольно-резорцинового типов для склеивания элементов;
- проектировать несущие элементы из цельного сечения — клееного или брусчатого материала.
В качестве ограждающих элементов допускаются клееные фанерные панели.
Разрешено применять дощатые кровельные настилы и обшивку стеновых панелей при условии соблюдения необходимых мер защиты от коррозии.
Конструкции следует проектировать с минимальным количеством металлических соединительных деталей, используя химически стойкие материалы (модифицированную полимером древесину, стеклопластики и пр.). Если применяются металлические соединительные элементы, их защиту от коррозии обязательно следует предусматривать.
Для защиты деревянных конструкций от биологической коррозии используются методы антисептирования, консервирования, покрытие лакокрасочными составами или поверхностная пропитка комплексными защитными препаратами. При воздействии химически агрессивных сред необходимо применять лакокрасочные покрытия или пропитки комплексного действия для повышения стойкости конструкций.
Степени влияния химически активных сред на древесные конструкции представлены следующим образом: для газообразных веществ — см. табл. 11, для твердофазных компонентов — табл. 12, для неорганических жидких составов — табл. 13, а для жидких органических соединений — в табл. 14.
Таблица 11. Характер воздействия газообразных агрессивных сред на материалы из древесины
| Климатический режим помещения / зона влажности (по СНиП II379**) | Классификация газов (по прил. 1 обязательное СНиП 2.03.1185) | Интенсивность воздействия газов на древесину |
| Сухой/низкая влажность | А | Не вызывает агрессии |
| В | Аналогично | |
| С | » | |
| D | Слабо выраженное агрессивное действие | |
| Нормальный/стандартная влажность | А | Не оказывает вредного воздействия |
| В | То же | |
| С | Слабая агрессивность | |
| D | Средняя степень агрессивности | |
| Повышенная влажность / мокрый режим | А | Неагрессивно |
| В | Слабоагрессивное воздействие | |
| С | Так же | |
| D | Средняя агрессивность |
Комментарии:
В отапливаемых помещениях, где на поверхности конструкций может наблюдаться образование конденсата, следует применять оценки, соответствующие категории «влажный/мокрый».
В случае наличия в воздухе нескольких вредных компонентов классификация среды определяется по самому агрессивному компоненту смеси.
Таблица 12. Уровень агрессивности твердофазных сред при контакте с древесиной
| Тип влажностного режима (по СНиП II379**) | Растворимость твердых веществ в воде1 и их склонность к поглощению влаги | Характер агрессивного действия на древесину |
| Сухой | Слабо растворимые | Не оказывает агрессивного действия |
| Легкорастворимые, слабо гигроскопичные | Аналогично | |
| Легкорастворимые, активно гигроскопичные | Слабое агрессивное воздействие | |
| Нормальный | Плохо растворимые | Неагрессивная среда |
| Хорошо растворимые и малогигроскопичные | Слабо выраженное воздействие | |
| Растворимые и гигроскопичные | Слабоагрессивная | |
| Влажная | Слабо растворимые соединения | Неагрессивное поведение |
| Растворимые вещества, слабая гигроскопичность | Слабая агрессивность | |
| Гигроскопичные, хорошо растворимые | Средне выраженное агрессивное воздействие |
Примечание: 1. Наиболее употребимые соли и данные по их растворимости указаны в справочном приложении 2 СНиП 2.03.11-85.
Таблица 13. Воздействие неорганических жидкостей на древесные материалы
| Наименование среды | Содержание вещества, % | Степень действия среды1 | Дополнительная среда | Концентрация, % | Агрессивность среды по отношению к древесине1 |
| Вода: | — | Не оказывает повреждающего действия | Кислота: | — | Умеренно агрессивная |
| пресная (река) | — | серная | 5–10 | ||
| озерная | — | азотная | 5–10 | ||
| морская | — | соляная | до 5 | ||
| фосфорная | более 10 | ||||
| Аммиачные растворы | 5–10 | ||||
| Щелочи | до 2 и свыше 30 | ||||
| Кислота: | — | Низкий уровень агрессии | Кислота: | — | Сильно разрушительное действие |
| фосфорная | до 10 | серная | свыше 10 | ||
| серная | до 5 | азотная | то же | ||
| азотная | то же | соляная | более 5 | ||
| Аммиак | — | Щелочи | от 2 до 30 |
Сноска: 1. При температурных условиях 45–50 °С характер воздействия усиливается на одну ступень.
Таблица 14. Агрессивное поведение органических жидких веществ по отношению к древесине
| Тип органической среды | Степень воздействия на древесину | Дополнительная среда | Уровень агрессивности |
| Нефтяные и производные фракции | Без агрессивного эффекта | Органические кислоты: уксусная, лимонная и др. | Низкая агрессивность |
| Масла различного происхождения (растительные, животные, минеральные) | Слабоагрессивная | Растворители: ацетон, бензол | Аналогично |
Способы предотвращения коррозионных повреждений деревянных конструкций, вызванных биологическими агентами, представлены в табл. 15.
Таблица 15. Методы защиты деревянных конструкций от коррозии
| Степень воздействия агрессивной среды | Деревянные элементы и конструкции | Меры защиты | ||
| антисептическая обработка | консервация | покрытия защитного типа | ||
| Неагрессивная | Конструктивные элементы несущих клееных и неклееных систем, связи, прогоны, внутренние перегородки, стены подвесных потолков | Защита не требуется | ||
| Слабая агрессия | Клееные несущие деревянные конструкции, прогоны, обшивка ограждающих элементов | — | — | Лакокрасочные покрытия с влагостойкостью или пропитки с влагобиозащитными свойствами |
| Неклееные несущие конструкции, каркасы ограждений | Обработка водорастворимыми антисептиками или антисептическими пастами | — | — | |
| Средняя агрессивность | Несущие клееные деревянные конструкции и прогоны | — | — | Лакокрасочные влагостойкие покрытия или влагобиозащитные пропитки |
| Опорные элементы, торцы, узлы сопряжений с наружными стенами, обшивки ограждающих конструкций | Обработка водорастворимыми антисептиками или пастами | — | Лакокрасочные влагостойкие покрытия | |
| Элементы несущих неклееных конструкций, лаги, половые доски, оконные и дверные коробки, связи, прогоны, каркасы ограждений, верхние части открытых сооружений, кровельные элементы, конструкции мостов | Обработка трудновымываемыми водорастворимыми антисептиками или антисептическими пастами | — | — | |
| Высокая агрессивность | Каркас ограждающих конструкций, элементы плит покрытия | — | Обработка трудновымываемыми водорастворимыми антисептиками | — |
| Опоры линий электропередачи, сваи, мостовые конструкции, градирни | — | Обработка маслянистыми или трудновымываемыми водорастворимыми антисептиками1 | — | |
1 Разрешено применение антисептических паст на основе трудновымываемых антисептиков.
В отношении кирпичных конструкций, воздействие агрессивных газообразных и твердых сред следует учитывать согласно табл. 16 и 17.
Таблица 16. Уровень агрессивного воздействия газообразных сред на кирпичные конструкции
| Режим влажности помещений / влажностная зона (по СНиП II-3-79) |
Группа газов 1 (по обязательному приложению СНиП 2.03.11-85) |
Агрессивность воздействия газов на кирпичные конструкции | ||
| глиняного пластического прессования | силикатного кирпича | |||
| Сухой/сухая | В | Неагрессивная | Неагрессивная | |
| С | ||||
| D | ||||
| Нормальный/нормальная | В | То же | То же | |
| С | ||||
| D | Слабоагрессивная | |||
| Влажный, мокрый/влажная | В | — | Неагрессивная | |
| С | Слабоагрессивная | |||
| D | Среднеагрессивная | |||
| Сухой/сухая | Хорошо растворимые малогигроскопичные соли | Неагрессивная | Неагрессивная | |
| Хорошо растворимые гигроскопичные соли | ||||
| Нормальный/нормальная | Хорошо растворимые малогигроскопичные соли | Слабоагрессивная | ||
| Хорошо растворимые гигроскопичные соли | Слабоагрессивная | Среднеагрессивная | ||
| Влажный, мокрый/влажная | Хорошо растворимые малогигроскопичные соли | |||
| Хорошо растворимые гигроскопичные соли | Среднеагрессивная | |||
1 Перечень наиболее распространенных растворимых солей и пыли с их характеристиками приведён в справочном приложении 2 СНиП 2.03.11-85.
В табл. 17 приводится степень агрессивного воздействия среды на металлические конструкции.
Таблица 17. Классификация агрессивности среды для металлических конструкций
| Влажностный режим помещений / зона влажности (по СНиП II-3-79**) |
Группы газов по обязательному приложению 1 СНиП 2.03.11-85 |
Уровень агрессивного воздействия на металлические конструкции | ||
| внутри отапливаемых зданий | внутри неотапливаемых зданий или под навесами | на открытом воздухе | ||
| Сухой/сухая | А | Неагрессивная | Неагрессивная | Слабоагрессивная |
| В | Слабоагрессивная | |||
| С | Слабоагрессивная | Среднеагрессивная | Среднеагрессивная | |
| D | Среднеагрессивная | Сильноагрессивная | ||
| Нормальный/нормальная | А | Неагрессивная | Слабоагрессивная | Среднеагрессивная |
| В | Слабоагрессивная | Среднеагрессивная | Среднеагрессивная | |
| С | Среднеагрессивная | Среднеагрессивная | Сильноагрессивная | |
| D | Среднеагрессивная | Сильноагрессивная | Очень сильноагрессивная | |
| Влажный, мокрый/влажная | А | Среднеагрессивная | Сильноагрессивная | Очень сильноагрессивная |
| В | Сильноагрессивная | Сильноагрессивная | Очень сильноагрессивная | |
| С | Сильноагрессивная | Очень сильноагрессивная | Очень сильноагрессивная | |
| D | Очень сильноагрессивная | Очень сильноагрессивная | Очень сильноагрессивная | |
Примечания
При определении уровня агрессивности среды в отношении металлических конструкций влияние углекислого газа не принимается во внимание.
Для алюминиевых конструкций при оценке агрессивного воздействия не учитываются эффекты сернистого газа, сероводорода, окислов азота и аммиака, если их концентрации относятся к группам А и В. Влажная зона с присутствием газов группы А классифицируется как слабоагрессивная.
Таблица 18. Классификация степени агрессивного воздействия среды на металлические конструкции
| Режим влажности помещений / влажностная зона (согласно СНиП II379**) |
Типы солей, аэрозолей и пылевых частиц | Степень агрессивного воздействия среды на металлические конструкции1 | ||
| Внутри отапливаемых зданий | Внутри зданий без отопления или под навесом | На открытом воздухе | ||
| Сухой режим | Слабо растворимые соли | Неагрессивная | Неагрессивная | Слабоагрессивная |
| Хорошо растворимые, малогигроскопичные вещества | Слабоагрессивная | |||
| Хорошо растворимые, гигроскопичные вещества | Слабоагрессивная | Среднеагрессивная | ||
| Нормальный уровень влажности | Слабо растворимые соли | Неагрессивная | Слабоагрессивная | Слабоагрессивная |
| Хорошо растворимые, малогигроскопичные вещества | Слабоагрессивная | Среднеагрессивная | Среднеагрессивная | |
| Хорошо растворимые, гигроскопичные вещества | Среднеагрессивная | |||
| Влажный или мокрый режим | Слабо растворимые соли | Неагрессивная | Слабоагрессивная | Слабоагрессивная |
| Хорошо растворимые, малогигроскопичные вещества | Слабоагрессивная | Среднеагрессивная | Среднеагрессивная | |
| Хорошо растворимые, гигроскопичные вещества | Среднеагрессивная | Сильноагрессивная | ||
1 Для алюминиевых конструкций сильное агрессивное воздействие принимается при общей сумме выпадения хлоридов, превышающей 25 мг/(м2·сут), а среднее – при превышении 5 мг/(м2·сут). Влияние сульфатов, нитратов, нитритов, фосфатов и иных окисляющих солей на алюминий учитывается только в случае одновременного воздействия хлоридов в указанных количествах.
Примечание. Внутренние элементы ограждающих конструкций следует классифицировать по влажностному режиму как помещения с влажным или мокрым климатом.
Таблица 19. Уровень агрессивного воздействия жидких неорганических сред на металлические конструкции при доступе кислорода
| Вид неорганической жидкости | pH среды | Общая концентрация сульфатов и хлоридов, г/л | Класс агрессивности среды на металлические конструкции при наличии свободного кислорода, температуре от 0 до 50 °C и скорости потока до 1 м/с |
| Пресные природные воды | От 3 до 11 | До 5 | Среднеагрессивная |
| Свыше 5 | Сильноагрессивная | ||
| Менее 3 | Любая | ||
| Морская вода | От 6 до 8,5 | От 20 до 50 | Среднеагрессивная |
| Производственные оборотные и сточные воды без очистки | От 3 до 11 | До 5 | Среднеагрессивная |
| Свыше 5 | Сильноагрессивная | ||
| Сточные жидкости животноводческих помещений | От 5 до 9 | До 5 | Среднеагрессивная |
| Растворы кислот неорганического происхождения | Менее 3 | Любая | Сильноагрессивная |
| Растворы щелочей | Свыше 11 | Та же | Среднеагрессивная |
| Растворы солей с концентрацией свыше 50 г/л | От 3 до 11 | — | Сильноагрессивная |
Примечания
- Если вода насыщена хлором или сероводородом, класс агрессивности среды следует повышать на одну ступень.
- При деаэрации (удалении кислорода) из воды и солевых растворов уровень агрессивности снижается на одну ступень.
- Увеличение скорости потока жидкости от 1 до 10 м/с, а также периодическое смачивание конструкций в зонах прибоя, приливно-отливных районах или повышение температуры воды с 50 до 100 °C в закрытых резервуарах без деаэрации требуют повышения уровня агрессивности среды на одну ступень.