Пособие к СНиП 2.03.11-85 по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций Часть 3

Таблица 14(10)

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

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

Увеличение толщины защитного слоя бетона несколько снижает опасность возникновения коррозии арматуры в трещинах ограниченного раскрытия. При увеличении толщины защитного слоя бетона на 10 мм и более сверх значений, указанных в табл. 14(10) и 15(11), допускается для арматурной стали I и II групп увеличить предельно допустимую ширину непродолжительного и продолжительного раскрытия 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 марка должна быть не менее W4), или уменьшать толщину защитного слоя бетона на 5 мм, или увеличивать предельно допустимую ширину непродолжительного и продолжительного раскрытия трещин для конструкций с арматурной сталью I и II групп на 15%.

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

Таблица 15(11)

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

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

*** Сталь класса Ат-IIIC не допускается к применению.

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

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

Если при проектировании нет уверенности, что предложенные отступления от требований табл. 13(9)—15(11) будут выполнены, то в проекте непременно должны присутствовать чертежи конструкций, рассчитанных по требованиям табл. 13(9)—15(11). Особенно это положение необходимо 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 предварительно напряженных железобетонных ферм, армированных стержневой арматурой класса А-IV, принятых в качестве несущей конструкции покрытия цеха электролиза водных растворов хлористого натрия. Среда цеха — среднеагрессивная.

По табл. 13(9) для среднеагрессивной среды находим, что нижний пояс фермы, армированный сталью масса A-IV I группы, должен рассчитываться как элемент третьей категории требований к трещиностойкости. Предельно допустимая ширина непродолжительного раскрытия трещин в нижнем поясе не должна превышать 0,15 мм, а при длительно действующих нагрузках должна быть не более 0,1 мм. Величина защитного слоя бетона до поверхности арматуры по табл. 14(10) составляет 20 мм, бетон марки по водонепроницаемости W6.

Элементы решетки и верхнего пояса фермы, выполненные без предварительного напряжения арматуры, рассчитываются как элементы третьей категории требований к трещиностойкости с предельно допускаемой шириной непродолжительного раскрытия трещин не более 0,2 мм, а продолжительного раскрытия трещины не более 0,15 мм. Защитный слой для элементов решетки и верхнего пояса ферм должен приниматься не менее 20 мм, бетон марки по водонепроницаемости W6.

Поверхностная защита фермы назначается в соответствии с требованиями разд. 4.

3.8 (2.20). Толщина защитного слоя бетона в конструкциях для агрессивных сред определяется как минимальное расстояние от поверхности конструкции до поверхности любого ближнего арматурного стержня. При этом защитный слой бетона в конструкциях должен быть не менее величин, указанных в СНиП 2.03.01—84.

Минимальную толщину защитного слоя бетона конструкций полок ребристых плит и полок стеновых панелей допускается принимать равной 15 мм для слабоагрессивной и среднеагрессивной степеней воздействия газообразной среды и равной 20мм — для сильноагрессивной степени независимо от класса арматурных сталей.

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

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

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

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

При невозможности выполнения этого условия следует предусматривать защиту арматуры и стальных закладных деталей, находящихся в пределах стыка, металлическими покрытиями.

Для обеспечения требуемой толщины защитного слоя бетона и проектного положения арматуры следует предусматривать установку под арматуру специальных прокладок из пластмассы, полиэтилена, капрона и др. или из плотного цементно-песчаного раствора.

При использовании пластмассовых фиксаторов следует учитывать возможность образования трещин в растянутой зоне бетона и коррозии арматуры в агрессивных средах.

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

К фиксаторам предъявляются также следующие общие требования: легкость установки, устойчивость в рабочем положении, способность выдерживать без деформаций вес арматурного каркаса и нагрузок от бетонной смеси при заполнении формы.

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

Для бетонов на пористых заполнителях допускается отклонение показателя водопоглощения в большую сторону от значений, приведенных в табл. 3(1) при условии соответствия по проницаемости бетонам по прямым показателям (для жидких сред по показателю водонепроницаемости и коэффициенту фильтрации, для газообразных сред — по эффективному коэффициенту диффузии).

При этом водопоглощение по объему не должно превышать 14 %.

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

«Истинное» водоцементное отношение для легких бетонов марок по водонепроницаемости W4, W6 и W8 не должно превышать соответственно 0,5; 0,4 и 0,35.

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

Пассивирующая способность бетона на пористых заполнителях может быть снижена за счет гидравлической активности самого заполнителя, усиливающейся при тепловой обработке, особенно при автоклавном твердении.

Гидравлическая активность заполнителя зависит от химического состава и крупности зерен заполнителя. Определяющим в химическом составе заполнителя является содержание активных алюминатов Аl₂O₃ и двуокиси кремния SiO₂ Наибольшей активностью обладают мелкие фракции пористого заполнителя £ 0,3 мм.

Гидравлическая активность мелкого пористого заполнителя устанавливается ускоренным методом, приведенным в прил. 6. Мелкий пористый заполнитель по гидравлической активности подразделяется на три группы в соответствии с табл. 16.

Таблица 16

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

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

Ц = К S П а 100/(0,43a С₃S + 0,11 b С₂S),

где содержание С₃S и С₂S в %; К — коэффициент запаса, принимаемый 1,25; П — количество отдельных фракций активных заполнителей, кг/м³ бетона; а — количество СаО, которое может быть связано 1 кг заполнителя различных фракций, кг/кг; a и b — степень гидратации алита и белита к моменту окончания термообработки бетона (принимается соответственно 0,8 и 0,6); С₂S учитывается при количествах свыше 25 %.

Пример 2. В 1 м³ бетона содержится 354 кг пористого песка. Гидравлическая активность (средняя по фракциям), определенная по прил. 6, составила 120 мг/г, т. е. 1 кг пористого песка связывает 0,12 кг СаО. Количество С₃S в цементе 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 обеспечит первичную пассивность арматурной стали в бетоне.

3.10 (2.27). Конструктивно-теплоизоляционные легкие и ячеистые бетоны в ограждающих конструкциях зданий с агрессивными средами имеют ограниченную область применения. Область применения и требования к таким конструкциям приведены в табл. 17(12).

Таблица 17(12)

Примечания: 1. Марка по водонепроницаемости изолирующего слоя из тяжелого или легкого конструкционного бетона должна соответствовать требованиям табл. 14(10).

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

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

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

При этом необходимо применять следующие дополнительные защитные меры:

в слабоагрессивной среде в бетонную смесь следует вводить ингибиторы коррозии стали или наносить на поверхность конструкции со стороны помещения цементно-латексное покрытие толщиной 2 мм;

в среднеагрессивной среде защиту конструкций следует осуществлять одним из следующих способов: введением в бетонную смесь ингибиторов коррозии стали с гидрофобизацией внутренней поверхности конструкций кремнийорганическими жидкостями; цементно-латексным покрытием конструкций со стороны помещения толщиной 3 мм; защитой стальной арматуры специальными обмазками при гидрофобизации внутренней поверхности конструкций кремнийорганическими жидкостями.

3.11 (2.28). Конструкции из армоцемента допускается применять в слабоагрессивной газообразной и твердой средах. В газообразной среде толщина защитного слоя должна быть не менее 4 мм, водопоглощение бетона — не более 8 % при защите арматурных сеток и проволок цинковым покрытием толщиной не менее 30 мкм или при защите поверхности конструкций лакокрасочным покрытием III группы. В твердой среде в дополнение к указанным мерам следует осуществлять одновременно защиту арматуры цинковым покрытием и 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 железобетонных конструкций предусматривается со стороны непосредственного воздействия агрессивной среды и осуществляется:

лакокрасочными покрытиями — при действии газообразных и твердых сред (аэрозоли);

лакокрасочными толстослойными (мастичными) покрытиями — при действии жидких сред;

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

облицовочными покрытиями, в том числе из полимербетонов — при действии жидких сред, в грунтах, в качестве защиты от механических повреждений оклеечного покрытия;

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

гидрофобизацией — при периодическом увлажнении водой или атмосферными осадками, образовании конденсата, в качестве обработки поверхности до нанесения грунтовочного слоя под лакокрасочные покрытия.

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

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

Таблица 18(13)

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

** Покрытия III группы следует применять в среде при наличии газов группы В и при влажном и мокром режиме помещений (или во влажной зоне), а также для защиты внутренней поверхности ограждающих конструкций из легких и ячеистых бетонов.

*** Толстослойные (мастичные) покрытия могут применяться при наличии твердой агрессивной среды в виде сыпучих минеральных солей и агрессивных 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 конструкций следует назначать исходя из условия возможности возобновления защитных покрытий. Для подземных конструкций, вскрытие и ремонт которых в процессе эксплуатации практически исключены, необходимо применять материалы, обеспечивающие защиту конструкций на весь период их 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, делятся на два типа: атмосферостойкие (а — стойкие на открытом воздухе, ан — под навесом) а для внутренних работ (п — в помещениях).

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

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

К числу химически стойких лакокрасочных материалов относятся эпоксидные, эпоксидно-фенольные, перхлорвиниловые и на сополимерах винилхлорида, хлоркаучуковые, на основе хлорсульфированного полиэтилена, хлорнаиритовые, тиоколовые.

Системы лакокрасочных покрытий включают грунтовочные и покрывные защитные слои. В качестве грунтовок по бетону обычно служат лаковые и эмульсионные составы.

Толщина одного слоя лакокрасочного покрытия зависит от способа его нанесения. Система покрытий в зависимости от числа защитных слоев может иметь различную общую толщину, которая назначается в соответствии с табл. 18(13). Система покрытия при правильно выбранном виде лакокрасочного материала определяет защитные свойства покрытия в данной агрессивной среде.

Требуемую толщину покрытия следует стремиться получать нанесением наименьшего числа слоев, но не менее двух (для обеспечения перекрытия микропор).

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

Таблица 19