Приложение Б. Безопасность и эксплуатационная пригодность строительных конструкций и основания градирни. Основные положения

Приложение Б

Безопасность и эксплуатационная пригодность строительных конструкций и основания градирни. Основные положения

Б.1 Агрессивность охлаждаемой воды, подземных вод, морской воды

На строительные конструкции градирни среда эксплуатации оказывает агрессивное воздействие.

Газовая среда. Газовая среда внутри градирни характеризуется высокой влажностью (относительная влажность до 100%) и наличием углекислого газа воздуха. Согласно СП 28.13330 газовая среда внутри градирни оценивается как слабоагрессивная для железобетонных конструкций. Газовая среда с наружной стороны градирни имеет переменную влажность с периодическим воздействием атмосферных осадков и оценивается как слабоагрессивная для железобетонных конструкций.

Грунты. Степень агрессивного воздействия грунтов зависит от их химического состава на площадке строительства и для каждой градирни оценивается в процессе изыскательских работ по результатам химического анализа грунтов согласно СП 28.13330. Отбор проб для химического анализа следует выполнять из всех отличающихся составом слоев выше уровня подземных вод на глубину заложения конструкций. Химическим анализом определяется содержание следующих агрессивных веществ (ионов):

- солей магния в пересчете на ион ;

- солей аммония в пересчете на ион ;

- едких щелочей в пересчете на ионы и ;

- сульфатов в пересчете на ион ;

- хлоридов в пересчете на ион ;

- общее содержание хлоридов, сульфатов, нитратов и др. солей.

Подземные воды. Степень агрессивного воздействия подземных вод зависит от их химического состава на площадке строительства и для каждой градирни оценивается в процессе изыскательских работ по результатам химического анализа подземных вод по СП 28.13330. В процессе изыскательских работ химическим анализом подземных вод должно быть установлено содержание следующих агрессивных веществ (ионов):

- бикарбонатов ;

- агрессивной углекислоты ;

- солей магния в пересчете на ион ;

- солей аммония в пересчете на ион ;

- едких щелочей в пересчете на ионы и ;

- сульфатов в пересчете на ион ;

- хлоридов в пересчете на ион ;

- общее содержание хлоридов, сульфатов, нитратов и др. солей.

Кислотность (щелочность) вод определяется значением рН. На площадках с болотистыми грунтами следует определять содержание в подземных водах органических кислот.

Отбор проб следует выполнять во всех водоносных горизонтах до максимальной глубины заложения подземных конструкций.

Охлаждаемая вода. Охлаждаемая вода имеет переменный состав растворенных солей, зависящий от качества исходной воды, получаемой из природных источников и подвергающейся очистке, и испарения воды в процессе охлаждения. Источники воды и содержание в ней растворенных солей и других соединений определяется в процессе изыскательских работ. Увеличение концентрации растворенных солей и других соединений в процессе использования в технологическом процессе может достигать 5-7-кратного. Агрессивность охлаждающей воды по отношению к конструкциям из бетона и железобетона оценивается по СП 28.13330.

В холодное время года возможно намерзание льда на верхней и нижней кромках оболочки градирни. Замораживание бетона под коркой льда увеличивает деструктивное действие замораживания.

При наличии вблизи градирни промышленных предприятий, выделяющих в окружающую среду агрессивные вещества (газы, пыль, растворы), при оценке степени агрессивного воздействия среды на строительные конструкции градирни следует учитывать и эти факторы.

Аэрозоль морских солей при строительстве градирни на берегу моря - существенное воздействие на строительные конструкции оказывает на расстоянии до 1 км от берега моря за счет агрессивного воздействия хлоридов на стальную арматуру.

Морская вода - оказывает агрессивное воздействие при прямом контакте со строительными конструкциями, в том числе при использовании в качества охлаждающей воды. Агрессивное воздействие зависит от солености воды в месте забора, которая повышается при испарении воды.

Биологические воздействия - среда градирни благоприятна для размножения бактерий, в том числе нитрифицирующих, выделяющих в процессе жизнедеятельности азотную и азотистую кислоты и понижающие рH воды, и водорослей.

Водоросли попадают в трубопроводы, засоряют спринклеры и затрудняют распыление охлаждаемой воды.

Б.2 Группирование строительных конструкций с учетом сред эксплуатации и принципы защиты

По характеру воздействия среды строительные конструкции градирен подразделяются на следующие группы:

I - подземные железобетонные конструкции (фундаменты вытяжной башни, фундаменты под подводящие трубопроводы, фундаменты каркаса водоохладительного устройства, каналы) - подвергаются воздействию агрессивных грунтов и подземных вод;

II - железобетонные элементы, постоянно находящиеся в охлаждаемой воде: днище и внутренние поверхности стенок бассейна ниже уровня воды;

III - опорная колоннада вытяжной башни, стенки водосборного бассейна выше уровня воды - подвергаются воздействию охлаждаемой воды и периодическому замораживанию и оттаиванию;

IV - каркас водоохладительного устройства - подвергаются воздействию охлаждаемой воды;

V - оболочка вытяжной башни с внутренней стороны подвергается воздействию охлаждаемой воды, с наружной стороны - нагреванию солнечной радиацией, увлажнению атмосферными осадками, высушиванию, замораживанию в холодный период года и оттаиванию при повышении температуры воздуха.

Зона оболочки ниже отметки водораспределения подвержена воздействию охлаждаемой воды, выше - конденсата воды.

Защита железобетонных конструкций от коррозии должна обеспечиваться в первую очередь применением бетона, стойкого к агрессивным воздействиям на элементы градирни - выбором исходных материалов, состава и технологии бетона (меры первичной защиты). При недостаточности первичной защиты для обеспечения долговечности конструкций применяются меры вторичной защиты - покрытия, соответствующие условиям эксплуатации конструкций. Принципы защиты железобетонных конструкций от агрессивных воздействий приведены в таблице Б.1.

Таблица Б.1

Группа конструкций	Вид конструкций	Агрессивное воздействие	Принцип защиты
I	Подземные конструкции (свайные и плитные): - фундаменты вытяжной башни, бассейна, - фундаменты под подводящие трубопроводы, - фундаменты каркаса водоохладительного устройства, - подземные железобетонные каналы	Воздействие подземных вод и грунтов (сульфаты, хлориды и др.)	Выбор цемента, заполнителей, химических и минеральных добавок при приготовлении бетона в соответствии с ГОСТ 31384. Снижение проницаемости бетона. При недостаточности первичной защиты - гидроизоляция
II	Железобетонные элементы, постоянно находящиеся в охлаждаемой воде: - днище и стенки бассейна ниже уровня воды	Выщелачивающее и химическое воздействие охлаждаемой воды	Выбор материалов, стойких при действии охлаждаемой воды и конденсата и повышающих стойкость бетона (цементы, заполнители, химические и минеральные добавки). Снижение проницаемости бетона
III	Железобетонные элементы выше уровня воды в бассейне: - опорная колоннада вытяжной башни, - стенки бассейна выше уровня воды	Воздействие охлаждаемой воды и наружного воздуха, в холодный период - замораживание и оттаивание	Выбор материалов, стойких при действии охлаждаемой воды и повышающих стойкость бетона (цементы, заполнители, химические добавки). Снижение проницаемости бетона для углекислого газа, воды, растворенных в воде солей (хлоридов, сульфатов). Повышение морозостойкости бетона введением комплекса пластифицирующих и воздухововлекающих добавок
IV	Железобетонные элементы, находящиеся в зоне воздействия воды и подвергающиеся замораживанию и оттаиванию лишь при остановке работы градирни в зимнее время: - каркас водоохладительного устройства, - надземные участки подводящих каналов, - шахты подъема горячей воды	Выщелачивающее и химическое действие воды, действие растворенных солей, в холодный период - периодическое замораживание и оттаивание	Выбор материалов, стойких при действии охлаждаемой воды и повышающих стойкость бетона (цементы, заполнители, химические добавки). Снижение проницаемости бетона для воды, растворенных в воде солей (хлоридов, сульфатов). Повышение морозостойкости бетона введением комплекса пластифицирующих и воздухововлекающих добавок
V	Оболочка градирни	С внутренней стороны - выщелачивающее и химическое действие охлаждаемой воды и конденсата, биологическая коррозия; с наружной стороны - попеременное увлажнение атмосферными осадками и высушивание, карбонизация бетона, замораживание и оттаивание	Выбор материалов, стойких к действию охлаждаемой воды. Снижение проницаемости бетона для воды, растворенных в воде солей (хлоридов, сульфатов). Повышение морозостойкости бетона введением комплекса воздухововлекающих и пластифицирующих добавок. Защита внутренней поверхности водонепроницаемыми трещиностойкими покрытиями от выщелачивания, проникания воды и растворенных солей в бетон, уменьшения капиллярного и диффузионного потоков воды в бетоне в зону замораживания. Защита наружной стороны гидрофобными паропроницаемыми покрытиями