Введение в специальность

Камни и бетоны с пористостью до 15 % выдерживают 100—300 циклов замораживания. Уменьшение пористости, а следовательно, и количества влаги повышает морозостойкость конструкций.

Из сказанного следует, что при замерзании разрушаются те конструкции, которые увлажняются. Защитить конструкции от разрушения при отрицательных температурах — это прежде всего защитить их от увлажнения.

Промерзание грунтов в основаниях опасно для зданий, по​строенных на глинистых и пылеватых грунтах, мелко- и средне-зернистых песках, в которых вода по капиллярам и порам поднимается над уровнем грунтовых вод и находится в связан​ном виде. Связанная вода замерзает не сразу и по мере за​мерзания перемещается из зон толстых оболочек в зоны с обо​лочками меньшей толщины; это объясняется подсасыванием воды из нижних слоев в зону замерзающего грунта.

Промерзание и выпучивание грунтов опасны только для на​земных сооружений, поскольку уже на глубине примерно 1,5 м от поверхности нет разницы в колебаниях дневной и ночной температур, а на глубине 10—30 м не ощущается изменение зимних и летних температур.

Вода в грунте основания независимо от того, является ли она поверхностной, грунтовой или капиллярной, всегда создает опасность промерзания грунта из-за повышения его теплопро​водности при увлажнении.

Повреждения зданий из-за промерзания и выпучивания ос​нований могут произойти после многих лет эксплуатации, если будут допущены срезка грунта вокруг них, увлажнение оснований и действие факторов, способствующих их промер​занию.

Воздействие технологических процессов. Каждое здание и сооружение проектируется и строится с учетом воздействия предусматриваемых в нем процессов; однако из-за неодинако​вой стойкости и долговечности материалов конструкций и раз​личного влияния на них среды износ их неравномерен. В пер​вую очередь разрушаются защитные покрытия стен и полы, окна, двери, кровля, затем стены, каркас и фундаменты. Сжа​тые элементы и элементы больших сечений, работающие при статических нагрузках, изнашиваются медленнее, чем изгибае​мые и растянутые тонкостенные, которые работают при дина​мической нагрузке, в условиях высокой влажности и высокой температуры.

Кислотостойкими являются породы с большим содержанием кремния (кварц, гранит, диабаз), нестойки к кислотам породы, содержащие известь (доломит, известняк, мрамор); последние являются щелочестойкими.

Обожженный кирпич стоек даже в среднекислой и средне-щелочной средах. Для него опасны плавиковая кислота и рас​твор едкого натра, он разрушается также при солевой кор​розии.

Сухой бетон морозостоек, однако пересыхание его при тем​пературе выше 60—80 °С приводит к обезвоживанию, прекра​щению гидратации, усадке, температурным деформациям. Предварительно-напряженный железобетон теряет свои проч​ностные качества уже при температуре выше 80 °С в резуль​тате снижения напряжения в арматуре.

Минеральные масла химически неактивны по отношению к бетонам, но в то же время отрицательно на них воздейст​вуют, так как их поверхностное натяжение в два-три раза меньше, чем у воды, а поэтому они обладают большей смачи​вающей способностью и большей силой капиллярного поднятия: масло, попавшее на бетон, глубоко проникает в него, раскли​нивая частицы, изолируя зерна цемента от влаги и прекращая тем самым их дальнейшую гидратацию. Относительное сниже​ние прочности бетона под действием пролитого масла тем зна​чительнее, чем выше водоцементное отношение (В/Ц): с уве​личением пористости бетона возрастает его насыщенность рас​творами, в том числе и маслами.

Износ конструкций под действием истирания — абразивный износ полов, стен, углов колонн, ступеней лестниц и других конструкций—бывает весьма интенсивным и поэтому сильно влияющим на их долговечность. Он происходит под действием как природных сил (ветров, песчаных бурь), так и вследствие технологических и функциональных процессов, например из-за интенсивного перемещения больших людских потоков в зда​ниях общественного назначения.

Состояние производственных сооружений с агрессивными средами во многом зависит от культуры самого производства, т. е. от того, как герметизированы технологические линии, предотвращены ли агрессивные выделения в помещения, усилена ли вентиляция, как быстро смываются промышленные стоки. Для поддержания таких сооружений в исправном со​стоянии важна также культура их технической эксплуата​ции: чем выше агрессивность среды в сооружении, тем чаще должны проводиться обследования и возможно быстрее восста​навливаться конструкции, начавшие разрушаться.