Факторы влияющие на долговечность строительных материалов

Бетон является одним из самых долговечный искусственных материалов в том случая, если он имеет оптимальную структуру, повышенную плотность, который зависит от многих факторов:

• -качественные заполнители
• -цемент, соответствующий условием эксплуатаций бетона.
• -низкое водоцементное отношение
• -использование добавок, регулирующих свойства бетона
• -оптимальные условия приготовления
• -оптимальные условия твердения
• -способы улучшающую структуру готового бетона
• -повысить плотность бетона

Долговечность бетонных конструкций всегда определяется внутренними и внешними факторами.

Внутренние факторы, в свою очередь, определяются основными исходными компонентами бетона: цементом и заполнителями, и бывают: структура бетона, химический и минералогический состав, фазовый состав. Количество внутренних факторов зависит от того, какой он материал: природный или искусственный. Наибольшее количество внутренних факторов имеется у искусственных строительных материалов: бетоны, растворы, стекло, керамика, теплоизоляционные и гидроизоляционные материалы.

К внешним факторам относятся:

• -физические (возникающие под действием окружающей среды: отрицательные и положительные температуры, вода, ветер)
• -химические (действие кислот, щелочей и газов на строительные материалы)
• -биологические (действие микроорганизмов, бактерии, грибов и т. д.)
• -механические
• -влажность
• -температура
• -загрязненность воздуха и воды

На бетонные и железобетонные конструкции, эксплуатируемые в промышленных, гражданских, жилых и сельскохозяйственных зданиях, могут воздействовать агрессивные среды. Долговечность конструкций определяется стойкостью как бетона, так и арматуры при воздействии на них агрессивной среды. Степень агрессивного воздействия среды на бетон определяется специальными нормами по антикоррозионной защите строительных конструкций (СНиП РК 2.01−19−2004 «Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии»).

При воздействии на бетон воды-среды может происходить разрушение бетона, характеризующееся I, II или III видом коррозии бетона. Разрушение конструкции в данном случае наступает вследствие недостаточной стойкости бетона. При проектировании конструкции необходимо учитывать состав агрессивной среды, условия службы конструкции, правильно выбрать материалы и назначить плотность бетона, чтобы обеспечить заданную долговечность конструкции.

Различают два вида защиты бетонных и железобетонных конструкций от коррозии: первичная и вторичная.

Первичная защита от коррозии заключается в придании способности бетону и железобетону сопротивляться воздействию агрессивных сред посредством обеспечения оптимального их состава и структуры при изготовлении конструкций.

Вторичная защита от коррозии заключается в создании условий, ограничивающих или исключающих воздействие агрессивных сред на бетонные или железобетонные конструкции после их изготовления.

Первичную защиту следует проектировать путем выбора стойких составляющих бетона и железобетона, необходимых технологических параметров приготовления, уплотнения и твердения бетона, геометрической конфигурации конструкции, препятствующей образованию или уменьшению скопления агрессивных веществ на их поверхности, толщины защитного слоя бетона, обеспечения трещиностойкости конструкции и допустимого раскрытия трещин при эксплуатационных нагрузках. Первичная защита включает также нанесение защитного металлического, пленочного или лакокрасочного покрытия на поверхность арматуры. Металлические покрытия для защиты стальной арматуры, стальных закладных деталей и соединительных элементов железобетонных конструкций должны образовывать слой толщиной от 0,05 до 0,2 мм. В качестве материалов для покрытий следует применять алюминий или цинк. Защитные свойства металлических покрытий могут быть усилены посредством последующего нанесения на них лакокрасочных покрытий или полимерных материалов.

В качестве арматуры для железобетонных конструкций используют все разновидности арматурной стали, за исключением сильноагрессивных сред, где недопустимо применение термически упрочненной стали.

Вторичную защиту от коррозии следует проектировать в зависимости от требуемой химической стойкости, проницаемости, адгезии с защищаемой поверхностью, трещиностоикости и прочности путем выбора вида покрытий для защиты, материалов для защитной обработки или пропитки бетона, способов ее выполнения. Вторичную защиту от коррозии осуществляют путем пропитки бетона или нанесения лакокрасочного, пленочного, облицовочного или футеровочного защитного покрытия на поверхность бетонной или железобетонной конструкции с целью уплотнения поверхностного слоя бетона толщиной от 3 до 30 мм.

Пленочные покрытия в виде изолирующего рулонного или листового материала образуют на поверхности конструкции непроницаемый слой толщиной более 0,2 мм. Пленочное покрытие может быть приклеено к поверхности, прикреплено анкерным соединением или может свободно лежать на защищаемой поверхности. Для создания непроницаемого подслоя используют полиизобутиленовые пластины, поливинилхлоридный пластакат, полимерные пленки, изол, бризол, стеклорубероид и др. В особо жестких условиях создают гуммировочные покрытия на основе жидких резиновых и эбонитовых смесей.

Лакокрасочные покрытия образуют химически стойкий непроницаемый слой толщиной 0,1… 1 мм и более, прочно сцепленный с основанием. При необходимости получения высокой механической прочности покрытие дополнительно армируют. Для защиты железобетонных конструкций от коррозии широко применяют эмали на основе хлорсульфированного полиэтилена, эпоксидные, перхлорвиниловые, поливинилхлоридные, полиуретановые и наиритовые красочные составы.

Облицовочные или футеровочные покрытия образуют на поверхности конструкции слой толщиной 3…15 мм, предохраняющий поверхность не только от коррозии, но и от механических повреждений. Для облицовки строительных конструкций применяют изделия из каменного литья, шлакоситаллы, керамические кирпич и плитки кислотоупорные, фенолитовые плитки и углеграфитовые изделия. Для крепления этих материалов применяют в зависимости от вида агрессивной среды серные, битумные мастики, арзамитовые замазки. В качестве вяжущего вещества при облицовочных и футеровочных работах используют фурановые, эпоксидные и полиэфирные смолы.

Защитные покрытия строительных конструкций производят в строгой технологической последовательности: подготовка защищаемой поверхности; грунтовка (для окрасочных, мастичных, наливных и оклеечных покрытий); нанесение покрытия; сушка или термообработка покрытия с подъемом температуры не более 30 °C в час.