Коррозия бетона и железобетона реагентных баков водопроводных станций

Коррозия бетона и железобетона реагентных баков водопроводных станций

Сернокислый алюминий в качестве коагулянта широко применяется при очистке питьевой и технической воды на водопроводных станциях. Концентрированный  раствор  этой  соли 10%), хранящийся перед использованием в бетонных или железобетонных баках представляет собой слабокислую среду (рН= 1,5 + 4,5), содержащую значительное количество ионов.

Оценивая агрессивность сернокислого алюминия по сульфатному признаку по нормам СН 262-63, можно ожидать интенсивного сульфатного разрушения бетона, поскольку концентрация ионов S02~ в рабочих растворах сернокислого алюминия, во много раз превышает пределы, ограничивающие безопасную эксплуатацию бетонных и железобетонных сооружений в контакте с жидкой средой.

Натурные обследования, проведенные нами на 20 водопроводных станциях , подтвердили сильноагрессивный характер раствора сульфата алюминия по отношению к бетону и железобетону.

Но лабораторные исследования отобранных проб бетона и штукатурного слоя с внутренней поверхности реагентных баков, содержащих жидкий сернокислый глинозем, позволили убедиться в отсутствии признаков сульфатной коррозии под действием растворов сульфата алюминия. Разрушение цементного камня и бетона происходит за счет взаимодействия их составных частей с ионами водорода, которые образуются в реагентных баках за счет гидролиза Al2 (S04)3.

Значения, рН раствора сернокислого алюминия в реагентных баках водопроводных станций практически колеблются в пределах 1,5-4-4,5. Степень подкисления жидкости зависит от природы катиона соли в растворе и содержание в техническом сернокислом глиноземе свободной серной кислоты. По мере повышения рН раствора находящиеся в нем формы алюминия могут быть представлены в виде следующего ряда. Первые три формы преобладают в растворе сернокислого алюминия в тех пределах рН, которые свойственны реальным условиям.

Выпадение в осадок гидроокиси алюминия, происходит при повышении рН, обеспечиваемом находящимся в контакте с раствором коагулянта бетоном. Условия осаждения и физико-химические особенности образующейся твердой фазы связаны с объемными изменениями, следствием которых может явиться, нарушение сцепления с бетоном и отрыв покрытия, что значительно затрудняет обеспечение долговечности подобной схемы антикоррозийной защиты.

Заслуживающим, на наш взгляд, внимания является, использование при сооружении реагентных баков бетонов на реационно-способном заполнителе, частично нейтрализующем обладающую кислым характером агрессивную среду. В качестве такого заполнителя могут быть использованы карбонатные породы, которые к тому же повышают плотность и водонепроницаемость бетона и при воздействии не очень кислых  сульфатных сред обеспечивают достаточную стойкость по сравнению с обычными составами бетонов.

В качестве защитных покрытий могут быть признаны перспективными составы на жидком стекле, хотя условия их применения определяются, несколько меньшими значениями рН жидкой среды (то есть эти составы стойки только в достаточно кислых средах). Введением некоторых добавок удается повысить водостойкость кислотостойких составов и распространить их применимость до более высоких значений рН.

Анализируя характер воздействия раствора сернокислого алюминия на бетон, можно сделать вывод о некоторых особенностях протекания сульфатной коррозии в более широком плане. Роль гидросульфоалюмината кальция в коррозионном разрушении материала исходит из явлений осмотического характера, которые могут являться причиной объемных изменений и нарушения целостности бетонных и железобетонных конструкций. При кристаллизации двуводного гипса опасные осмотические явления, не должны иметь места, с чем связан значительно меньший эффект сульфатного разрушения, который в рассматриваемых условиях не наблюдается вообще.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.