То, как будет воздействовать воздушная среда на конструкции сооружения зависит от концентрации и вида содержащихся в ней газов и пыли (твёрдых частиц).
Как правило, загрязненность воздуха выше в зимнее время.
Что может происходить из-за воздействия газов и пыли
Загрязненная воздушная среда портит внешний вид сооружений, вызывает коррозию и разрушение строительных конструкций.
Неблагоприятное воздействие может происходить из-за химической агрессивности воздушной стреды, а также из-за постепенного увеличения нагрузки на конструкции сооружений от скапливаемой на них пыли (в основном, такое встречается на промышленных предприятиях).
Существует также горючая пыль, скопление которой может приводить и к взрывам.
Какие вредные для конструкций вещества могут содержаться в воздухе
В зависимости от расположения сооружения окружающая пыль может содержать минеральные вещества (частицы золы, кварца и др.), соединения тяжелых металлов, органические и биологические вещества (углеводороды, смолы, мох, цветочную пыльцу, споры и др.).
Основной загрязнитель воздуха - продукты сгорания различных топлив. Поэтому в городах и промышленных центрах металлы корродируют гораздо быстрее, чем в сельской местности.
В приморских районах в атмосфере могут содержаться хлориды, соли серной кислоты и др. вредные для строительных материалов вещества.
Наиболее загрязняет атмосферу пылевидное топливо, так как при его сжигании вместе с дымом уносится много золы и пыли. Меньше всего загрязняют атмосферу природные газы.
Основными продуктами сгорания большинства видов топлива являются углекислый (CO2) и сернистый (SO2) газы.
При растворении углекислого газа в воде образуется углекислота, которая разрушающе действует на бетон и иные материалы.
При содержании в топливе даже лишь 1% серы над крупным городом ежедневно образуется около 10-20 тыс. тонн паров концентрированной серной кислоты и до 100-6000 т золы выпадает на каждый квадратный километр. Пары серной кислоты оседают на сооружениях и разрушают их: в частности, они превращают известняки в сульфаты, которые в дальнейшем, растворяясь, вымываются из конструкций.
Помимо углекислоты и серной кислоты, в дымах образуются и другие вредные вещества (свыше ста видов): азотная и фосфорная кислоты, смолистые и иные вещества, несгоревшие частицы, которые, попадая на конструкции, загрязняют их и способствуют их разрушению.
Почти все газы, за исключением аммиака и кислорода, являются кислыми и кислотообразующими.
Степень агрессивности воздушной среды
По степени агрессивности воздействия на бетон газы можно разделить на три группы:
- Слабоагрессивные (CS2 – сероуглерод, CO2 – углекислый газ, SiF4 – четырехфтористый кремний)
- Среднеагрессивные (SO2 – сернистый газ, H2S – сероводород)
- Сильноагрессивные (Cl2 – хлор, SO3 – сернистый ангидрид, HCl–пары соляной кислоты, HF – пары плавиковой кислоты, NO2 – двуокись азота).
Наибольшей окислительной способностью обладает хлор (гораздо выше, чем кислород). Однако, распространенность его в природе и допустимые концентрации в воздухе в сотни тысяч раз меньше, чем кислорода.
Степень агрессивности атмосферы во многом зависит от относительной влажности, температуры воздуха, скорости обмена и др.
При влажности воздуха до 50-60% (до порога увлажнения) интенсивность коррозии очень мала, в то время, как при влажности более 70-80% (свыше порога увлажнения) она возрастает в сотни раз.
Помещения с влажностью ниже порога увлажнения (60-70%) относятся к сухим и с нормальной влажностью, в них металл не корродирует.
Несколько слов о горючей пыли
Горючая пыль может скапливаться на различных производствах. Примеры материалов, которые дают опасную горючую пыль - это древесина, сахар, торф, хлопок, пластики, пергамин, резины, уголь, сено, мука, сера, крахмал и многие другие.
Поэтому, на таких производствах необходимо убирать пыль и содержать строительные конструкции в чистоте - пыль имеет свойство скапливаться на полках двутавров и других пригодных для этого местах.
Подробнее, для строительных нужд, можно ознакомиться, например в СП 12.13130.2009 "Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности".
📙 О разрушительном воздействии атмосферной влаги и содержащихся в ней веществ на конструкции сооружений можно прочитать здесь:
📙 О других действующих на сооружения нагрузках и воздействиях можно прочитать здесь:
👷♂️ Пишите, если есть что прокомментировать или добавить