Введение в специальность

В приморских районах в атмосфере могут содержаться хло​риды, соли серной кислоты и другие вредные для строительных материалов вещества. Влажность воздуха повышает его агрес​сивное воздействие, в частности на металлы.

Воздействие грунтовой воды. Имеющаяся в природе грун​товая вода может быть: связанной (химически, гигроскопиче​ски и осмотически впитанной или пленочной); свободной; паро​образной (перемещающейся по порам из мест с большой упру​гостью водяного пара в места с меньшей его упругостью).

Грунтовая вода взаимодействует физически и химически с минеральными и органическими частицами грунта. Все ее виды находятся во взаимодействии друг с другом и переходят один в другой. Вода в грунтах всегда представляет собой рас​твор с изменяющимися концентрацией и химическим составом, что отражается и на степени ее агрессивности.

Оценивая агрессивность грунтовых вод, следует учитывать переменный ее характер: с течением времени возле подземных частей сооружений водный режим может изменяться, в связи с чем агрессивность среды будет повышаться или снижаться.

Атмосферные осадки, проникая в грунт, превращаются либо в парообразную, либо в гигроскопическую влагу, удерживаю​щуюся в виде молекул на частицах грунта молекулярными си​лами, либо в пленочную, поверх молекулярной, либо в грави​тационную, свободно перемещающуюся в грунте под действием сил тяжести. Гравитационная влага может доходить до грун​товой воды и, сливаясь с ней, повышать ее уровень.

Грунтовая вода, в свою очередь, вследствие капиллярного поднятия перемещается вверх на значительную высоту и об​водняет верхние слои грунта. В некоторых условиях капилляр​ная и грунтовая воды могут сливаться и устойчиво обводнять подземные части сооружений, в результате чего усиливается коррозия конструкций, снижается прочность оснований.

Изменение минералогического состава грунтовых вод меняет их агрессивность по отношению к подземным частям сооружений. В районах с большим количеством осадков (в северных) уровень грунтовых вод поднимается и снижается их карбонат​ная жесткость (в результате разбавления осадками); это уси​ливает способность вод к выщелачиванию извести в бетонных конструкциях. В засушливых районах, наоборот, из-за боль​шого испарения влаги повышается концентрация минеральных солей в воде, что вызывает кристаллизационное разрушение бетонных конструкций.

Испарение из грунтов влаги и их увлажнение приводят к движению в грунтах воздуха (кислорода), что также повы​шает их коррозионную активность.

Существует много разновидностей агрессивности грунтовых вод. Из них чаще всего выделяют общекислотную, выщелачи​вающую, сульфатную, магнезиальную и углекислотную в зави​симости от наличия в воде соответствующих примесей и их концентрации, указанных в СНиП 11.28—76.

Воздействие отрицательной температуры. Некоторые кон​струкции, например цокольные части, находятся в зоне пере​менного увлажнения и периодического замораживания. Отри​цательная температура (если она ниже расчетной или не приняты специальные меры для защиты конструкций от увлаж​нения), приводящая к замерзанию влаги в конструкциях и грунтах оснований, разрушающе действует на здания.

При замерзании воды в порах материала объем ее увели​чивается, что создает внутренние напряжения, которые все воз​растают вследствие сжатия массы самого материала под влия​нием охлаждения. Давление льда в замкнутых порах весьма велико — до 20 Па. Разрушение конструкций в результате за​мораживания происходит только при полном (критическом) влагосодержании, насыщении материала.

Вода начинает замерзать у поверхности конструкций, а по​этому разрушение их под воздействием отрицательной темпе​ратуры начинается с поверхности, особенно с углов и ребер. Максимальный объем льда получается при температуре —22°С, когда вся вода превращается в лед. Интенсивность за​мерзания влаги зависит от объема пор. Так, если вода в боль​ших порах начинает переходить в лед при

0°С, то в капилля​рах она замерзает только при —17°С.

Самым устойчивым к замораживанию является материал с однородными и равномерными порами, наименее устойчи​вым— с крупными порами, соединенными тонкими капилля​рами, так как перераспределение в них влаги затруднено.

Напряжение в конструкциях зависит не только от темпера​туры охлаждения, но и от скорости замерзания и числа переходов через 0 °С; оно тем сильнее, чем быстрее происходит за​мораживание.