Пособие к СНиП 2.03.11-85 по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций

Таблица 14(10)

* При проволочной арматуре классов В-II,Вр-II, К-7 и К-19 следует предусматриватьприменение бетона марки W8.

Примечание. См. примеч. 1 к табл. 13(9).

Увеличение толщины защитного слоя бетона несколько снижает опасностьвозникновения коррозии арматуры в трещинах ограниченного раскрытия.При увеличении толщины защитного слоя бетона на 10 мм и более сверхзначений, указанных в табл. 14(10) и 15(11), допускается дляарматурной стали I и II групп увеличитьпредельно допустимую ширину непродолжительного и продолжительногораскрытия трещин на 10 %.

При применении оцинкованной арматуры требования табл. 13(9), 14(10),15(11) допускается корректировать следующим образом:

снижать водонепроницаемость бетона на одну марку (при этом маркадолжна быть не менее W4), или уменьшатьтолщину защитного слоя бетона на 5 мм, или увеличивать предельнодопустимую ширину непродолжительного и продолжительного раскрытиятрещин для конструкций с арматурной сталью Iи II групп на 15%.

При применении в конструкциях арматурных сталей Iгруппы большого диаметра допускается увеличивать предельно допустимуюширину непродолжительного и продолжительного раскрытия трещин длядиаметров 28 — 32мм на 10 %, а для диаметров свыше 36мм— на 15 %.

Таблица 15(11)

* Над чертой — категория требований к трещиностойкости,под чертой — допустимая ширина непродолжительного ипродолжительного (в скобках) раскрытия трещин.

** Степень агрессивности жидкой среды по табл. 8(8) следует учитыватьтолько для сырой и сернистой нефти и сернистого мазута.

*** Сталь класса Ат-IIICне допускается к применению.

Примечания: 1. Табл. 15(11) необходимо пользоваться совместно с табл.18(13). 2. Требования настоящей таблицы не распространяются напроектирование железобетонных труб для подземных трубопроводов.

В случаях одновременного изменения нескольких параметров первичнойзащиты (повышение толщины защитного слоя бетона,применение оцинкования и арматурных стержней большогодиаметра) увеличение предельно допустимой ширины непродолжительного ипродолжительного раскрытия трещин не должно превышать 30 % значений,нормируемых табл. 13(9) и 15(11), при этом ширина раскрытия трещин недолжна превышать значений, указанных в СНиП 2.03.01—84.

Если при проектировании нет уверенности, что предложенные отступленияот требований табл. 13(9)—15(11) будут выполнены, то в проектенепременно должны присутствовать чертежи конструкций, рассчитанных потребованиям табл. 13(9)—15(11). Особенно это положениенеобходимо учитывать при разработке чертежей типовых конструкций.

Примеры пользования табл. 13(9)—15(11) приведены ниже.

Пример 1. Условия приняты по примеру 3 разд. 2.

Требуется определить проектные требования для предварительнонапряженных железобетонных ферм, армированных стержневой арматуройкласса А-IV, принятых в качестве несущей конструкции покрытия цехаэлектролиза водных растворов хлористого натрия. Среда цеха —среднеагрессивная.

По табл. 13(9) для среднеагрессивной среды находим, что нижний поясфермы, армированный сталью масса A-IV Iгруппы, должен рассчитываться как элемент третьей категориитребований к трещиностойкости. Предельно допустимая ширинанепродолжительного раскрытия трещин в нижнем поясе не должнапревышать 0,15 мм, а при длительно действующих нагрузках должна бытьне более 0,1 мм. Величина защитного слоя бетона до поверхностиарматуры по табл. 14(10) составляет 20 мм, бетон марки поводонепроницаемости W6.

Элементы решетки и верхнего пояса фермы, выполненные безпредварительного напряжения арматуры, рассчитываются как элементытретьей категории требований к трещиностойкости с предельнодопускаемой шириной непродолжительного раскрытия трещин не более 0,2мм, а продолжительного раскрытия трещины не более 0,15 мм. Защитныйслой для элементов решетки и верхнего пояса ферм должен приниматьсяне менее 20 мм, бетон марки по водонепроницаемости W6.

Поверхностная защита фермы назначается в соответствии с требованиямиразд. 4.

3.8 (2.20). Толщина защитного слоя бетона в конструкциях дляагрессивных сред определяется как минимальное расстояние отповерхности конструкции до поверхности любого ближнего арматурногостержня. При этом защитный слой бетона в конструкциях должен быть неменее величин, указанных в СНиП 2.03.01—84.

Минимальную толщину защитного слоя бетона конструкций полок ребристыхплит и полок стеновых панелей допускается принимать равной 15 мм дляслабоагрессивной и среднеагрессивной степеней воздействиягазообразной среды и равной 20мм — для сильноагрессивнойстепени независимо от класса арматурных сталей.

Минимальную толщину защитного слоя монолитных конструкций следуетпринимать на 5 мм более значений, указанных в табл. 14(10), 15(11).

Для торцов поперечных и продольных стержней арматурных каркасовтолщина защитного слоя бетона до арматуры должна быть не менее 10 мм.

Толщина защитного слоя бетона у арматуры второстепенных ребер плитможет приниматься не менее величины защитного слоя полок этих плит.

Защитный слой бетона до арматуры или стальных закладных деталей взамоноличиваемых узлах конструкций, а также проницаемость бетонадолжны удовлетворять требованиям табл. 14(10) и 15(11).

При невозможности выполнения этого условия следует предусматриватьзащиту арматуры и стальных закладных деталей, находящихся в пределахстыка, металлическими покрытиями.

Для обеспечения требуемой толщины защитного слоя бетона и проектногоположения арматуры следует предусматривать установку под арматуруспециальных прокладок из пластмассы, полиэтилена, капрона и др. илииз плотного цементно-песчаного раствора.

При использовании пластмассовых фиксаторов следует учитыватьвозможность образования трещин в растянутой зоне бетона и коррозииарматуры в агрессивных средах.

Уменьшить опасность коррозии арматуры можно применением фиксаторов,конструкция которых уменьшает возможность образования трещин,например, фиксаторов с развитой боковой поверхностью, а такжефиксаторов из цементно-песчаного раствора (состава 1:1,5 или 1:2 сВ/Ц = 0,5), проницаемость которого должна быть не выше проницаемостибетона конструкции.

К фиксаторам предъявляются также следующие общие требования: легкостьустановки, устойчивость в рабочем положении, способность выдерживатьбез деформаций вес арматурного каркаса и нагрузок от бетонной смесипри заполнении формы.

3.9 (2.25; 2.26). Применение конструкционных легких бетонов в несущихконструкциях, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах,допускается при условии соответствия бетонов требованиям норм попроницаемости и способности пассивировать стальную арматуру. Маркалегких бетонов по водонепроницаемости должна удовлетворятьтребованиям табл. 14(10) и 15(11).

Для бетонов на пористых заполнителях допускается отклонениепоказателя водопоглощения в большую сторону от значений, приведенныхв табл. 3(1) при условии соответствия по проницаемости бетонам попрямым показателям (для жидких сред по показателю водонепроницаемостии коэффициенту фильтрации, для газообразных сред — поэффективному коэффициенту диффузии).

При этом водопоглощение по объему не должно превышать 14 %.

Косвенным показателем проницаемости легких бетонов также является«истинное» водоцементное отношение, которое определяетсякак отношение разности количества воды затворения бетона и количестваводы, поглощаемой пористым заполнителем в течение 1 ч, к массецемента.

«Истинное» водоцементное отношение для легких бетоновмарок по водонепроницаемости W4, W6 иW8 не должно превышать соответственно 0,5; 0,4 и 0,35.

В случаях, когда нет возможности экспериментальной проверки«истинного» В/Ц, показатель В/Ц принимаетсяпо табл. 3(1) с учетом примеч. 2.

Пассивирующая способность бетона на пористых заполнителях может бытьснижена за счет гидравлической активности самого заполнителя,усиливающейся при тепловой обработке, особенно при автоклавномтвердении.

Гидравлическая активность заполнителя зависит от химического составаи крупности зерен заполнителя. Определяющим в химическом составезаполнителя является содержание активных алюминатов Аl₂O₃и двуокиси кремния SiO₂Наибольшей активностью обладают мелкие фракции пористого заполнителя£ 0,3мм.

Гидравлическая активность мелкого пористого заполнителяустанавливается ускоренным методом, приведенным в прил. 6. Мелкийпористый заполнитель по гидравлической активности подразделяется натри группы в соответствии с табл. 16.

Таблица 16

* Расход цемента в зависимости от состава бетона и активностизаполнителей определяется расчетом.

Для обеспечения первичного (на стадии изготовления и твердения)пассивирующего действия бетона для средне- и сильно-гидравлическиактивного мелкого заполнителя необходимо рассчитывать минимальноеколичество цемента по формуле

Ц = КS П а 100/(0,43aС₃S + 0,11b С₂S),

где содержание С₃Sи С₂Sв %; К — коэффициент запаса, принимаемый 1,25; П —количество отдельных фракций активных заполнителей, кг/м³бетона; а — количество СаО, которое может быть связано 1кг заполнителя различных фракций, кг/кг; aи b — степень гидратацииалита и белита к моменту окончания термообработки бетона (принимаетсясоответственно 0,8 и 0,6); С₂Sучитывается при количествах свыше 25 %.

Пример 2. В 1 м³ бетона содержится 354 кг пористогопеска. Гидравлическая активность (средняя по фракциям), определеннаяпо прил. 6, составила 120 мг/г, т. е. 1 кг пористого песка связывает0,12 кг СаО. Количество С₃S вцементе 62%, С₂S —17%.Отсюда по формуле

Ц =100×1,25×354×0,12/(0,43×0,8×62)= 249 кг.

При принятых в расчете параметрах такое содержание цемента обеспечитпервичную пассивность арматурной стали в бетоне.

3.10 (2.27). Конструктивно-теплоизоляционные легкие и ячеистые бетоныв ограждающих конструкциях зданий с агрессивными средами имеютограниченную область применения. Область применения и требования ктаким конструкциям приведены в табл. 17(12).

Таблица 17(12)

Примечания: 1. Марка по водонепроницаемости изолирующего слоя изтяжелого или легкого конструкционного бетона должна соответствоватьтребованиям табл. 14(10).

2. Группы лакокрасочных покрытий приведены в табл. 18(13).

В зданиях с влажным или мокрым режимом помещений при наличии вкачестве агрессивного компонента только углекислого газа (например,производственные помещения животноводческих зданий) допускаетсяприменение ограждающих конструкций из легких и ячеистых бетонов сзащитными мерами, как для слабоагрессивной среды, табл. 17(12).

Кроме того, в конструкциях из легких бетонов можно заменитьизолирующий слой на фактурный (однослойные конструкции) при толщинезащитного слоя бетона не менее 30 мм.

При этом необходимо применять следующие дополнительные защитные меры:

в слабоагрессивной среде в бетонную смесь следует вводить ингибиторыкоррозии стали или наносить на поверхность конструкции со стороныпомещения цементно-латексное покрытие толщиной 2 мм;

в среднеагрессивной среде защиту конструкций следует осуществлятьодним из следующих способов: введением в бетонную смесь ингибиторовкоррозии стали с гидрофобизацией внутренней поверхности конструкцийкремнийорганическими жидкостями; цементно-латексным покрытиемконструкций со стороны помещения толщиной 3 мм; защитой стальнойарматуры специальными обмазками при гидрофобизации внутреннейповерхности конструкций кремнийорганическими жидкостями.

3.11 (2.28). Конструкции из армоцемента допускается применять вслабоагрессивной газообразной и твердой средах. В газообразной средетолщина защитного слоя должна быть не менее 4 мм, водопоглощениебетона — не более 8 % при защите арматурных сеток и проволокцинковым покрытием толщиной не менее 30 мкм или при защитеповерхности конструкций лакокрасочным покрытиемIII группы. В твердой среде в дополнение к указанным мерамследует осуществлять одновременно защиту арматуры цинковым покрытиеми поверхности конструкции лакокрасочными материалами.

4.ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ(ВТОРИЧНАЯ ЗАЩИТА)

4.1 (2.31). Защита от коррозии поверхностей бетонных и железобетонныхконструкций предусматривается со стороны непосредственноговоздействия агрессивной среды и осуществляется:

лакокрасочными покрытиями — при действии газообразных и твердыхсред (аэрозоли);

лакокрасочными толстослойными (мастичными) покрытиями — придействии жидких сред;

оклеечными покрытиями — при действии жидких сред, в грунтах, вкачестве непроницаемого подслоя в облицовочных покрытиях;

облицовочными покрытиями, в том числе из полимербетонов — придействии жидких сред, в грунтах, в качестве защиты от механическихповреждений оклеечного покрытия;

пропиткой (уплотняющей) химически стойкими материалами — придействии жидких сред; в грунтах;

гидрофобизацией — при периодическом увлажнении водой илиатмосферными осадками, образовании конденсата, в качестве обработкиповерхности до нанесения грунтовочного слоя под лакокрасочныепокрытия.

Лакокрасочные, оклеечные и облицовочные покрытия в соответствии с ихзащитными свойствами подразделяются на четыре группы (защитныесвойства групп покрытий повышаются от первой к четвертой).

Необходимость защиты поверхностей конструкций, группы принимаемыхпокрытий и примерная их толщина приведены в табл. 18(13).

Таблица 18(13)

* Покрытия I и II групп следует применятьпри наличии требований к отделке.

** Покрытия III группы следует применять всреде при наличии газов группы В и при влажном и мокром режимепомещений (или во влажной зоне), а также для защиты внутреннейповерхности ограждающих конструкций из легких и ячеистых бетонов.

*** Толстослойные (мастичные) покрытия могут применяться при наличиитвердой агрессивной среды в виде сыпучих минеральных солей иагрессивных грунтов выше уровня грунтовых вод.

Не допускается применение в жидких органических средах (масла,нефтепродукты, растворители) лакокрасочных покрытий, рулонных,листовых материалов, а также композиций герметиков на основе битума.

Защиту поверхностей наземных и подземных железобетонных конструкцийследует назначать исходя из условия возможности возобновлениязащитных покрытий. Для подземных конструкций, вскрытие и ремонткоторых в процессе эксплуатации практически исключены, необходимоприменять материалы, обеспечивающие защиту конструкций на весь периодих эксплуатации.

4.2. (2.32). Защита бетонных поверхностей надземных конструкций,эксплуатирующихся в газообразных и твердых агрессивных средах,осуществляется, как правило, лакокрасочными материалами.

Лакокрасочные защитные покрытия, применяемые в строительстве, делятсяна два типа: атмосферостойкие (а — стойкие на открытом воздухе,ан — под навесом) а для внутренних работ (п — впомещениях).

К атмосферостойким покрытиям и покрытиям для внутренних работ взависимости от условий эксплуатации по агрессивности среды,температуре и нагрузке могут предъявляться требования химическойстойкости (х — химически стойкие, в — водостойкие, м —маслостойкие, к — кислотостойкие, щ — щелочестойкие, б —бензостойкие, т — термостойкие, тр — трещиностойкие).

Трещиностойкие лакокрасочные покрытия следует предусматривать дляконструкций, деформации которых сопровождаются раскрытием трещин впределах, указанных в табл. 13(9) и 15(11).

К числу химически стойких лакокрасочных материалов относятсяэпоксидные, эпоксидно-фенольные, перхлорвиниловые и на сополимерахвинилхлорида, хлоркаучуковые, на основе хлорсульфированногополиэтилена, хлорнаиритовые, тиоколовые.

Системы лакокрасочных покрытий включают грунтовочные и покрывныезащитные слои. В качестве грунтовок по бетону обычно служат лаковые иэмульсионные составы.

Толщина одного слоя лакокрасочного покрытия зависит от способа егонанесения. Система покрытий в зависимости от числа защитных слоевможет иметь различную общую толщину, которая назначается всоответствии с табл. 18(13). Система покрытия при правильно выбранномвиде лакокрасочного материала определяет защитные свойства покрытия вданной агрессивной среде.

Требуемую толщину покрытия следует стремиться получать нанесениемнаименьшего числа слоев, но не менее двух (для обеспечения перекрытиямикропор).

Характеристика лакокрасочных материалов по типу пленкообразующего,группы покрытий и некоторые технологические параметры приведены втабл. 19. Более подробные данные по составу лакокрасочных покрытий итехнологий их нанесения приведены в соответствующих нормативныхдокументах по защите от коррозии лакокрасочными покрытиями.

Таблица 19