Какие существуют способы защиты от коррозии природных каменных материалов

Какие существуют способы защиты от коррозии природных каменных материалов

Непременным условием длительной службы каменных материалов в сооружениях является правильный их выбор с учетом эксплуатационной среды, химико-минералогического состава и структуры материала. Однако даже самые прочные породы, из которых выполнен материал, под механическими и химическими воздействиями атмосферных факторов и различных микроорганизмов разрушаются. Этот процесс по аналогии с разрушением металлов называют коррозией.
Основной причиной коррозии каменных материалов в строительных конструкциях является физико-химическое воздействие воды. Это воздействие проявляется в растворяющей способности воды, особенно если она содержит растворенные газы (С02, S02 и др.); в замерзании воды в порах и трещинах, сопровождающемся появлением в материале больших внутренних напряжений. Кроме того, резкое изменение температуры приводит к появлению на поверхности камня, особенно из полиминеральных пород, микротрещин, которые становятся очагами разрушения. Различные микроорганизмы и растения (мхи, лишайники), поселяясь в порах и трещинах камня, извлекают для своего питания щелочные соли и выделяют органические кислоты, вызывающие биологическое разрушение камня.

Ясно, что стойкость каменных материалов против коррозии тем выше, чем они плотнее (меньше пористость) и меньше их растворимость. Поэтому все мероприятия по защите каменных материалов от коррозии направлены на предохранение их от воздействия воды и на повышение поверхностной плотности. Эти меры могут быть конструктивными и физико-химическими.

Конструктивная защита от увлажнения осуществляется путем устройства надлежащих стоков воды, придания каменным материалам гладкой полированной поверхности и такой формы, при которых вода, попадающая на них, не задерживается и не проникает внутрь материала.

физико-химические мероприятии заключаются в создании на лицевой поверхности камня плотного водонепроницаемого слоя и/или ее гидрофобизации. Одним из способов повышения поверхностной плотности является флюатирование, при котором карбонатные породы пропитывают солями кремнефтористоводородной кислоты (флю-атами), например флюатами магния.

В результате происходящей реакции:
2СаС03 + MgSiF6 = 2CaF2 + MgF2 + Si02 + 2C021

в поверхностных порах камня выделяются практически не растворимые в воде фториды кальция, магния и кремнезем. Это уменьшает пористость и водопоглощение поверхностного слоя и несколько препятствует загрязнению облицовки пылью. Некарбонатные пористые породы предварительно обрабатывают водными растворами кальциевых солей, например хлористым кальцием, а после просушки — содой, а затем флюатом.

Уплотнить поверхность камня можно также последовательной пропиткой растворимым стеклом и хлористым кальцием, в результате взаимодействия которых образуются нерастворимые силикат кальция и кремнекислота, закрывающие поры. Эта же цель достигается при последовательной пропитке поверхности камня спиртовым раствором калийного мыла и уксусно-кислого алюминия. В этом случае на поверхности камня образуется нерастворимая пленка соли жирной кислоты.

Гидрофобизация, т. е. пропитка пористого каменного материала гиброфобными (водоотталкивающими) составами, препятствующими проникновению влаги в материал, также повышает их стойкость против выветривания. Хорошие результаты дает пропитка кремний-органическими жидкостями и полимерными материалами, а также растворами парафина, стеарина или металлических мыл (алюминиевого, цинкового и др.) в легкоиспаряющихся органических растворителях (бензине, лаковом керосине и т. д.).

Источник

Коррозия природного камня и меры защиты от нее

Дорожные каменные материалы

Непременным условием длительной службы каменных материа­лов в сооружениях является правильный их выбор с учетом эксплуа­тационной среды, химико-минералогического состава и структуры материала. Однако даже самые прочные породы, из которых выпол­нен материал, под механическими и химическими воздействиями ат­мосферных факторов и различных микроорганизмов разрушаются. Этот процесс по аналогии с разрушением металлов называют корро­зией.

Основной причиной коррозии каменных материалов в строитель­ных конструкциях является физико-химическое воздействие воды.

Ясно, что стойкость каменных материалов против коррозии тем выше, чем они плотнее (меньше пористость) и чем меньше их растворимость. Поэтому все мероприятия по защите каменных материалов коррозии направлены на предохранение их от воздействия воды и повышение поверхностной плотности. Эти меры могут быть конструктивными и физико-химическими.

Схема 2.2.11. — Способы защиты природного камня от коррозии

Конструктивная защитаот увлажнения осуществляется путем устройства надлежащих стоков воды, придания каменным материалам гладкой полированной поверхности и такой формы, при которых вода, попадающая на них, не задерживается и не проникает внутрь материала.

Физико-химические мероприятиизаключаются в создании на лицевой поверхности камня плотного водонепроницаемого слоя и/или гидрофобизации. Одним из способов повышения поверхностной плотности является флюатирование, при котором карбонатные породы пропитывают солями кремнефтористоводородной кислоты (флюатами), например флюатами магния. В результате происходящей реакции:

в поверхностных порах камня выделяются практически не растворимые в воде фториды кальция, магния и кремнезем. Это уменьшает по­ристость и водопоглощаемость поверхностного слоя и несколько препятствует загрязнению облицовки пылью. Некарбонатные пористые породы предварительно обрабатывают водными растворами кальциевых солей, например хлористым кальцием, а после просушки— содой, а затем флюатом.

Уплотнить поверхность камня можно также последовательной пропиткой растворимым стеклом и хлористым кальцием, в результате взаимодействия которых образуются нерастворимые силикат кальция и кремнекислота, закрывающие поры. Эта же цель достигается при последовательной пропитке поверхности камня спиртовым раствором калийного мыла и уксуснокислого алюминия. В этом случае на поверхности камня образуется нерастворимая пленка соли жирной кислоты.

Гидрофобизация, т.е. пропитка пористого каменного материала гиброфобными (водоотталкивающими) составами, препятствующими проникновению влаги в материал, также повышает их стойкость против выветривания. Хорошие результаты дает пропитка кремнийорганическими жидкостями и полимерными материалами, а так­же растворами парафина, стеарина или металлических мыл (алюминиевого, цинкового и др.) в легкоиспаряющихся органических растворителях (бензине, лаковом керосине и т. д.).

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

10. Причины разрушения природных каменных материалов и способы защиты от кор­розии.

М-лы из природного камня будут длительно служить только при условии правильной эксплуатации и защиты камня от коррозии. Разрушение каменных м-лов происходит в рез-те мех. воздействий, атмосф. факторов (выветривание) — под воздействием влаги, ветра, перепада темп-р, в рез-те хим. воздействий (растворяющее действие СО₂, SO₂, H₂O), расшатывающего воздействия на структуру камня разл. микроорганизмов, извлекающих из камня щёлочи и выделя-х кислоты (мхи, лишайники).

Защ. камень от корр. с пом. констру-х и хим. методов.

Констр. методы предусматривают защиту путём устр-ва стропов, придания камню гладкой поверхности.

Хим. методы связаны с созданием водонепроницаемого слоя на поверхности камня или с гидрофобизацией поверхности. Непроницаемый слой создают методами флюотирования (карбонатные породы обрабатывают солями кремнефтористой кислоты — в рез-те образуются нерастворимые соединения CaF₂, MgF₂, SiO₂, к-е, откладываясь в порах, создают непроницаемый слой). Некарбонатные породы подвергают аванфлюотированию (сначала пов-ть камня обрабатывается растворами соды и хлорида кальция, в рез-те реакции образуется CaCO₃, затем обрабатывают флюатом MgSiF₆).

Новейший метод защиты различных материалов, в т. ч. и каменных, разработан японскими специалистами, и закл. в создан. тончайшего защ. слоя из прозр. керамики.

Для придания пов-ти камня водоотталкивающей плёнки её покрывают растворами кремнеорганических жидкостей (ГКЖ-11, ГКЖ-94, ГКЖ-10), спртовыми растворами калийного мыла, растворимым стеклом с хлористым кальцием.

11. Строительная керамика. Определение и классификация. Значение керамики в со­временном строительстве.

Керамика — собирательное название широкой группы искусствен­ных каменных материалов, получаемых формованием из глиняных смесей с минеральными и органическими добавками с последующей сушкой и обжигом. На древнегреческом языке «керамос» означало гончарную глину, а также изделия из обожженной глины.

Керамика — древнейший строительный материал. Археологами об­наружены остатки зданий и сооружений из керамич. кирпича в Др. Египте III—I тысячелетиями до нашей эры. Кирпич был известен в Др. Индии и Китае. В Др. Греции керамика применялась для кровель и украшения фасадов. Простота технологии и неисчерпаемая сырьевая база для производ­ства керамических изделий самых разнообразных видов предопреде­лили их широкое и повсеместное распространение. Этому способст­вовали также высокая прочность, долговечность и декоративность керамики. И в настоящее время керамика остается одним из основных строительных материалов, применяемых практически во всех конст­руктивных элементах зданий и сооружений.

По назначению керамические изделия делят на следующие виды:

стеновые (кирпич и керамические камни);

изделия для облицовки фасадов (лицевой кирпич, терракотовые плиты, мозаичные плитки и др.);

изделия для внутренней облицовки стен;

плитка для полов;

санитарно-технические изделия (умывальники, унитазы и трубы);

специальная керамика (кислотоупорная, огнеупорная, теплоизо­яционная);

заполнители для легких бетонов (керамзит и аглопорит).

Материал, из которого состоят керамические изделия после обжига, называют керамическим черепком.

В зависимости от структуры черепка керамические материалы разделяются на две основные группы: пористые и плотные.

Пористыми условно считают изделия, у которых водопоглощение черепка более 5 % по массе (в среднем 8. 20 %). К ним относятся все виды кирпича и стеновых камней, черепица, облицовочные плитки.

Плотными считают изделия, водопоглощение черепка которых менее 5 % (обычно 2. 4 %); эти изделия практически водонепроница­емы. К ним. относятся плитки для полов, санитарный фарфор и т. п.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Источник

Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Методы защиты природных каменных материалов от разрушения

Разрушение каменных материалов может происходить под действием воды как растворителя. Особенно активно действует на карбонатные породы вода, содержащая углекислоту, сернистые и другие кислотные соединения. Каменные материалы разрушаются также при переменном действии воды и мороза. Если горная порода состоит из нескольких минералов, то разрушение ее может происходить от изменения температуры вследствие того, что коэффициент линейного расширения разных минералов не одинаков.

Горные породы разрушаются также от воздействия органических кислот. Частицы пыли неорганического и органического происхождения, являющиеся бытовыми или промышленными отходами города, оседают на поверхности и в порах камня; при смачивании их водой возникают бактериологические процессы с зарождением микроорганизмов, которые разрушают камень за счет образования органических кислот. Скорость разрушения горной породы зависит также от качества и структуры ее, выражающихся в наличии микротрещин, микрослоистости и размокающих и растворимых веществ.

Для защиты каменных материалов от разрушения необходимо прежде всего предотвратить проникновение воды и ее растворов в глубину материала, для этого применяют так называемое флюатирование. При обработке известняка флюатами (например, кремнефтористым магнием) образуются нерастворимые в воде соли, которые закрывают поры в камне и тем самым повышают его водонепроницаемость и атмосферостойкость.

От воздействия углекислоты и образования сульфатов облицовочные камни предохраняют путем пропитки их на глубину до 1 см горячим льняным маслом. Для предохранения от проникновения воды поверхность камня покрывают слоем раствора воска в скипидаре, парафина в легком нефтяном дистилляте или каменноугольном дегте. Защищают каменные материалы от разрушения также конструктивными мерами, например путем образования хорошего стока воды с поверхности камня, придания камню гладкой поверхности и т. д.

Источник

Защита природных каменных материалов от разрушения

Процесс разрушения природных каменных материалов в конструкциях и сооружениях по аналогии с разрушением горных пород в природных условиях называют выветриванием или по аналогии с разрушением металлов — коррозией.

Основными причинами такого разрушения являются следующие:

• физико-химическое воздействие воды — ее растворяющая способность, особенно если в ней содержатся растворенные газы (СО₇, SО₂), а также замерзание ее в горах и трещинах, сопровождающееся появлением в материале больших внутренних напряжений;

• резкое изменение температуры, которое приводит к появлению на поверхности камня, особенно из полиминеральных пород, микротрещин, которые становятся очагами разрушения;

• различные микроорганизмы и растения (мхи, лишайники), поселяющиеся в порах и трещинах камня и извлекающие для своего питания щелочные соли и выделяющие органические кислоты.

Поэтому стойкость каменных материалов против коррозии тем выше, чем они плотнее (меньше пористость) и меньше их растворимость. Следовательно, все мероприятия по защите каменных материалов от коррозии должны быть направлены на предохранение их от воздействия воды и на повышение поверхностной плотности. Эти меры могут быть конструктивными и физико-химическими.

Конструктивная защита от увлажнения осуществляется путем устройства надлежащих стоков воды, придания каменным материалам гладкой полированной поверхности и такой формы, при которых вода, попадающая на них, не задерживается и не проникает внутрь материала.

Физико-химические мероприятия заключаются в создании на лицевой поверхности камня плотного водонепроницаемого слоя или ее гидрофобизации. Одним из таких способов повышения поверхностной плотности является флюатирование, при котором карбонатные породы пропитывают солями кремнефтористоводородной кислоты (флюатами). Это уменьшает пористость и водопоглощение поверхностного слоя и несколько препятствует загрязнению облицовки пылью. Некарбонатные пористые породы предварительно обрабатывают водными растворами кальциевых солей (например, хлористым кальцием), а после просушки — содой и флюатом.

Уплотнить поверхность камня можно также последовательной пропиткой растворимым стеклом и хлористым кальцием, в результате взаимодействия которых образуются нерастворимые силикаты кальция и кремнекислота, закрывающие поры. Эта же цель достигается при последовательной пропитке поверхности камня спиртовым раствором калийного мыла и уксуснокислого алюминия. В этом случае на поверхности камня образуется нерастворимая пленка соли жирной кислоты.

Гидрофобизация, т. е. пропитка пористого каменного материала гидрофобными (водоотталкивающими) составами, препятствующими проникновению влаги в материал, также повышает их стойкость против выветривания. Хорошие результаты дает пропитка кремнийорганическими жидкостями и полимерными материалами, а также растворами парафина, стеарина или металлических мыл (алюминиевого, цинкового и др.) в легкоиспаряющихся органических растворителях.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Приведите классификацию горных пород по условиям их образования.

2. Охарактеризуйте основные виды осадочных горных пород.

3. Перечислите горные породы, наиболее часто применяемые для внешней облицовки зданий и сооружений.

4. Приведите характеристику основных метаморфических горных пород.

5. Перечислите основные материалы и изделия, получаемые из горных пород.

6. Что представляет собой искусственный мрамор?

7. Какие виды фактур лицевой поверхности можно придать каменным материалам?

8. В чем причина разрушения природных каменных материалов в сооружениях?

9. Как предохранить каменные материалы в сооружениях от разрушения?

ГЛАВА 3
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ

Общие сведения

Древесина — один из древних строительных материалов. II разное время на территориях многих государств, в том числе России и Беларуси, создавались замечательные сооружения из древесины: мосты, крепостные сооружения, храмы, дворцы — смелые в плане инженерных решений и великолепные по своей архитектурной выразительности. Некоторые из них сохранились до наших дней как памятники архитектуры и зодчества. Например, в Минске по ул. К. Маркса сохранилось деревянное здание (жилище монахинь-бригиток), построенное в 30-е гг. XVII в.

Древесина характеризуется редким сочетанием положительных свойств. Это весьма легкий и в то же время прочный материал, экологически чистый, хорошо сопротивляется статическим и динамическим нагрузкам. Благодаря высокой пористости (30. 80%) древесина имеет малую теплопроводность (0,16. 0,30 Вт/м×К). Она легко поддается механической обработке, хорошо склеивается, удерживает металлические крепления (гвозди, шурупы, скобы). Современные передовые технологии в сочетании с уникальными природными свойствами Древесины позволяют создавать долговечные деревянные конструкции, восхищающие своей красотой и совершенством.

В клеточном строении древесины происходит постоянный обмен воздуха («дышит»), а относительная влажность внутри деревянных зданий поддерживается, как правило, на уровне 45. 57%, что соответствует оптимальному диапазону влажно-I in (40. 60%), при котором суммарное влияние вредных факторов на организм человека оказывается наименьшим. При ним бытует мнение, что древесина сосны и лиственницы обладает целительным действием.

Вместе с тем древесина обладает и некоторыми недостатками, ограничивающими область ее применения:

• анизотропностью (неоднородностью строения и свойств в разных направлениях);

• повышенной гигроскопичностью, что приводит к неравномерному набуханию, короблению и растрескиванию пиломатериалов и изделий;

• загниваемостью в переменно-влажностных условиях;

• наличием разнообразных пороков, снижающих ее сортность.

Источник