Коррозия бетонной обделки канализационного тоннеля

Так как бетон не является длительно устойчивым к кислотной среде с pH менее 4, то при pH, близкой к единице, цементный камень активно разрушается. Радикальных, экономически приемлемых мероприятий, направленных на защиту бетона от коррозии в эксплуатируемых канализационных тоннелях, в настоящее время не существует. Обделка тоннелей, сооружаемых подземным способом, практически всегда имеет влажность бетона более 5 — 6 % и испытывает активное, а также негативное давление воды и ее паров. Она практически всегда бывает паро- и водопроницаемой. Это делает невозможным защиту бетона изнутри сооружения при нанесении плохо проницаемых кислотостойких органических или органоминеральных составов. Использование ребристого или заанкеренного полиэтилена в условиях ремонта дорого, да и при повышенной влажности требует тщательного контроля качества сварки швов. Это же относится и к применению внутренних полимерных футляров, которые могут устанавливаться в тоннелях, а затем за них производится нагнетание тампонажного раствора. Самым трудным процессом является герметизация швов, стыков, сопряжений и камер.

Наиболее целесообразно поэтому, при укладке нового (ремонтного) слоя бетона после удаления испорченного бетона предпринимать профилактические меры, направленные на повышение его стойкости в условиях агрессивной среды.

К ним относится подбор составляющих бетона, включая введение уплотняющих добавок: золы-уноса, домолотого шлака и т.д. Водоцементное отношение должно быть оптимальным с точки зрения качества бетона и производства работ. Пористость бетона должна быть не более 5 %. Укладку бетона в металлическую опалубку следует осуществлять с помощью бетононасоса при активной вибрации. Одна из профилактических мер — увеличение до 70 — 80 мм защитного слоя бетона над арматурой.

Желательно, чтобы при изготовлении бетона применялся щебень известковых или доломитовых пород, что значительно увеличит его способность нейтрализовывать кислоту. При соблюдении данных рекомендаций можно замедлить износ бетона обделки тоннеля. Даже при скорости коррозии бетона в защитном слое до 2 — 3 мм/год межремонтный период составит около 25 лет. При значениях pH среды не ниже 4 возможно использование специальных высокоплотных покрытий на цементной основе, которые обладают паропроницаемостью. Толщина таких покрытий должна быть не менее 6мм.

Конечно, целесообразно обеспечивать проветривание тоннелей и камер там, где это возможно, и/или производить насыщение стоков кислородом за счет подачи в воду сжатого воздуха. Для снижения влияния сероводорода рекомендуется вводить в сточные воды перекись водорода (Н2О2 + H2S -» 2Н20 + S) и пр. Применение этих мер позволит уменьшить коррозию бетона до минимума.
При сооружении новых тоннелей возможно использование и других специальных мер защиты бетона от коррозии. При проходке тоннелей щитовым способом следует устраивать по внутреннему контуру первичной сборной железобетонной обделки парогидроизоляционную мембрану, а поверхность вторичной обделки после высушивания защищать с помощью нанесения бронированных эпоксидных покрытий толщиной не менее 3 мм (эпоксидная смола с кварцевым песком). Дефекты обычно возникают на углах и сопряжениях, где появляются сколы покрытия и происходит его последующее отслоение. Возможно, по внутреннему контуру тоннеля использовать полиэтиленовые мембраны с анкерными ребрами или другие защитные системы, например трубы. Эти мембраны должны иметь толщину не менее 4 — 5 мм и обычно они укладываются в качестве несъемной опалубки при бетонировании железобетонной рубашки. Дефекты возникают в местах сварки или заделки швов и в различных сопряжениях. В настоящее время при строительстве тоннелей в качестве защитных внутренних покрытий пытаются использовать специальные составы на основе полимерсиликатов, которые имеют возможность пропускать пары воды и обладают устойчивостью в кислых средах.