Курсовая теория на тему Защита гидротехнических сооружений от коррозии с помощью гидрофобизирующей эмульсии.

Содержание:

Введение 2
1. Коррозия гидротехнических сооружений 5
1.1 Солевая коррозия 5
1.2 Биологическая коррозия 6
2. Методы борьбы с коррозией бетонов 10
2.1 Известные теоретические данные 10
2.2 Существующая практика 11
3. Гидрофобизаторы 20
3.1 Виды гидрофобизаторов 20
3.2 Свойства ГКЖ 23
3.3 Эмульсии на основе ГКЖ. Свойства, необходимые характеристики 25
3.4 Биоциды. Виды, примеры. Использование 27
Выводы 30
Список использованной литературы 32

Введение:

Возведение гидротехнических сооружений является очень сложной и ответственной инженерной работой. К таким сооружениям относятся плотины, воднотранспортные и энергетические объекты, повреждение и нарушение работы которых может привести к катастрофическим последствиям. Одной из самых распространенных причин повреждений является коррозия конструкций. Поэтому защита гидротехнических сооружений от коррозии требует самого пристального внимания.
Способы защиты сооружений могут отличаться, в зависимости от материала и типа конструкций. Например, для предотвращения гниения деревянных деталей, а также – их разрушения различными древоточцами, чаще всего применяются антисептики – средства предотвращающее разложение. Существует два типа антисептиков: наружные и пропитывающиеся. Последний тип является более качественным, так как способен оказывать защитное воздействие на древесину на протяжении более длительного времени. Антисептики не должны снижать прочность древесины, попадая на её поверхность или проникая вовнутрь, а также должны быть токсичными для вредителей и одновременно – безвредными для окружающей, в данном случае водной, среды.
Для антикоррозийной защиты гидротехнических сооружений из металла применяются различные коррозионностойкие сплавы, защитные пленки, а также катодная защита. Один из самых эффективных способов – использование сплавов, которые являются устойчивыми против коррозии. Их единственным, но существенным недостатком является довольно высокая цена.
Также применяют такой способ защиты, как нанесение лакокрасочных или металлизационных покрытий. Самыми стойкими покрытиями являются материалы, созданные на основе эпоксидной, каменноугольной, виниловой и других смол.
Бетон является материалом искусственного происхождения и включает в свой состав такие элементы, как песок, цемент, щебень и воду. Очень часто он используется для создания различных сооружений гидротехнического типа. Бетон – очень прочный материал, тем не менее, он также подвержен различным видам разрушения, причинами которых чаще всего являются внешние воздействия окружающей среды – перепады температуры, влажность и вещества, вызывающие коррозию. Например, при длительном взаимодействии с водой на бетоне могут возникнуть трещины, что в будущем приведёт к снижению прочности и повреждениям бетонных конструкций.
Существует несколько способов защиты бетона. Почти все из них предполагают использование защитного покрытия или пропитки.
Одним из самых распространенных способов борьбы с негативными воздействиями на бетон является нанесение защитных слоев из рулонных материалов при помощи наплавления, оклейки или механического закрепления. Но данные материалы имеют ряд недостатков. Например, они довольно восприимчивы к влиянию низкой температуры, а также не способны при нанесении в полной мере воспроизвести контуры выступов сопряжений. Дополнительной проблемой является их небольшой срок службы и сложности, возникающие при последующих ремонтах.
Более надежным способом защиты бетона является нанесение на его поверхность материалов, в составе которых присутствуют полиуретаны, битумы либо каучуки. Каждый из этих материалов обладает определенными характеристиками и наносится различными методами. Одним из самых качественных вариантов защиты бетона считается напыление материалов на полиуретановой основе. К ним относятся полимочевина, полиуретановая мастика и пенополиуретан. Выбор того или иного материала зависит от типа объекта и особенностей окружающей среды.
Благодаря технологии напыления, защитные покрытия, которые твердеют за очень короткий срок, можно наносить на бетонные конструкции любой формы и конфигурации. Слой, полученный после напыления, является монолитным и не имеет стыков и швов. Он очень устойчив к воздействию внешних природных факторов.
Материалы для защиты бетона, изготовленные на основе полиуретанов, обладают высокой прочностью, эластичностью, и долговечностью. Одним из основных преимуществ полиуретановых материалов является их абсолютная безопасность для человека.
Цель данной работы изучить защитные свойства гидрофобизирующей эмульсии от коррозии гидротехнических сооружений.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:
1. Дать определение понятию коррозия гидротехнических сооружений
2. Изучить основные методы борьбы с коррозией бетонов
3. Изучить свойства и разнообразие гидрофобизаторов.
Объект исследования: защита ГТС от коррозионных процессов.
Предмет исследования: защита ГТС от коррозионных процессов с помощью гидрофобизирующих эмульсий.

Фрагмент текста работы:

Коррозия гидротехнических сооружений
1.1 Солевая коррозия

Существует 3 вида коррозии бетонных гидротехнических сооружений:
• 1 вид коррозии бетона обусловлен в результате выщелачивания. Это когда под воздействием пресной воды (мягких вод) растворяются основные составные компоненты цемента (цементного камня) и проникают сквозь толщу бетона наружу в процессе фильтрации.
• 2 вид коррозии бетона происходит из-за следствия реакции обменных процессов между компонентами, содержащимися в воде, и бетона, образуя растворимые компоненты или продукты без вяжущих (скрепляющих) свойств, ослабляя в конечном итоге структуру цементного камня.
• 3 же вид коррозии бетона наступает при постепенном накоплении и кристаллизации солей в капиллярах, порах и трещинах цементного камня, которые способствуют возникновению напряжению и внутреннему разрушению железобетона [2].
Третий вид обусловлен разрушением бетона из-за кристаллизации солей и испарением минерализованной воды в порах и капиллярах бетона. — Это вызывает внутренние напряжения (расширения объёма в порах цемента) и трещины в бетонном сооружении.
Этот же вид коррозии различается также по специфике воздействия определенных химических групп: сульфатная и магнезиальная, — исходя из содержания химических соединений в жидкостях агрессивной среды, соприкасающихся с цементным камнем.
Как полагают специалисты, под воздействием сульфатной группы разрушение бетона наступает вследствие его усадки и расширения или набухании алюминатов (химических элементов) в цементном камне.
Во втором (магнезиальная) – разрушение бетона происходит из-за образования и появления рыхлости и потери в цементном камне связующих свойств, что может приводить к стойкому сильнейшему разрушению сооружений.
Солевая коррозия происходит при наличии в материалах конструкции открытых пор и капилляров (Рисунок 1). При применении гидротехнических плотных бетонов или кислотостойких бетонов на жидком стекле с кремнефтористым натрием солевой коррозии не наблюдается. Использование кислотоупорного кирпича, а также полимербетонов для подвальных сооружений практически полностью гарантирует предупреждение солевой коррозии.