Контрольная работа на тему Механизм и кинетика коррозии строительных материалов

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 2
1 КОРРОЗИЯ КАМЕННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ 3
2 КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ 5
3 КОРРОЗИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ 8
4 БИОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ 11
5 КОРРОЗИЯ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ 14
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 16
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 17

Введение:

В настоящее время к преждевременному износу каменных и бетонных конструкций, разрушению и гниению деревянных элементов, то есть снижение несущей способности конструкций здания в целом; к коррозии бетона, арматуры, закладных деталей строительных конструкций, может привести воздействие агрессивной окружающей среды.
Как странно понимать, что коррозии подвержен не только металл, но и многие другие материалы. Для определения степени износа каменных конструкций, повреждения бетона, арматуры, характер и степень этих повреждений при эксплуатации зданий необходимо определить участки коррозионного повреждения.
Как фактор коррозия под воздействием окружающей среды, сопровождающейся химическими, физико-химическими и электрохимическими процессами — это разрушение строительных материалов конструкций. По процессу коррозии различают электрохимическую и химическую коррозию.
Электрохимическая коррозия возникает в металлических конструкциях в условиях неблагоприятных контактов с водой, агрессивными газами, влажными грунтами, воздушной средой. При таком виде разрушения процесс протекает при соприкосновении металла с электролитом.
Химическая коррозия самая распространенная, и является глобальной проблемой строительства, т.к. сопровождается необратимыми изменениями материала конструкций в результате взаимодействия с агрессивной средой. Ярким примером является появление окалины в результате взаимодействия металлических изделий с кислородом. Высокая температура в этом случае выступает ускорителем процесса, а участвовать в нем могут такие жидкости, как кислоты, вода, соли, щелочи и растворы солей.

Заключение:

Для защиты металлических конструкций от коррозии необходимо периодически проводить общие и частичные осмотры конструкции, содержать строительные конструкции в чистоте, выявлять и своевременно ликвидировать участки преждевременной коррозией, обновлять окраску металлических конструкций.
Рассматривая железобетонные конструкции, то проблемой состоит в попеременном замораживании и оттаивании бетона, увлажнении и высыхании, это сопровождается деформациями усадки и набухания, отложением растворимых солей и является факторами, вызывающими коррозию бетонных и железобетонных конструкций.
По составу бетон является одним из наиболее долговечных материалов, но конструкции из него при агрессивном воздействии среды, небрежной эксплуатацией, некачественным выполнением разрушаются раньше нормативного срока службы, то есть ранее 120 – 150 лет, на который они рассчитаны. Под воздействием коррозии происходит разрушения в железобетонных конструкций арматуры, которая работает на растяжение, и в данных участках зданий и сооружений происходит обвал, он представляет угрозу жизни людей и приносит ущерб окружающей среде.
Для защиты материала от коррозии необходимо правильно подготовить поверхность, использовать качественные лакокрасочные материалы и выбрать необходимый способ их нанесения на металл.
Красочное покрытие, полимерное покрытие и эмалирование должны, прежде всего, предотвратить доступ кислорода и влаги. Еще одним способом защиты является использование неметаллических компонентов: высокополимерный пластик, стекло и керамика.

Фрагмент текста работы:

1 КОРРОЗИЯ КАМЕННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Одной из причин разрушения увлажненного каменного материала является осмотическое давление в порах конструкций. В различных порах и капиллярах вода образует слабые растворы неодинаковой концентрации. В материалах каменных конструкций всегда имеются расположенные рядом поры с растворами разной концентрации, разделенные стенками, проницаемыми для воды и непроницаемыми для растворенного в ней вещества. Растворы в порах стремятся выровнять концентрацию, для чего влага проходит через материал, разделяющий поры, из раствора меньшей концентрации в раствор большей концентрации. При этом, если раствор, имеющий большую концентрацию, находится в замкнутом объеме, в нем может возникнуть осмотическое давление, достигающее 1,5х107 Па (150 кгс/см2).
Одним из видов физической коррозии конструкций является коррозия выщелачивания. Фильтрующиеся через конструкцию воды могут растворять и уносить находящийся в ее материале гидроксид кальция, снижая прочность материала [3].
Стойкость неорганических материалов в кислых и щелочных средах характеризуется модулем основности, который определяется из выражения:
Мσ = [СаО + MgO + Na2O (К2О)]/(SiO2 + Al2О3), где СаО, MgO, Na2O, К2О, SiO2, Аl2О3 – содержание оксидов металлов в составе данного материала, %.
Если преобладает диоксид кремния (кремнезем), то материал стоек по отношению к кислотам, но взаимодействует с основными оксидами; если преобладают основные оксиды, то конструкция из данного вида материала не стойка к действию кислых агрессивных сред, но в щелочных средах не разрушается.
Силикатный кирпич и изделия из силиката представляют собой гидросиликат кальция, который является продуктом автоклавной обработки материала, получаемого в результате взаимодействия извести и кремнезема: Ca(OH)2+SiO2 → CaO·SiO2•H2O.
Конструкции из известняков менее кислотостойки, если в качестве материала в них использован обычный известняк СаСО3 или магнезит МgСО3. Несколько более кислотостойки конструкции из доломитов и плотных кремнистых известняков. Гипсовый камень CaSO4 •2H2O и ангидрид CaSO4 легко поддаются коррозионному разрушению под действием кислот; эти материалы растворимы в воде, поэтому их используют в элементах, эксплуатируемых только внутри помещений [5].
Из метаморфических горных пород наиболее распространены в строительных конструкциях известняковые песчаники, гнейс, кварциты и мрамор. Известняковые песчаники, сцементированные оксидом кремния, SiO2 или SiO2 • nH2O, весьма кислото- и достаточно щелочестойки. Железистые песчаники, скрепленные гидратированными оксидами железа, некоррозионностойки.