Характер воздействия воздушной среды на сооружение зависит от концентрации и вида содержащихся в ней газов и пыли (твердых частиц).
Загрязненная воздушная среда портит внешний вид сооружений, вызывает коррозию и разрушение строительных конструкций.
Загрязненность воздуха выше в зимнее время.
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 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.
О воздействии влаги и содержащихся в ней веществах на конструкции сооружений можно прочитать здесь: