XI. РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ "РЕКОМЕНДАЦИИ К ОБОСНОВАНИЮ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОБЪЕКТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ" (РБ-167-20)
XI. Рекомендации по определению факторов, влияющих на скорость деградации прочностных характеристик и работоспособное состояние строительных конструкций объектов использования атомной энергии
XI. Рекомендации по определению факторов, влияющих
на скорость деградации прочностных характеристик
и работоспособное состояние строительных конструкций
объектов использования атомной энергии
121. Факторы, влияющие на скорость деградации прочностных характеристик конструкций, делятся на две группы: нагрузки и факторы окружающей среды.
122. Воздействие факторов окружающей среды:
атмосферные явления - знакопеременная температура, знакопеременная атмосферная влага, напор ветра, солнечная радиация, химическая составляющая атмосферной среды, биологическая составляющая атмосферной среды;
механические воздействия (силовые факторы) - снеговая нагрузка, сосредоточенно-распределительная нагрузка, собственный вес здания, полезная нагрузка, находящаяся на этажах здания;
техногенные воздействия (вызванные загрязнением окружающей среды) - выбросы, выхлопы промышленных предприятий и автотранспорта, стоки, сбросы промышленных предприятий;
явления со стороны подземной части здания - давление грунта, вибрационные, динамические нагрузки, блуждающие токи, явления морозного пучения, грунтовая вода, капиллярная влага, биологическая грунтовая среда;
технологическая среда - микроклимат (перепад температуры, влажности), биовредители, ударно-вибрационная нагрузка, нарушение правил эксплуатации;
ионизирующее излучение - излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов разных знаков.
123. Факторы окружающей среды, воздействующие на износ конструкций, подразделяются на две основные группы - воздействие природной среды и антропогенные факторы, появившиеся вследствие человеческой жизнедеятельности.
124. В зависимости от характера факторов, воздействующих на конструкцию, различают три случая разрушения и нарушения работоспособности:
под воздействием нагрузок: большие динамические, статические, температурные нагрузки вызывают значительные, превышающие допустимые значения напряжений в материале;
под воздействием факторов окружающей среды: значительная агрессивность окружающей среды даже при малых напряжениях от статических и динамических нагрузок приводит к разрушению материала конструкции. При воздействии радиации на конструкции ОИАЭ необходимо учитывать ее деструктивное влияние на данные конструкции;
совместное воздействие механических, температурных нагрузок и факторов окружающей среды: каждый из факторов активизирует общее воздействие.
Факторы, влияющие на коррозию строительных материалов
125. Применительно к строительным материалам по механизму протекания различают электрохимическую, химическую, физическую (физико-механическую), физико-химическую и биологическую коррозию.
126. При физической коррозии не происходят химические превращения (размораживание каменной кладки).
127. При физико-химической коррозии разрушение строительного материала происходит с изменением его состава (выщелачивание бетона).
128. Для химической коррозии характерны необратимые изменения материала конструкции в результате взаимодействия с агрессивными компонентами окружающей среды.
129. Электрохимическая коррозия проявляется в стальной арматуре, облицовках и закладных деталях железобетонных конструкций, в металлоконструкциях при их взаимодействии с электролитом и сопровождается разрушением материала в результате возникновения электрического тока на границе металла и агрессивной среды.
130. Биоповреждение представляет собой особый вид разрушения материалов, связанный с воздействием микроорганизмов - бактерий, грибов, насекомых.
131. Коррозионное разрушение строительного материала сопровождается изменением массы, сечения, прочности или ухудшением других количественных характеристик и показателей качества строительного материала вследствие коррозии.
132. Причиняемый коррозией основной ущерб является снижением как строительного, так и экономического фондов.
133. Факторы, вызывающие различные виды коррозии металлов:
атмосферная среда - в результате конденсации на поверхности конструкции капель влаги и растворенных в них химически активных веществ (атмосферная коррозия);
грунтовая среда - в результате соприкосновения с грунтовой влагой, химически активными элементами, находящимися в почве, включая техногенные загрязнители (почвенная коррозия);
действие пресной, морской, минеральной и другой воды (подводная коррозия);
действия, протекающие на границе различных сред (часть конструкции эксплуатируется в электролите - например, почве, воде, часть конструкции - в атмосфере). Большему разрушению подвержена та часть конструкции, которая находится в электролите, а наиболее интенсивная коррозия протекает на границе сред (щелевая коррозия);
действия, протекающие в местах сосредоточения динамической или статической нагрузки - коррозия под напряжением.
134. Факторы, влияющие на скорость коррозионного процесса.
Интенсивность коррозии зависит от следующих факторов:
характеристика металла - определяется значением водородного потенциала металла;
характеристика среды электролита - определяется водородным показателем pH и наличием примесей, в том числе и кислорода;
скорость движения электролита;
температура электролита.
135. Коррозионную стойкость материала рекомендуется оценивать различными показателями, в том числе:
скоростью коррозии - скоростью изменения свойств строительного материала в единицу времени вследствие воздействия агрессивной среды;
степенью коррозии - технической характеристикой изменения свойств строительного материала вследствие коррозии.
Данные показатели рекомендуется оценить по среднегодовой скорости разрушения поверхности, среднегодовой потерей прочности, глубиной разрушения (проницаемостью), потерей веса СК в результате физического износа, а также по внешним признакам повреждения.
136. Для оценки коррозионной стойкости рекомендуется проводить коррозионные испытания - испытания строительных материалов, изделий и конструкций или защитных покрытий.