автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Повышение долговечности железобетона в условиях сероводородной коррозии

На правах рукописи

Ахмадуллин Ришат Рашитович ^у^"

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА В УСЛОВИЯХ СЕРОВОДОРОДНОЙ КОРРОЗИИ

Специальность 05.23.05 - «Строительные материалы и изделия»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2006

Работа выполнена на кафедре «Строительные конструкции» Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Латыпов Валерий Марказович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

академик РААСН Комохов Павел Григорьевич;

кандидат технических наук, доцент Анваров Рамиль Айдарович.

Ведущая организация ГУЛ «Институт «БашНИИстрой»

Защита состоится 20 октября 2006 года в 14-00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.289.02 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г.Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан «20» сентября 2006 года.

Ученый секретарь совета

О.Л. Денисов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Обеспечение долговечности бетона и железобетона в системах водоотведения в настоящее время является сложной проблемой не только в России, но и за рубежом. В нашей стране ситуация усугубляется тем, что срок службы большей части существующих сооружений системы канализования сточных вод превышает 30 лет при нормативном сроке, равном 50 лет — для проходных коллекторов и 20 лет — для непроходных коллекторов, при этом доля проходных коллекторов не превышает 1% от общей протяженности сетей. Результаты натурных обследований свидетельствуют о значительном увеличении в последние годы числа аварийных ситуаций также и на относительно новых (5-15 лет) коллекторах по причине сероводородной коррозии железобетона. В связи с ежегодным увеличением объема сточных вод, а также возрастающей агрессивностью эксплуатационной среды, практически во всех мегаполисах актуальными являются проблемы обеспечения экологической безопасности систем водоотведения, продления ресурса эксплуатирующихся сооружений, а также строительство новых объектов из материалов, стойких в агрессивных средах.

Одной из главных причин сложившейся ситуации является недооценка агрессивности газовоздушной среды. Введение в 1997г. Изменения к СНиП 2.03.11-85 в принципе устраняет этот недостаток, но не дает проектировщикам реальной возможности учесть повышение степени агрессивности среды до категории «сильная» из-за отсутствия практических рекомендаций по определению участков на водоотводящей сети, где возможно проявление сероводородной коррозии. Сточная же вода, транспортируемая по коллекторам, определяется по СНиП 2.03.11-85 как среда «слабоагрессивная». Поэтому железобетонные коллекторы укладывались (и укладываются в настоящее время) без применения каких-либо средств защиты. В связи с этим актуальными являются исследования по уточнению местоположения потенциально опасных зон, где необходимо применение средств защиты при проектировании новых объектов, а также оценка ресурса эксплуатирующихся сооруже-

ний и разработка мероприятий по продлению их долговечности до уровня нормативных значений.

Дель работы состоит в уточнении механизма и кинетики деструктивных процессов в бетоне и железобетоне в условиях сероводородной коррозии, выявлении степени повреждения железобетона в эксплуатируемых объектах системы водоотведения и разработке мероприятий по повышению долговечности этих объектов. Научная новизна;

- уточнен механизм и кинетика деструктивных процессов, протекающих в бетоне и железобетоне при воздействии газовоздушной и жидкой эксплуатационных сред коллекторов сточных вод;

— с использованием математических моделей осуществлен прогноз долговечности железобетона как эксплуатирующихся сооружений, так и вновь строящихся объектов;

— по результатам комплексных физико-мехапических и физико-химических исследований выбраны оптимальные составы для антикоррозионной защиты железобетонных конструкций систем водоотведения;

- на основе натурных исследований получены данные о техническом состоянии конструкций систем водоотведения после длительного срока их безремонтной эксплуатации.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

— разработаны рекомендации по оценке ресурса железобетона эксплуа-

/

тирующихся сооружений на основе данных обследования их технического состояния;

— разработаны рекомендации по обеспечению долговечности сооружений водоотведения при новом строительстве.

Результаты исследований были использованы: - на объектах МУП «Уфаводоканал», в том числе: при оценке технического состояния конструкций нескольких железобетонных коллекторов сточных вод в г.Уфе общей протяженностью 32 км, прогнозе их долговечности и разработке способов ремонта поврежденных конструкций;

реконструкции двух канализационных насосных станций (КНС-7 и КНС Затон) и при проектировании КНС-10; реконструкции двух камер гашения по ул. Трамвайной и строительстве камеры гашения по ул. Пугачевская;

— при разработке «Рекомендаций по повышению долговечности бетонных и железобетонных конструкций безнапорных канализационных коллекторов, колодцев и камер» (Уфа, УГНТУ, 200б, 29с.). Апробация работы. Основные положения диссертационной работы

докладывались:

— на международных научно-технических конференциях «Проблемы строительного комплекса России» (г. Уфа, 2004-2006 гг.);

— научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (г.Уфа, 2005-2006 гг.);

— IV Конгрессе нефтегазопромышленников России, Секция «Долговечность материалов и конструкций» (г.Уфа, 2003г.);

— II Всероссийской (Международной) конференции по бетону и железобетону «Бетон и железобетон — пути развития» (г. Москва, 2005г.);

— заседании научной секции «Транспортные сооружения» РААСН по теме: «Биоразрушение материалов конструкций подземных сооружений глубокого заложения» (г. Санкт-Петербург, 2006г.).

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 1 — в центральной печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов по работе, списка использованных источников. Работа изложена на 148 страницах машинописного текста, содержит 78 иллюстраций и 37 таблиц. Список использованных источников включает 173 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована цель диссертации, ее научная новизна и актуальность исследований.

Первая глава посвящена краткому обзору истории образования системы водоотведения; дана краткая характеристика основных видов конструкций коллекторов, колодцев, камер, шахт и канализационных насосных станций, а также характеристика эксплуатационных сред, воздействующих на конструкции данных сооружений. Приведен анализ работ по обследованию технического состояния и изучению механизма коррозии, проведенных различными исследователями как в России, так и за рубежом. Представлен анализ нормативных документов и обзор современного состояния вопроса по обеспечению долговечности бетона и железобетона в условиях сероводородной коррозии в системах водоотведения.

Изучению вопроса прогнозирования стойкости бетона и железобетона в различных агрессивных средах посвящены фундаментальные труды отечественных и зарубежных исследователей: С.Н. Алексеева, В.И. Бабушкина, В.Г. Батракова, Е.Л. Гузеева, Ф.М. Иванова, П.Г. Комохова, В.М. Москвина, H.A. Мощанского, В.Ф. Степановой, A.M. Подвального, А.Ф. Полака, В.И. Соломатова, В.В. Яковлева, Y. Prudil, A. Jambor, Т. Shiesl. Однако в этих работах вопросы о механизме коррозионного воздействия и долговечности бетона и железобетона в коллекторах сточных вод рассмотрены лишь частично.

Это объясняется тем, что явные признаки прогрессирующих повреждений

/

бетона и железобетона в этих условиях начали проявляться лишь в последние годы. Наиболее подробно вопросы коррозии бетона и железобетона в системах водоотведения изучены в работах Г.Я. Дрозда, Н.К. Розенталя, Г.В. Чехний, C.D.Parker, F.P. Stark.

Анализ повреждений позволил выделить следующие основные агрессивные факторы, воздействующие на бетон и железобетон в системах водоотведения:

— сточные воды (коррозия бетона I и II видов);

- газовоздушная среда, воздействующая на части конструкций, расположенные выше уровня сточных вод. Здесь наблюдается совместное действие следующих агрессивных факторов: химическое воздействие сероводорода; карбонизация бетона; солевая и микробиологическая коррозия;

— грунтовые воды, воздействующие на наружные конструкции (коррозия бетона I, II и III видов).

Наибольшую интенсивность имеет сероводородная коррозия в газовоздушной среде, большое влияние на ее скорость оказывают степень вентиляции подсводового пространства, а также наличие участков с повышенным газовыделением.

Вторая глава посвящена характеристике исходных материалов и защитных составов. Дано краткое описание методик физико-механических и физико-химических-исследований, а также разработанной автором методики проведения обследования бетонных и железобетонных конструкций систем водоотведения. Коррозионная стойкость защитных составов и бетонов, модифицированных добавками, оценивалась в лабораторных условиях (по стойкости в растворе серной кислоты), а также в натурных условиях (в среде коллектора). Физико-химические исследования тестируемых защитных покрытий и проб корродированного бетона проведены с использованием методов химического и рентгенофазового анализа.

Третья глава посвящена описанию результатов физико-механических и физико-химических исследований. Физико-механические испытания проведены с целью подбора составов бетона и защитных покрытий с пониженной и особо низкой водопроницаемостью - для изготовления коррозионно-стойких конструкций, а также оптимизации состава растворов для тампонирования межтрубного пространства — при реконструкции коллекторов.

Известно, что при уменьшении проницаемости бетона происходит заметное повышение его стойкости, в том числе в кислой среде, характерной для надводной части подземных систем водоотведения. Анализ результатов обследования технического состояния двух коллекторов длиной по 8.5км каждый в г. Уфе из железобетонных труб диаметром 1000мм, проложенных па-

раллельно и эксплуатировавшихся в одинаковых условиях, свидетельствует о решающем влиянии плотности бетона на долговечность железобетонных труб (рисунок 1).

Долговечность Долговечность обеспечена не обеспечена

Т>Тн

а ло

к

а

q Эо

Ж

Т<Тн

Долговечность б) обеспечена

V 0.0

Долговечность не обеспечена Т>Тн ' Т<Тн

Скорость коррозии к, мм/год Скорость коррозии к, мм/год

а) - коллектор №1 (срок эксплуатации 36 лет, бетон W6);

б) - коллектор №2 (срок эксплуатации 30 лет, бетон W4)

Рисунок 1 - Зависимость технического состояния железобетонных труб коллекторов от плотности бетона

В связи с этим , были проведены исследования по подбору составов плотных бетонов с целью их применения в качестве мер первичной защиты при изготовлении железобетонных труб и других конструкций систем водо-отведения. Были подобраны составы бетонов с пониженной и особо низкой проницаемостью при использовании добавок Реламикс (W6), Дефомикс, Глениум С 323 MIX (W12), Глениум 51, Sika ViscoCreete 5 (W14), Sika Vis-coCreete 3 (W18).

Одним из методов реконструкции водоотводягдих коллекторов является их санация внутренней полимерной трубой с последующим тампонированием межтрубного пространства составами на основе цемента. Основными контролируемыми параметрами для таких составов, обеспечивающими возможность выполнения работ на протяженных участках коллектора, является высокая подвижность смеси и замедленные сроки схватывания при наименьшей усадке получаемого камня. Проведенными исследованиями установлен диапазон изменения отношения В/Т=0,45...0,67 для базового состава Dammer R, обеспечивающий подвижность смеси ПЗ-П5 со сроками схватывания от 16 до 41 часа (состав 1) и 36-62 часа (состав 2).

Физико-химические исследования проведены с целью уточнения механизма и кинетики коррозионного процесса. По существующим в настоящее время представлениям процесс коррозии бетона и железобетона в подземных системах водоотведения может быть разделен на три этапа (таблица 1), причем собственно коррозия происходит лишь на третьем этапе вследствие образования серной, азотной и угольной кислот.

Таблица 1 - Этапы развития деструктивного процесса

№ этапа Местоположение Процесс

Этап 1 В стоке Образование газов НгЭ, ОСЬ, ИН} и др.

Этап 2 В подсводовом пространстве Выделение газов и растворение в конденсат-ной пленке на своде

Этап 3 На поверхности свода Образование кислот, разрушающих беток

Вопрос о преобладающем вкладе той или иной кислоты в общий деструктивный процесс до настоящего времени остается дискуссионным и, по-видимому, в значительной степени определяется составом стоков. Однако, эта неопределенность делает невозможным проведение лабораторных (относительно строгих и поэтому сопоставимых) исследований по изучению как сравнительной стойкости средств антикоррозионной защиты, так и по получению количественных данных о скорости коррозии для прогноза долговечности железобетона. Использование же для этих целей метода испытаний в натурных условиях (в коллекторе) снимает неопределенности по механизму процесса, но делает полученные результаты трудносопоставимыми, поскольку в каждом конкретном участке коллектора создаются специфические условия. Кроме того, данный метод испытаний является очень трудоемким. С целью выявления преобладающего вида воздействия был выполнен химический и рентгенофазовый анализ продуктов коррозии бетона, отобранных с поверхности сводовой части труб эксплуатирующихся коллекторов, со стен и перекрытий камер гашения напора, шахт и колодцев, а также в зданиях канализационных насосных станций, которые по результатам анализа имели низкие значения рН. Корродированный слой бетона при этом имел цвет от белого до темно-серого, прочность - от 50...80% от прочности неповрежденного бетона до практически нулевой (корродированный слой сползал со стен и опадал с перекрытий под собственным весом), значение водородного показа-

теля - от 8,5 до 0,5. При отборе проб было зафиксировано, что буферный (корродированный) слой состоит в свою очередь из трех слоев (рисунок 2): малосвязного наружного (I), относительно прочного переходного (II) и прочного внутреннего слоя (III). Наружный и переходной слои имели, как правило, примерно одинаковую окраску — от белого до светло-серого. Толщину внутреннего слоя можно было определить только по отсутствию окраски индикатора — раствора фенолфталеина.

неповрежденный бетон - прочность карбонизированный слой бетона - прочность ~

сульфагизированный слой бетога - прочность Я1« Я6

полностью разрушенный слой бетона - прочность .

Рисунок 2 - Состав корродированного слоя бетона По результатам послойного рентгенофазового анализа установлено, что из новообразований в наружном слое присутствует преимущественно гипс, который фиксируется на рентгенограммах по дифракционным максимумам с с1=7,56; 4,35; 3,07; 2,89; 2,69; 2,07 (хЮ-4) мк; в переходном слое помимо гипса обнаружены сульфоалюминаты с с1=3,74; 3,25; 2,65; 2,17; 1,80; 1,62 (х10"4) мк и сульфосиликаты с с!=3,18; 3,03; 2,82; 2,61; 2,50; 1,802 (хЮ4) мк; во внутреннем слое присутствие сульфатсодержащих новообразований минимально, однако обнаружены кальцит и арагонит:

По результатам химического анализа большого количества проб корродированного бетона определено относительное содержание кальция и сульфат-ионов (рисунок 3). Полученные данные в целом достаточно хорошо согласуются с результатами исследований. Юрченко В.А. и Ольгинского А.Г. Из данных рисунка 3 следует, что снижение рН корродированного слоя обусловлено накоплением в нем сульфатов.

( Агрессивная аазовоздушна \ среди коллектора

и

• Кальций ■ Сульфаты

по сульфат-иону

О Сульфаты (поданным Юрченко В.А.)

Д Сульфаты 'по данным Ольгинского А.Г.) 0,0 1,0 2,0 3,0 " 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9, рН

Рисунок З-Содержание кальция и сульфат-ионов в пробах корродированного бетона Таким образом, механизм разрушения бетона в газовоздушной среде коллектора можно представить следующим образом. На первом этапе происходит нейтрализация бетона преимущественно вследствие его карбонизации. Поселяющиеся затем на поверхности нейтрализованного бетона бактерии продуцируют, главным образом, серную кислоту, которая взаимодействует с бетоном с образованием гипса и других соединений, при этом бетон переходного слоя еще сохраняет достаточно высокую прочность. Дальнейший рост кристаллов гипса приводит к полпому разрушению ослабленной структуры и удалению наружного слоя с поверхности конструкций.

Аналогичный механизм разрушения, а также химический и фазовый состав новообразований имеют место при воздействии на бетон растворов серной кислоты (рисунок 4). В исследованиях, проведенных проф. Яковлевым В.В. и проф. Латыповым В.М., установлено, что образующийся при коррозии бетона буферный слой бетона удаляется из-за его разрушения растущими кристаллами гипса при концентрации серной кислоты более 5г/л. С учетом этого, для проведения сравнительных лабораторных испытаний по отбору коррозионно-стойких составов, предназначенных для службы в среде коллекторов, были использованы растворы серной кислоты концентрацией выше 5г/л.

о &

а

(1-е)

1,42 1,0

S5 г:

I | 0,5

корродированный слой прочный корродированный слой имеет низкую прочность корродированный слой «осыпается» с поверхности образца

v(i - йО„™= 1,4: *"* V'". -'Г...,-.... -'...:. ----\

v(i - «vW ~ i,c

в

<ц

¿3

0 5,5 6,5

6,9

7,9 8,5 9,2 —i-1-1—

10,8 —i—

11,5 1п С

1 250 500 МО3 2,8-103 4,8-Ю3 МО4 5-104

1-Ю3 С

Концентрация раствора С, мг/л (по сульфат-иону)

Рисунок 4 - Степень заполнении пор (1- со) в цементном камне (В/Ц=0,3) при воздействии раствора серной кислоты В результате этих испытаний установлено (таблица 2), что наибольшей стойкостью обладают специальные полимерцементные составы типа «Кону-сит» и «Канадихт». Полиуретановые, битумные и эпоксидные покрытия также стойки, но при их нанесении требуется тщательный контроль качества поверхности. Цементные бетоны и растворы в кислой среде разрушаются.

Номер группы Группа материалов Коррозионная стойкость Прочность г Водонепроницаемость Адгезия к влажному бетону

1 Специальные полимерцементные покрытия для систем канализования (Кону сит КК10) ++ + + +

2 Полиуретановые, битумные и эпоксидные покрытия ++ - ++ -

3 Специальные штукатурки из сухих смесей на цементной основе (Канадихт) + ++ +

4 Бетоны, модифицированные добавками - ++ ++ +

5 Цементно-песчаные растворы повышенной плотности, в том числе торкрет - ++ + +

Примечание - «—» составы имеют низкие показатели по данному критерию; «+» - средние показатели; «++» - высокие показатели.

Четвертая глава посвящена результатам натурных обследований технического состояния железобетонных конструкций системы водоотведения с целью изучения агрессивного влияния эксплуатационной среды. За период 2004-2006гг. было обследовано 32 км коллекторов, 316 колодцев и камер, 19 камер гашения, 6 шахт и 3 крупные канализационные насосные станции. Эти данные фактически представляют собой материалы длительного натурного эксперимента, наиболее полно учитывающего все особенности эксплуатации конструкций. Использование результатов таких обследований повышает надежность прошоза долговечности конструкций, а также может служить основой для внесения изменений в типовые проектные решения с целью повышения их эксплуатационной надежности и долговечности. Благоприятным в этом отношении фактором является также то, что эксплуатационная среда системы канализования имеет достаточно стабильные во времени параметры. По архивным данным химической лаборатории МУП «Уфаводоканал», состав сточных вод определяется хозяйственно-бытовыми и промышленными стоками со всей городской территории и включает следующие компоненты, мг/л: N114 - 23,7; СГ - 69,83; ЯО^' - 170,62; Б2" по Н28 - 0,106; Ш - 0,606; Р04 - 2,5; АПАВ - 0,95; фенолы - 0,012; нефтепродукты - 3,4; ХПК - 309; БПК -279, (рН - 6,3...7,8). Анализ этих данных свидетельствует о том, что сточные воды практически неагрессивны к бетону и железобетону.

Натурные обследования были проведены с целью решения следующих основных задач:

— определения технического состояния конструкций после длительного срока их безремонтной эксплуатации;

— определения местоположения характерных потенциально опасных участков на канализационной сети;

— установления скорости и глубины коррозионных повреждений бетонных и железобетонных конструкций;

— отбора проб корродированного бетона для проведения химического и рентгенофазового анализа;

- выявления особенностей деструктивных процессов в бетоне и железобетоне в системах водоотведения;

— разработки мероприятий по повышению долговечности поврежденных конструкций до уровня нормативных значений.

Отсутствие нормативной методики обследования подобных сооружений привело к необходимости разработки специальной методики, которая включала проведение работ в два этапа. Первый этап (визуальное обследование) проводился с поверхности земли для определения потенциально опасных участков на сетях по наличию признаков коррозии в уровне люков колодцев и камер. Поскольку сероводород тяжелее воздуха, то при наличии коррозии в верхней части колодца или камеры, в нижней части, где расположен коллектор, практически всегда будут иметь место сильные повреждения. Второй этап (комплексное обследование) проводился со спуском специалистов в колодцы и коллекторы и замером остаточной толщины стенок труб коллектора в сводовой части, а также глубины повреждения перекрытий колодцев и камер. Основная информация о техническом состоянии непроходных коллекторов была получена с помощью роботизированного комплекса «Taris».

В действующих нормативах также отсутствуют критерии оценки технического состояния подземных конструкций, не определены параметры аварийного состояния. На основании анализа аварийных ситуаций и опыта предыдущих обследований эти критерии и параметры были установлены и при-

f

ведены в таблице 3 — для колодцев и камер, таблице 4 — для коллекторов.

Таблица 3 - Критерии технического состояния колодцев и камер

Характеристика технического состояния Глубина коррозии бетона в перекрытии колодца, мм Признаки микробиологической коррозии

Аварийное >20* выражены сильно

Недопустимое 10...20 выражены сильно

Ограниченно-работоспособное 2...10 выражены средне

Работоспособное <2 выражены слабо или отсутствуют

* Разрушение защитного слоя бетона и рабочей арматуры.

Таблица 4. Критерии технического состояния коллекторов*

Характеристика технического состояния Критерии при инструментальном обследовании Критерии, при визуальном обследовании устройством «Тарис» Признаки микробиологической коррозии

Глубина коррозии в сводовой части, мм Остаточная толщина сводовой части, мм

Аварийное** >50 < 50 Обнажение продольных и поперечных арматурных стержней выражены сильно

Недопустимое 30...50 50...70 Обнажение продольной арматуры выражены сильно

Ограниченно-работоспособное 10...30 70...90 Отсутствие обнажений арматуры выражены средне

Работоспособное <10 >90 - выражены слабо или отсутствуют

* Для коллекторов из железобетонных труб с толщиной стенки 100 мм. ** Коллектор считается аварийным при уменьшении толщины стенки в два раза.

Анализ результатов обследования позволил определить местоположе-

ние на сети потенциально-опасных участков (таблица 5) и выявить следующие особенности деструктивных процессов:

- скорость коррозии бетона может изменяться в широких пределах (от 0,1 до 10 мм/год) в зависимости от местоположения участка (интенсивности газовыделения) и качества бетона (\У4...\У6);

- глубина коррозии бетона стен колодцев и камер в уровне коллектора в 1,52,0 раза больше, чем в уровне перекрытия;

- имеется практически полное совпадение в оценке категории технического состояния конструкций колодцев, определенных по результатам первого и второго этапов обследования. Таким образом, проводя с уровня земли сплошное обследование всех без исключения колодцев, расположенных на коллекторе, можно с большой степенью вероятности прогнозировать состояние коллектора;

- биокоррозия происходит только выше уровня течения стоков, а наибольшие повреждения зафиксированы в сводовой части труб коллектора;

. - на долговечность коллекторов из железобетонных труб большое влияние оказывает расположение арматурного каркаса в сечении трубы: трубы с

одиночным армированием более долговечны, чем трубы с двойным армированием, имеющие существенно меньшую толщину защитного слоя;

— образующийся в процессе коррозии буферный слой может сохраняться на поверхности конструкций в безнапорных коллекторах, камерах и колодцах, или смываться потоком сточных вод. Буферный слой, как правило, включает наружную часть, представляющую собой несвязную массу, сползающую с вертикальных поверхностей, и относительно прочную внутреннюю часть, состоящую в основном из гипса;

- полимерные защитные покрытия (из эпоксидных и битумных композиций) повреждаются через 5... 10 лет эксплуатации из-за нарушения адгезии к влажному бетону.

Таблица 5 - Местоположение потенциально-опасных участков

Тип участка Схема участка Кол-во участков, имеющих техническое состояние, (%)

авар. недопуст. огр.-работ. работосп.

Поворотный участок в плане 11,5 42,3 15,4 30,8

■ 1 27,3 63,6 0 9,1

Изгиб в плане ШШШ— 100 0 0 0

Вертикальные водосбросы р Ьз— 25 50 у 12,5 12,5

. Пятая глава посвящена обоснованию методов обеспечения долговечности бетонных и железобетонных конструкций.

В настоящее время уже имеются долговечные материалы для изготовления коллекторов (полимерные и чугунные трубы, а также железобетонные трубы с внутренней полиэтиленовой изоляцией). Однако их высокая стоимость (более 1000 $/пог.м), более чем в три раза превышающая стоимость железобетонных труб, не позволяет пока муниципальным органам осуществлять строительство новых коллекторов в значительных объемах. С другой

стороны, на большей части длины железобетонные коллекторы имеют незначительные повреждения, позволяющие рассчитывать на их безаварийную эксплуатацию до истечения нормативного срока. С учетом этого, считаем целесообразным в дальнейшем сохранить практику строительства коллекторов на основной части — из железобетонных труб и лишь на потенциально опасных участках — из коррозионно-стойких труб. Местоположение таких участков на канализационной сети детально изучено в работах Г.Я. Дрозда и, таким образом, может быть учтено при проектировании новых коллекторов. Что касается качества железобетонных труб, то одним из главных условий их коррозионной стойкости является высокая плотность бетона, поскольку скорость коррозии практически линейно зависит от плотности бетона. Поэтому трубы необходимо изготавливать из бетона марки по водонепроницаемости Wl 2 и выше, что сегодня является уже доступным для практики.

Возможности цементных бетонов могут быть оценены на основе допускаемой скорости коррозии с использованием понятия жертвенного слоя. В качестве последнего может рассматриваться защитный слой бетона, разрушение которого допускается лишь к концу нормативного срока. При этом в качестве уравнения Ьф, с некоторым запасом, может быть принята линейная зависимость Ь = Ы, что фактически имеет место на значительной части длины коллекторов вследствие постоянного разрушения корродированного (буферного) слоя. С учетом этого при нормативном сроке эксплуатации Тн=50 лет для наиболее распространенных железобетонных труб с центральным армированием и толщиной стенки 100мм максимально допускаемая скорость коррозии бетона может быть принята равной А=1 мм/год (рисунок 5).

Реализация предложенного метода осуществлена в проекте реконструкции существующего коллектора методом замещающей прокладки. При этом скорость коррозии бетона на различных участках была принята по данным обследования и, в соответствии с этой скоростью, определена степень агрессивного воздействия среды (рисунок 6).

Долговечность Т« =50 лет

не обеспечена^

Глубина коррозии бетона, мм

/

Долговечность "£,=50 лет обеспечена

/ / ¿У я*

Срок эксплуатации, лет Рисунок 6 - Скорость коррозии бетона и

Тн =50 Срок эксплуатации, лет

Рисунок 5 - Допускаемая скорость

коррозии бетона труб коллектора степень агрессивного воздействия среды

Обобщенные данные о скорости коррозии бетона разной плотности при наибольшей агрессивности эксплуатационной среды на данном коллекторе (Утах=3 мм/год для бетона представлены на рисунке 7, а в таблице 6 - рекомендации по выбору труб для коллектора замещающей прокладки.

Долговечность Тн=50 лет не обеспечена

Долговечность Тн =50 лет обеспечена

60 60

70 80 90 100 срок эксплуатации, лет

Рисунок 7 - Долговечность железобетонных труб коллектора в зависимости от

скорости коррозии бетона, определяемой его плотностью (маркой бетона по водонепроницаемости

При этом в случае отсутствия возможности производства бетона соответствующей плотности могут быть применены железобетонные трубы с меньшей маркой бетона по водонепроницаемости и с внутренним покрытием из коррозионно-стойких материалов на цементной основе.

Таблица 6 - Рекомендации по выбору труб коллектора

Степень агрессивного воздействия среды Тип труб и вид защиты

рекомендуемый допускаемый

сильноагрессивная 1. Трубы из полимербетона 2. Трубы из стеклопластика 3. Трубы с облицовкой из полиэтилена Железобетонные трубы (бетон \У10...\У12 плюс покрытие «Кону-сит КК10» толщиной 10 мм)

среднеагрессивная 1. Чугунные раструбные трубы 2. Железобетонные трубы (бетон \У10) Железобетонные трубы: 1. Бетон плюс покрытие «Ка-надихт», толщиной 10 мм 2. Бетон №8 плюс покрытие «Ка-надихт», толщиной 5 мм

слабоагрсссивная Железобетонные трубы (бетон 4^8) Железобетонные трубы (бетон >Уб плюс покрытие «Кана- дихт», толщиной 5 мм)

При ремонте и реконструкции объектов водоотведения одним из наиболее ответственных этапов является подготовка поверхности конструкций перед нанесением защитных составов, а именно — удаление прочно связанного с основой слоя сульфатсодержащих продуктов коррозии. Даже частичное сохранение этого слоя на поверхности неизбежно приведет к отторжению защитных покрытий на цементной основе за счет образования сульфоалюми-натов кальция.

Шестая глава посвящена данным о внедрении результатов исследований и их экономической эффективности.

Результаты исследований были применены при оценке технического состояния конструкций, прогнозе их долговечности и разработке способов антикоррозионной защиты и ремонта поврежденных конструкций на следующих объектах МУП «Уфаводоканал»: камера гашения и приемная камера по ул.Трамвайная, камера гашения на ул.Пугачевская, два железобетонных коллектора от ул. Бр.Кадомцевых до ул.Цветочной в г.Уфе (17км), участок стального коллектора под железнодорожными путями по ул.Иптер-

национальная, а также на трех канализационных насосных станциях - КНС-7, КНС-10 и КНС-Затон. По материалам исследований разработаны «Рекомендации по повышению долговечности бетонных и железобетонных конструкций безнапорных канализационных коллекторов, колодцев и камер» и «Технологический регламент по ремонту и антикоррозионной защите бетонных и железобетонных конструкций здания КНС-7».

Экономический эффект от внедрения результатов исследований заключается в продлении срока службы бетонных и железобетонных конструкций системы водоотведения до расчетных (нормативных) значений, как при строительстве новых объектов, так и при ремонте и реконструкции эксплуатирующихся объектов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1) Анализ результатов обследования технического состояния эксплуатируемых объектов системы водоотведения свидетельствует о значительном увеличении в последние годы числа аварийных ситуаций вследствие сероводородной коррозии железобетона, имеются многочисленные случаи раннего (через 5-15 лет) повреждения железобетона. Одной из главных причин несоответствия ожидаемого и фактического срока службы железобетонных конструкций систем канализования является то, что их проектирование и строительство осуществлялось без применения каких-либо средств защиты.

2) В действующих нормах (СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии») в целом достаточно объективно оценивается степень агрессивного воздействия на железобетон как сточных вод (среда неагрессивная или слабоагрессивная), так и газовоздушной фазы, агрессивность которой может изменяться от неагрессивной до рильноагрессивной — в зависимости от концентрации сероводорода. Однако, реальная возможность объективной оценки агрессивности среды у проектировщиков отсутствует в связи со сложностью надежного прогноза концентрации сероводорода в системе водоотведения. В связи с этим до разработки соответствующих нормативов целесообразно при проектировании в наиболь-

шей степени использовать опыт эксплуатации существующих объектов-аналогов, в первую очередь — при замещающей прокладке коллекторов.

3) На основе результатов натурных обследований уточнены механизм и кинетика коррозионного воздействия эксплуатационной среды, выявлены характерные дефекты и повреждения бетонных и железобетонных конструкций систем канализования при их долгосрочной безремонтной экс-

1 плуатации. Долговечность подводной части конструкций не вызывает опасений. В надводной части конструкций протекают процессы сероводородной (микробиологической) коррозии, вызывающие интенсивное разрушение бетона. По результатам комплексных физико-химических исследований установлено, что основными продуктами коррозии бетона являются сульфатсодержащие новообразования — результат взаимодействия с серной кислотой, которая продуцируется тионовыми бактериями из сероводорода. Деструктивное влияние других агрессивных сред существенно менее значимо.

4) Приведено обоснование допускаемой величины скорости коррозии, т.е. такой скорости, при которой конструкция будет находиться в предельном (по несущей способности) состоянии лишь к концу нормативного срока эксплуатации. На основе этого разработаны рекомендации по выбору материалов и труб коллектора в зависимости от степени агрессивности среды как для вновь строящихся сооружений (на стадии проектирования и изготовления), так и для восстанавливаемых эксплуатируемых конструкций. На стадии проектирования коллекторов достижение нормативного срока должно быть обеспечено различными средствами защиты: на участках с сильноагрессивной средой должны, как правило, применяться коррозионно-стойкие материалы, на остальных участках рекомендуется применять бетон повышенной плотности, либо бетон с защитными покрытиями. При проектировании сооружений на коллекторе (колодцев, камер, шахт и насосных станций) необходимо применение вторичной защиты в любом случае.

5) На основе комплексных физико-химических и физико-механичёских исследований выполнен отбор оптимальных составов для защиты бетонных и железобетонных конструкций от сероводородной коррозии. Разработан технологический регламент по восстановлению поврежденных конструкций коллекторов, камер гашения и насосных станций.

6) Результаты проведенных исследований применены при строительстве и ремонте железобетонных конструкций систем канализования сточных вод на объектах МУП «Уфаводоканал». Экономический эффект от внедрения результатов исследований заключается в продлении срока службы конструкций до нормативных значений.

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в следующих научных трудах, из них №1 - опубликован в журнале, включённом в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, выпускаемых в Российской Федерации в соответствии с требованиями ВАК Министерства образования и науки РФ:

1. Латыпов В.М., Латыпова Т.В., Валишина JI.H., Луцык Е.В., Ахмадуллин P.P., Анваров А.Р.. Стойкость бетона и железобетона в емкостных сооружениях водоочистки // Строительные материалы. — 2003. - №10. С.36-37.

2. Латыпов В.М., Ахмадуллин P.P., Латыпова Т.В. и др. Математические модели для прогнозирования защитного действия цементных и комбинированных покрытий // Материалы IV Копгресса нефтегазопромышленников

г

России. Секция «Н»: Наука и образование в нефтегазовом комплексе. — Уфа, 2003.-С.30-35.

3. Латыпов В.М., Ахмадуллин P.P. Способы повышения долговечности железобетонных конструкций самотечных коллекторов сточных вод // Сб. тр. VIII межд. конф. «Проблемы строительного комплекса России», Уфа, 2004, С.56-57.

4. Латыпов В.М., Ахмадуллин P.P. О долговечности безнапорных коллекторов сточных вод // Сб. тр. межд. конф. «Композиционные строительные материалы. Теория и практика», Пенза, 2004, С.243-245.

5. Латыпова Т.В., Ахмадуллин P.P., Кантор Л.И., В.М. Назиров. Результаты -обследования и техническое состояние железобетонных конструкций систем канализования на объектах МУП «Уфаводоканал» // Сб. тр. IX межд. конф. «Проблемы строительного комплекса Ро ссии», Уфа, 2005, с. 16-17.

6. Латыпов В.М., Ахмадуллин P.P., Гордиенко B.C. О реконструкции здания канализационной насосной станции №7 в г.Уфе // Сб. тр. IX межд. конф. «Проблемы строительного комплекса России», Уфа, 2005, с. 17—18.

7. Латыпов В.М., Латыпова Т.В., Ахмадуллин P.P. К вопросу о выборе средств защиты бетонных и железобетонных конструкций подземных сооружений канализационных сетей / В кн.: Бетон и железобетон - пути развития. Науч. тр. 2-й Всеросс. конф. по бетону и железобетону в 5 томах. Том 4 «Долговечность железобетонных конструкций». - М.: Дипак, 2005 г., с. 352-358.

8. Латыпов В.М., Ахмадуллин P.P., Сухарева И.А. Химический состав продуктов коррозии бетона в коллекторах сточных вод // Сб. тр. !Х международной конф. «Проблемы строительного комплекса России», Уфа, 2006, с. 18-19.

9. Ахмадуллин P.P. Исследование ремонтных составов и добавок в бетон для защиты железобетонных коллекторов сточных вод от коррозии // Сб. тр. X межд. конф. «Проблемы строительного комплекса России», Уфа, 2006, с. 16-17.

10. Ахмадуллин P.P. О результатах обследования и причинах коррозии бетона в безнапорных коллекторах сточных вод // Сб. тр. X межд. конф. «Проблемы строительного комплекса России», Уфа, 2006, с. 17 - 18.

Подписано в печать 19.09.06, Бумага офсетная. Формат 60x80 1/16. Гарншура «Тайме». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1. Тираж 90. Заказ 180.

Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета. Адрес типографии: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЕЙ.

1.1. Состояние и перспективы развития подземных сооружений систем канализования.

1.2. Технические характеристики основных типов подземных сооружений канализации.

1.2.1. Общая классификация подземных сооружений.

1.2.2. Конструктивные решения.

1.2.3. Требования к материалам и конструкциям.

1.2.4. Анализ работ по обследованию технического состояния железобетонных конструкций.

1.3. Характеристика агрессивности эксплуатационной среды.

1.3.1. Сточные воды.:.

1.3.2. Газовоздушная среда.

1.3.3. Микробиологический фактор коррозии.

1.4. Анализ нормативных документов по защите железобетонных конструкций от коррозии.

1.4.1. Требования к первичной защите.

1.4.2. Требования к вторичной защите.

1.5. Современные методы защиты железобетонных конструкций.

1.5.1. Первичная защита.

1.5.2. Вторичная защита.

1.5.3. Современные материалы и способы строительства коллекторов.

1.5.4. Способы борьбы с сероводородной коррозией.

1.6. Экологическая безопасность железобетонных канализационных сооружений

1.7. Математические модели процесса коррозии бетона.

1.8. Задачи исследований.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ.

2.1. Характеристика материалов, примененных для исследований.

2.1.1. Цемент.

2.1.2. Песок.

2.1.3. Добавки.

2.1.4. Сухие смеси.

2.2. Методики физико-механических испытаний.

2.3. Методики физико-химических исследований.6S

2.3.1. Рентгенофазовый анализ.

2.3.2. Химический анализ продуктов коррозии бетона.

2.3.2. Кислотостойкость.

ГЛАВА 3. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Физико-механические испытания.

3.2. Физико-химические испытания.

3.2.1. Рентгенофазовый и дифференциально-термический анализ.

3.2.2. Химический анализ.

3.2.3. Кислотостойкость.

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ КАНАЛИЗАЦИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ НАТУРНЫХ ОБСЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Критерии техничекого состояния конструкций.

4.2. Техническое состояние линейной части систем канализования (коллекторов).

4.3. Техническое состояние камер гашения напора.

4.4. Техническое состояние канализационных насосных станций.

4.5. Характеристика эксплуатационной среды.

4.6. Особенности деструктивных процессов.

4.7. Основные факторы, влияющие на развитие биогенной коррозии бетона.

ГЛАВА 5. ПРОГНОЗ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

КОНСТРУКЦИЙ.

5.1. Математические модели коррозии.

5.1.1. Коррозия без образования буферного слоя.

5.1.2. Коррозия с образованием буферного слоя.

5.2. Определение значений констант скорости коррозии.

5.2.1. По результатам обследований.

5.2.2. По результатам лабораторных исследований.

5.3. Обеспечение долговечности железобетонных конструкций на эксплуатирующихся объектах.

5.4. Обеспечение долговечности железобетонных конструкций при новом строительстве.

5.5. Рекомендации по обеспечению долговечности камер и колодцев при строительстве новых объектов.

ГЛАВА 6. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.

6.1. Внедрение результатов исследований.

6.1.1. Канализационные коллекторы.

6.1.2. Камеры гашения.

6.1.3. Канализационные насосные станции.

6.2. Экономическая эффективность исследований.

В России строительство подземных каналов для отвода атмосферных и сточных вод началось еще издавна. Так, например, при раскопках проведенных в Новгороде были обнаружены каналы - дренажный (XII в.) и водосточный (XIV в.). В середине XVIII в. началось широкое применение каналов для отво да атмосферных вод в Петербурге. Общая длина подземных водостоков в Пе тербурге в 1832г. составляла уже 95 км; общая же длина парижских водостоков у к 1824г. составляла только 35.6 км, а к 1930г. возросла не более чем на 10 км.

Полная протяженность канализационных сетей г.Уфы составляет около 802,74 км, в том числе: 192 км - магистральные коллекторы диаметром 5001840мм; 194 км - уличные коллекторы диаметром 300-500мм; 416,7 км - квартальные сети канализации диаметром 100-3 00мм. Протяженность Южных ка* нализационных сетей - 355,9 км, Восточных канализационных сетей - 247,2 км. 'i Шакшинский водопроводно-канализационный цех - 21,14км, микрорайон Инорс - 122,5 км, Демский цех канализации - 56км.

S. ч / / # # / / £ / £ / $ / £ / Рисунок. Динамика протяженности канализационной сети 1940 - 2004гг. ц

Протяженность канализационных коллекторов по диаметрам и материалам представлена в таблице.

Таблица. Протяженность канализационных коллекторов по диаметрам и материалам

Диаметр, мм Протяженность сети, км чугун сталь керамика ж/бетон асб/цем. полимер общая

До 200 25,1 6 165,5 0 60 0,4 257

200-400 16 10,2 128 0 37 0,3 191,5

400-600 145 20 20 10 15 0 210

600-900 13,2 30 0 57 5,6 0 105,8

1000-1200 7 20 0 23 0 0 50

1200-1400 0 15 0 10 0 0 25

Свыше 1400 0 0 0 13,2 0 0,2 13,4

Всего 206,3 101,2 313,5 113,2 67,6 0,9 845,7 от общ. количества 25,7 12,61 39,06 14,1 8,42 0,11 100

Для оценки потребительской ценности строительных элементов из бетона железобетона и предварительно напряжённого железобетона, наряду с механическими показателями, чрезвычайно важное значение имеет и их долговечность. В отличие от механических показателей, долговечность бетона охарактеризовать сложно. Кроме того, даже при известных условиях окружающей среды и свойствах бетона долговечность не является абсолютной величиной, остающейся неизменной в течение времени. Структура и свойства бетона подвержены постоянным изменениям не только под воздействием окружающей среды, но уже и по причине энергетического процесса, при котором структура бетона стремится к более низкому энергетическому уровню (упорядочению структуры). Посредством технологических и конструкционных мер можно значительно уменьшить скорость таких изменений в зависимости от условий окружающей среды. Долговечность и потребительская ценность бетона также неразрывно связаны с ожидаемым сроком службы. Долговечность бетона означает, что строительные элементы из бетона при достаточном уходе в течение предусмотренного срока службы устойчивы ко всем воздействиям. В последние годы долговечности бетона уделяется всё больше внимания. В прошлом исходили из того, что бетонные конструкции не требуют ухода, если соблюдаются определённые основные правила технологии бетона. Однако, опыт последних лет показал, что даже небольшие отклонения от этих правил, а также неправильно оцененные или ухудшившиеся условия окружающей среды могут привести к значительным повреждениям. Это оживило исследовательскую деятельность, и в нормах теперь уделяется больше внимания долговечности, чем раньше.

Согласно действующим нормам (СНиП 2.03.11-85) эксплуатационная среда канализационных коллекторов определяется как «слабоагрессивная» по отношению к бетону нормальной водонепроницаемости. В связи с этим, железобетонные коллекторы сточных вод сооружались без применения каких-либо средств первичной и вторичной защиты. Однако, результаты обследования технического состояния самотечных железобетонных коллекторов и сооружений на них после 5.30 лет эксплуатации практически во всех регионах России свидетельствуют об ускоренном износе надводной (подсводовой) части коллекторов и конструкций перекрытия колодцев, камер, перепадных колодцев и камер гашения.

В связи с этим, актуальным является вопрос об оценке ресурса конструкций эксплуатирующихся сооружений и разработке мероприятий по продлению их долговечности до уровня нормативных значений, а также разработка способов повышения долговечности при строительстве новых конструкций. Кроме того, необходимо оценить объективность действующих нормативов и типовых проектных решений в части определения степени агрессивности эксплуатационной среды и назначения средств защиты для вновь проектируемых сооружений. Решению этих задач посвящена данная работа.

Автор выражает благодарность коллективу сотрудников ХНИЛ УГНТУ «Уфимский городской центр СТРОЙТЕХЭКСПЕРТИЗА» за помощь в выполнении диссертационной работы.

-137 -ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ результатов обследования технического состояния эксплуатируемых объектов системы водоотведения свидетельствует о значительном увеличении в последние годы числа аварийных ситуаций вследствие сероводородной коррозии железобетона, имеются многочисленные случаи раннего (через 5-15 лет) повреждения железобетона. Одной из главных причин несоответствия ожидаемого и фактического срока службы железобетонных конструкций систем канализования является то, что их проектирование и строительство осуществлялось без применения каких-либо средств защиты.

2. В действующих нормах (СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии») в целом достаточно объективно оценивается степень агрессивного воздействия на железобетон как сточных вод (среда неагрессивная или слабоагрессивная), так и газовоздушной фазы, агрессивность которой может изменяться от неагрессивной до сильноагрессивной - в зависимости от концентрации сероводорода. Однако, реальная возможность объективной оценки агрессивности среды у проектировщиков отсутствует в связи со сложностью надежного прогноза концентрации сероводорода в системе водоотведения. В связи с этим, до разработки соответствующих нормативов, целесообразно при проектировании в наибольшей степени использовать опыт эксплуатации существующих объектов-аналогов, в первую очередь -при замещающей прокладке коллекторов.

3. На основе результатов натурных обследований уточнены механизм и кинетика коррозионного воздействия эксплуатационной среды, выявлены характерные дефекты и повреждения бетонных и железобетонных конструкций систем канализования при их долгосрочной безремонтной эксплуатации. Долговечность подводной части конструкций не вызывает опасений. В надводной части конструкций протекают процессы сероводородной (микробиологической) коррозии, вызывающие интенсивное разрушение бетона. По результатам комплексных физико-химических исследований установлено, что основными продуктами коррозии бетона являются сульфатсодержащие новообразования - результат взаимодействия с серной кислотой, которая продуцируется тионовыми бактериями из сероводорода, Деструктивное влияние других агрессивных сред существенно менее значимо.

4. Приведено обоснование допускаемой величины скорости коррозии, т.е. такой скорости, при которой конструкция будет находиться в предельном (по несущей способности) состоянии лишь к концу нормативного срока эксплуатации. На основе этого разработаны рекомендации по выбору материалов и труб коллектора в зависимости от степени агрессивности среды как для вновь строящихся сооружений (на стадии проектирования и изготовления), так и для восстанавливаемых эксплуатируемых конструкций. На стадии проектирования коллекторов достижение нормативного срока должно быть обеспечено различными средствами защиты: на участках с сильноагрессивной средой должны, как правило, применяться коррозионно-стойкие материалы, на остальных участках рекомендуется применять бетон повышенной плотности, либо бетон с защитными покрытиями. При проектировании сооружений на коллекторе (колодцев, камер, шахт и насосных станций) необходимо применение вторичной защиты в любом случае.

5. На основе комплексных физико-химических и физико-механических исследований выполнен отбор оптимальных составов для защиты бетонных и железобетонных конструкций от сероводородной коррозии. Разработан технологический регламент по восстановлению поврежденных конструкций коллекторов, камер гашения и насосных станций.

6. Результаты проведенных исследований применены при строительстве и ремонте железобетонных конструкций систем канализования сточных вод на объектах МУП «Уфаводоканал». Экономический эффект от внедрения результатов исследований заключается в продлении срока службы конструкций до нормативных значений.

1. А.с. 1571958. Композиция для защиты от коррозии стали /А.А. Шаймухаметов, J1.A. Яковлева, В.М. Латыпов, Б.В. Амосов //Уфимск. нефт. ин-т.

2. А.с. 1741408. Способ защиты металлов от коррозии /В.М. Латыпов, А.А. Шаймухаметов, Т.В. Латыпова, A.M. Рахимова //Уфимск. нефт. ин-т.

3. Алексеев В.Н. Количественный анализ. М.: Госхимиздат, 1963. - 568 с.

4. Алексеев С.Н., Иванов Ф.М., Модры С., Шиссль П. Долговечность железобетона в агрессивных средах. М.: Стройиздат, 1990.

5. Алексеев С.Н., Розенталь Н.К. Коррозионная стойкость железобетонных конструкций в агрессивной промышленной среде. -М.: Стройиздат. 1976.

6. Андреюк Е.И., Козлова И.А., Рожанская A.M. Микробиологическая коррозия строительных сталей и бетонов. В кн.: Биоповреждения в строительстве. Под редакцией Ф.М. Иванова, С.Н. Горшина. - М.: Стройиздат, 1984. - 320 с.

7. Ашмарин И.П., Васильев Н.Н., Амбросов В.А. Быстрые методы статической обработки и планирование экспериментов. Л., Изд-во Ленингр. ун-та, 1974,1—76.

8. Бабков В.В., Полак А.Ф., Комохов П.Г. Аспекты долговечности цементного камня.// Цемент.-1988.-№3.

9. Баженов Ю.М. Бетонополимеры. М.: Стройиздат, 1983. - 472 с.

10. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. М.: Стройиздат, 1990. - 400 с:. - ISBN 5274-00733-3.

11. Бедов А.И., Сапрыкин В.Ф. Обследование и реконструкция железобетонных и каменных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений. — М.: Издательство АСВ, 1995. —192 с.

12. Бойко В.В., Маилян Р.Л. "Гидроизоляция подземных сооружений полимерными материалами". К.: Будивэльник, 1989. - 144с.: ил.

13. Борисенко В.М., Гузеев Е.А. Одностороннее воздействие жидких агрессивных сред на работу конструкций.// Бетон и железобетон. 1986. - №6.

14. Водоотводящие системы промышленных предприятий: Учебник для ВУЗов / С.В. Яковлев, Я.А. Карелин, Ю.М. Ласков, Ю.В. Воронов; под редакцией С.В. Яковлева.-М.: Стройиздат, 1990. 511 е.: ил.

15. Волженский А.В. Влияние дисперсности портландцемента и В/Ц на долговечность камня и бетонов.// Бетон и железобетон. -1990. №10.

16. Войтович В.А. Биодеградация строительных материалов и сооружений. Состояние, тенденции, подавление и профилактика / Строительные материалы, №6,2004, с.64-65.

17. Васильев В.М. Правила технической эксплуатации системы канализационных тоннелей / Водоснабжение, санитарная техника, №1,2001, с. 23-26.

18. Васильев В.М. Анализ повреждений тоннельных канализационных коллекторов Санкт-Петербурга и их восстановление / Водоснабжение, санитарная техника, №12, 2003, с. 11-15.

19. Гальперин Е.М. Надежность канализационной сети и пути ее повышения / Водоснабжение и санитарная техника №12,2000, с. 14-16.

20. Гайда И.О., Субботкин М.И. Исследование водонепроницаемости бетонов.// Бетон и железобетон. -1983. №11.

21. Гиллер Я.Л. Таблицы межплоскостных расстояний. Т. 11. М.: Недра, 1966.

22. Голубовская Э.К. Биологические основы очистки воды. Учебное пособие для студентов строительных вузов.—М.: Высшая школа, 1978.—268с.

23. Гончаров В.В., Рожанская A.M. Влияние добавок на коррозионную стойкость строительных растворов в техногенных средах.// Бетон и железобетон. 1992. - №5.

24. Гончаров В.В., Рожанская A.M., Теплицкая Т.В. Проницаемость цементных растворов для бактерий.// Бетон и железобетон. -1989. №1.

25. Гордон С.С. Прогноз долговечности железобетонных конструкций.// Бетон и железобетон.-1992. №6.

26. Горшков B.C., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ.-М.: Высш. школа, 1981.-335с.

27. ГОСТ 5382-91. Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа.

28. ГОСТ 10180-90 (2003). Методы определения прочности по контрольным образцам.

29. ГОСТ 10181-2000. Смеси бетонные. Методы испытаний.

30. ГОСТ 12730.5-84. Бетоны. Методы определения водонепроницаемости.

31. ГОСТ 21.513-83. Антикоррозионная защита конструкций зданий и сооружений.-14135. ГОСТ 24211-91. Добавки для бетонов. Общие технические требования.

32. ГОСТ 25881-83. Бетоны химически стойкие. Методы испытаний.

33. ГОСТ 6482-88. Трубы железобетонные безнапорные. Технические условия.

34. ГОСТ 7473-94. Смеси бетонные. Технические условия.

35. ГОСТ 8267-93 (2003). Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ.

36. ГОСТ 8735-88 (1997). Песок для строительных работ. Методы испытаний.

37. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. — М.: Издательство стандартов, 1990. 37с.

38. ГОСТ 9.102-78. Воздействие биологических факторов на технические объекты. Термины и определения-М.: ГК СССР по стандартам, 1980 г.

39. Гусев Б.В., Степанова В.Ф., Черныщук Г.В. Разработка и первичная идентификация математической модели коррозии бетонов в жидких агрессивных средах.// Промышленное и гражданское строительство, 1999. - №4.

40. Гусев Б.В., Файвусович А.С., Степанова В.Ф., Розенталь Н.К. Математическая модель коррозии бетонов в жидких средах.// Изв. вузов. Строительство. -1998. №4-5.

41. Долговечность бетона и железобетона. Приложения методов математического моделирования с учетом ингибирующих свойств цементной матрицы / Комохов П.Г., Латыпов В.М., Латыпова Т.В., Вагапов Р.Ф. Уфа: Изд-во «Белая река», 1988, с. 216.

42. Дрозд Г.Я. Повышение эксплуатационной долговечности и экологической безопасности канализационных сетей. Дисс. д.т.н., Макеевка, 1998.

43. Дрозд Г.Я., Рожанская A.M. Роль микроорганизмов в разрушении бетонных канализационных коллекторов. / Микробиологический журнал, №6,1989.

44. Дрозд Г.Я., Сытниченко Н.В. Биологический фактор как причина разрушения канализационных сетей / Водоснабжение и санитарная техника, №1,2002, с. 22-26.

45. Дрозд Г.Я. Надежность канализационных сетей/ Водоснабжение и санитарная техника №10,1995, с. 2-4.

46. Залетова Н.А. и др. Технология очистки сточных вод и опыт эксплуатации модульной установки "КОНТУС".// Водоснабжение и санитарная техника. 2002. - №2.

47. Защита строительных конструкций и технологического оборудования от коррозии. A.M. Орлов, Е.И. Чекулаева, В.А. Соколов и др.; Под ред. A.M. Орлова. М.: Стройиз-дат, 1991. - 304 с. - (Справочник строителя).

48. Иванов Ф.М., Дрозд Г.Я. Долговечность бетонных и железобетонных коллекторов.// Бетон и железобетон. -1989. №12

49. Иванов Ф.М., Любарская Г.В. Коррозия бетона в растворах сульфатов различной концентрации. В кн.: Коррозия бетона и повышение долговечности железобетонных конструкций. Ростов Н/Д: Изд-во Рост, ун-та, 1985.

50. Иванов Ф.М., С.Н. Горшин. Биоповреждения в строительстве. Под ред. Ф.М. Иванова.-М.: Стройиздат, 1984,320 с.

51. Иванов Ф.М., Дрозд Г.Я. О сроках службы железобетонных коллекторов / Бетон и железобетон, №2,1992, с.25-26.

52. Канализация населенных мест и промышленных предприятий / Н.И. Лихачев, И.И. Ларин, С А. Хаскин и др.; под общей редакцией В.Н. Самохина. 2-е издание, переработанное и дополненное. - М. Стройиздат, 1981. - 639 е., ил. - (справочное проектирование).

53. Канализация. Учебник для ВУЗов / С.В. Яковлев, Л.А. Карелин, А.И. Жуков, С.К. Ко-лобанов. Издание 5-е, переработанное и дополненное. М., Стройиздат, 1975. - 632с.

54. Коваленко Ю.А., Харитонов И.В. Очистка сточных вод отдельно стоящих объектов.// Водоснабжение и санитарная техника. 2001, - №6.

55. Комохов П.Г. Коррозия бетона в сточных водах /Российская архитектурно-строительная энциклопедия. T.l. -М.: Изд-во «Триада», 1995, с. 177.

56. Конструкции водопроводно-канализационных сооружений: Справочное пособие / Б.Ф. Беляцкий, Н.И. Зотов, Л.В. Ярославский; под общей редакцией Б.Ф. Беляцкого. М.: Стройиздат, 1989. - 448 е.: ил.

57. Коренюк А. Г. Защита строительных конструкций от агрессивных сред. Киев, Буд1вельник, 1979. - 96 с.-14366. Латыпов В.М. Долговечность бетона и бетона в природных эксплуатационных средах. Дисс.д-ра техн. наук. Санкт-Петербург. - ПГУПС.-1998.

58. Маркина Г.К., Чернявский В.Л. Исследование коррозионной стойкости цементного2камня в условиях действия водных растворов, содержащих анионы S04 , СГ, НС03 .// Изв. вузов. Строительство и архитектура. -1981. №11.

59. Марчуков М.Н. Мелкозернистые бетоны, укладываемые методом "мокрого" торкретирования.// Бетон и железобетон. -1993. №10.

60. МДС 13-14.2000. Положение о проведении планово-предупредительного ремонта производственных зданий и сооружений.

61. Трубы из бетона, железобетона и напряженного бетона/ CPI- Международное Бетонное Производство/, №3,2005.

62. Минас А.И. Границы безопасной скорости коррозии бетона железобетонных конструкций. Известия СКНЦ ВШ. Техн. науки. 1974, №4.

63. Москвин В.М. Актуальные вопросы коррозии и защиты бетона в агрессивных средах. / В сб.: «Технология и долговечность железобетонных конструкций». Под редакцией Крылова В.А.,М.: 1983.

64. Москвин В.М., Иванов Ф.М., Алексеев С.Н., Гузеев Е.А. Коррозия бетона и железобетона. Методы их защиты. Под общей редакцией В.М. Москвина М.: Стройиздат, 1980.- 536 е., ил.

65. Научно-технический отчет по теме: «Проведение исследований и разработка предложений по защите и восстановлению эксплуатационной пригодности канализационного коллектора в г.Уфе», Тоннельная ассоциация, Москва, 1994г.

66. Очистка производственных сточных вод / Под редакцией Ю.И. Турского, И.В. Филиппова. JL: Химия, Ленинградское отделение, 1967. 332 с.

67. Пирадов К.А., Гузеев Е.А., Пирадова О.А. Ресурс прочности и долговечности эксплуатируемых зданий и сооружений.// Бетон и железобетон. 1998. - №2.

68. Подмазова С.А. Обеспечение качества бетона монолитных конструкций / Строительные материалы, №6,2004, — с.8-9.

69. Полак А.Ф. Моделирование коррозии железобетона и прогнозирование его долговечности. В кн.: Итоги науки и техники. Коррозия и защита от коррозии. т.Х1. — М.: ВИНИТИ, 1986, с. 136-180.

70. Полак А.Ф. Расчет долговечности железобетонных конструкций. Уфа: Изд. Уфимск. нефт. ин-та, 1983. -116 с.

71. Полак А.Ф. Физико-химические основы коррозии железобетона. Элементарные процессы коррозии. Уфа: Изд. Уфимск. нефт. ин-та, 1982. - 76 с.

72. Полак А.Ф., Гельфман Г.Н., Яковлев В.В. Антикоррозионная защита строительных конструкций на химических и нефтехимических предприятиях. Уфа: Башкирское книжное издательство, 1980. - 80 е., ил.

73. Попов Л.Н. Лабораторный контроль строительных материалов и изделий: Справочник. М.: Стройиздат, 1986. - 349 с.

74. Попченко С.Н. Гидроизоляция сооружений и зданий. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1981.-304 е., ил.

75. Пособие по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций: (к СНиП 2.03.11-85) / НИИЖБ Госстроя СССР. М.: Стройиздат, 1989.-175 с. 160.

76. ПОТ Р 0-14000-004-98. Положение. Техническая эксплуатация промышленных зданий и сооружений.

77. Прохоров В.Х., Белова И.Ф. Мелкозернистый бетон для гидроизоляционных покрытий./ В сб.: Мелкозернистые бетоны и конструкции из них. Под ред. И.М. Красного. -М., НИИЖБ Госстроя СССР, 1985.

78. Пухонто Л.М. Применение деградационных моделей для оценки долговечности железобетонных конструкций инженерных емкостных сооружений. В кн.: Долговечность и защита конструкций, от коррозии. Материалы международной конференции 25-27 мая 1999 г.-М.: 1999.

79. Ратинов В.Б., Розенберг Т.И. Добавки в бетон. М.: Стройиздат, 1989.-188с.

80. Рекомендации по обеспечению надежности и долговечности железобетонных конструкций промышленных зданий и сооружений при их реконструкции и восстановлении / Харьковский Промстройниипроект. М.: Стройиздат, 1990. - 176 с.

81. Розенталь Н.К., Любарская Г.В., Чехний Г.В. Цементные бетоны с повышенной коррозионной стойкостью. В кн.: Долговечность и защита конструкций от коррозии. Материалы международной конференции 25-27 мая 1999 г.-М.: 1999. С. 196-205.

82. Розенталь Н.К., Чехний Г.В. Новые материалы для повышения водонепроницаемости бетона в конструкциях.// Бетон и железобетон.-1995.-№5. С.29-31.

83. Розенталь Н.К. Коррозионная стойкость бетонов особо низкой проницаемости. / Дисс. д.т.н., НИИЖБ, 2005 г.

84. Рояк С.М., Рояк Г.С. Специальные цементы: Учеб. пособие для вузов. 2-е изд., пере-раб. и доп. - М.: Стройиздат, 1983. - 279 е., ил.

85. Сафрончик В.И. Защита от коррозии строительных конструкций и технологического оборудования. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1988. - 255 е., ил. ISBN 5-27400084-3.

86. СНиП 2.03.11 -85. Защита строительных конструкций от коррозии.

87. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения.

88. СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции.

89. СНиП 3.04.03-85. Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии, М. -1986.

90. СНиП IV-5-82. Приложение. Сборники единых районных единичных расценок на строительные конструкции и работы. Сб. 13. Защита строительных конструкций и оборудования от коррозии. / Госстрой СССР. М.:Стройиздат,1983.32 с.

91. СНиП IV-5-82. Приложение. Сборники единых районных единичных расценок на строительные конструкции и работы. Сб. 46. Работы при реконструкции зданий и сооружений. / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1983. - 12 с.

92. Соломатов В.И., Ерофеев В.Т., Фельдман М.С. Биологическое сопротивление бетонов.// Известия вузов. Строительство. -1996. №8.

93. СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений. М., ГУП ЦПП Госстроя России, 2003, с.27-146108. СП 82-101-98. Приготовление и применение растворов строительных.

94. Технологии восстановления подземных трубопроводов бестраншейными методами / Храменков С.В., Орлов В.А., Харькин В.А. М.: Изд-во АСВ, 2004,240 с.

95. Тихомирова Н.Ф., Власичева Л.Г. Нормирование агрессивности сульфатных растворов с учетом вида катиона.// Бетон и железобетон. 1990. -№11.

96. Феднер JI.A., Самохвалов А.Б., Ефимов С.Н., Сивков С.П. Сульфатостойкость цементов при различных условиях.// Цемент. 2000. - №3.

97. Федосов С.В., Акулова М.В. Некоторые особенности повышения коррозионной стойкости бетона / Известия вузов. Строительство. №5,2002, с. 27.

98. Харчевников В.И. Определение времени проникания агрессивной жидкости через толщину элемента конструкции из стекловолокнистого полимербетона (СВПБ).// Изв. вузов. Строительство и архитектура. -1980. №2.

99. Чередниченко Т.Ф., Яскеляин Б.В. Методика вероятностной оценки долговечности цементного камня и бетона.// Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1995. - №5-6.

100. Чернов А.В. Классификация и оценка агрессивности органических сред.// Бетон и железобетон. -1983. №7.

101. Чумаков Ю.М., Тринкер Б.Д., Демина Г.Г., Маньковская Г.Н., Тринкер А.Б. Влияние суперпластификаторов на свойства бетонов.// Бетон и железобетон. -1980. №10.

102. Шалимо М.А. Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии: Учеб. пособие для строит, спец. вузов. Мн.: Высш. шк., 1986. - 200 е., ил.

103. Шаповалов В.Т., Тархов Е.Н. Количественная оценка технического состояния канализационных коллекторов / Водоснабжение и санитарная техника, №3,1985, с. 6-8.

104. Шевяков В.П., Жолудов B.C. Защита от коррозии промышленных зданий и сооружений. М.: ТОО "Редакция газеты "Архитектура", 1995.

105. Шпынова Л.Г., Иваськевич И.А. Бактерицидный бетон.// Бетон и железобетон. 1985. -№8.

106. Штарк И., Вихт Б. Долговечность бетона //Университет архитектуры и строительства, Веймар. Перевод с немецкого языка, д.т.н. проф. А. Тулганова.

107. Asko sarja. Durability Design of Concrete Structures. В кн.: Долговечность и защита конструкций от коррозии. Материалы международной конференции 25-27 мая 1999 г.-М.: 1999.

108. Chemical and Engineering 2000. - 107. -№13. - P. 25.

109. Basant Z.P. Quest for a quantitative model of corrosion processes and thermal cracking in ocean concrete structures. — Behav. Off-shore Struct (BOSS'76). Рос. 1st. Int /Conf., Trond-heim, 1976,1.51., S.2,593-604.

110. Booth G.H. Microbiological corrosion. London: Mills and Boon Ltd, 1971,63p.

111. Brown T.G., BaluchM.N. Mix design, durability and creep-characteristics of sulphur in-fitrated concrete. — Cem. and Concr. Res., 1980,10, №5, p.623-630.

112. Cook D.J., Chindraprasirt P. A mathematical model for the prodiction of damage in concrete //Cem.and Concr.Res., 1981,11,№4, p.581-590.

113. Corrosion of Stell in Concrete. State of the art report /RILEM Tecnical Committee 60-CSC «Corros. of Steel in Concr.», 1986.

114. Hughes B.P., Guest J.E. Limestone and siliceons aggregate concrete subjected to sulphuric acid attack//Mag.Concr.Res., 1978,30,№102, p.l 1-18. ■

115. Klode Norbert. Biogene Schwefelsaurekorrosion / Abwassertechnik 1985.

116. MehtaP.K., HaynesH.H. Dyrability of concrete in seawater //J. Struct. Div. Proc. Amer. Soc. Civ. Eng., 1975,101, №8, p.1679-1686.

117. Parker C. D. The corrosion of concrete. Austral. J. Exp. Biol. Med. Sci., 1987,23, p. 8198.

118. Sudo G., AkibaT., Jawasaki T. The properties of blastfurnace slag cement based on sulfate resisting portland cement /Rev. 32nd Gen. Meet. Cem. Assoc. Jap. Techn. Sess., Tokyo, 1978, p.72-73.

119. Wiering H.J. Longtime Studies on the Carbonation of Concrete under Normal Outdoor Exposure /RILEM — Seminar «Durability of Concrete Structures Under Normal Outdoor Conditions», Hannover, 1984.

120. Welther Karoly. Vizsgalatok csatornahnlozatok szagartalmanak «Koznyezetvedelem Analiti-kaja 12. Tudomanyos Ulesszak» on. alhagzott elosdos a lapian.1985.

121. Техническое состояние коллекторов (фрагмент)л f f