WPŁYW MROZU NA GRUNTY ORAZ AGRESYWNOŚĆ KOROZYJNA ŚRODOWISKA W STOSUNKU DO MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH

Wpływ mrozu

Zamarzająca woda w porach betonu zwiększa objętość o około 10%. Powoduje to naprężenia wewnątrz betonu, które mogą być przyczyną spękań betonu. Ilość uszkodzeń zwiększa się w przypadku cyklicznego zamrażania i rozmrażania betonu, co w konsekwencji prowadzi do całkowitego zniszczenia materiału. Jeśli z takiego betonu wykonamy fundament i posadowimy go na gruncie wysadzi nowym widoczne uwidoczni się to w narożach okien w budynku, powstają tam wtedy spękania, charakterystyczne dla osiadania budynku.

W praktyce odporność betonu na działanie mrozu uzyskuje się poprzez właściwe napowietrzenie mieszanki betonowej za pomocą domieszek chemicznych. Wprowadzeni domieszek napowietrzających pozwala uzyskać zamknięte mikropory, które pozostają niewypełnione wodą, co utrudnia podciąganie kapilarne.

Grunty wysadzinowe są bardzo niebezpieczne dla fundamentów; siły które oddziaływają w takim gruncie charakteryzują się siłą ok. 800 kPa, są one w stanie doprowadzić do zniszczenia budynku.

Głębokość przemarzania opisywana jest wzorem:

W_m - suma nieujemnych temperatur miesięcznych

Wysadzanie występuje w gruntach organicznych, torfach, namułach, glinach, iłach i piaskach pylastych. Gdy mamy do czynienia z takimi gruntami dom trzeba posadowić poniżej tzw. granicy przemarzania. Możliwa jest również wymiana gruntu do poziomu posadowienia na grunt niewysadzinowy.

Podczas budowania drogi można radzić sobie z problemem przemarzania tworząc nasypy i tym samym obniżać zwierciadło wody gruntowej. Dobrym sposobem są też drenaże podłużne czyli odwodnienie, można też grunt stabilizować cementem i bitumami.

Wysadzanie - zjawisko unoszenia budynku, będące wynikiem powiększania się objętości zamarzającej wody, która znajduje się w gruncie. Nie występuje ono w gruntach przepuszczalnych: piaskach, żwirach i pospółkach (tzw. grunty niewysadzinowe).

Osadzanie - zjawisko osiadania budynku posadowionego na gruntach wysadzinowych, występuje wiosną, w momencie rozmarzania gruntu.

Grunty wysadzinowe wg kryterium Wiłuna:

1. Grunty grupy A - niewysadzinowe

• Bezpieczne w każdych warunkach wodno - gruntowych

• Do tej grupy zaliczamy czyste: żwiry, piaski, pospółki

2. Grunty grupy B - wątpliwe

• Grunty w których zawartość frakcji ilastej wynosi od 3 do 10%

• Są to m.in. piaski drobne, pylaste i próchniczne

3. Grunty grupy C - wysadzinowe

• Zawierają więcej niż 10% frakcji pylasto-ilastej

• Np. grunty organiczne, torfy, namuły, gliny, iły

Agresywność korozyjna

Woda która poprzez podciąganie kapilarne znajduje się w materiałach budowlanych nigdy nie jest chemicznie czysta. Możemy w niej znaleźć zanieczyszczenia takie jak:

• Gazy rozpuszczalne w wodzie (dwutlenek węgla, tlen, siarkowodór, metan)

• Substancje w postaci jonowej, które po przereagowaniu z wodą dają sole i kwasy, m.in. sodowe, potasowe, magnezowe

• Substancje koloidalne - związki żelaza, glinu, krzemu, substancji organicznych

Rodzaje agresywności:

• Korozja ługująca

W wodzie rozpuszcza się wolne wapno np. z betonu, jest to charakterystyczne dla wód miękkich. Mierzymy stopniami twardości.

• Korozja kwasowa

Występuje gdy do betonu ma dostęp woda z rozpuszczonymi kwasami. Mierzymy stężenie jonów wodorowych [pH].

• Korozja węglanowa

Rozpuszczony w wodzie dwutlenek węgla jest bardzo agresywny dla cementu, powoduje rozkład jego głównych składników.

• Korozja siarczanowa

Nadmierne stężenie jonów SO₄^- powoduje w kapilarach betonu wzrost objętości co prowadzi do zwiększenia naprężeń i rozpadu materiału.

• Korozja magnezowa i amonowa

Wynikają ze zwiększonej objętości magnezu i NH₄⁺ (jon amonowy)

Normowe przedziały agresywności:

• 
  
  Słaba la

• Średnia ma

• Silna ha

Jak się chronić przed korozją?

• W przypadku korozji słabej:

Osłona strukturalno - materiałowa (zastosowanie odpowiedniego cementu, aby otrzymać beton szczelny i wytrzymały - plastyfikatory)

• W przypadku korozji średniej:

To co powyżej i ochrona powierzchniowa (izolacja czyli papa na lepiku - kiedyś, teraz masy bitumiczne*)

• W przypadku korozji silnej:

To co wyżej oraz ochrona powierzchniowa oddzielająca konstrukcję od agresywnego środowiska (kiedyś stosowano przesłony z gruntu ilastego, teraz geosyntetyki, folie)

*)Papa jednak posiada dosyć ograniczone możliwości jeśli chodzi o obróbkę newralgicznych miejsc takich jak odpływy ścieków, dopływ wody, prądu i innych mediów, które muszą być doprowadzone do domu nie inaczej jak poprzez dziurę w murze. Zazwyczaj to są miejsca, którędy przedostaje się najwięcej wilgoci do pomieszczeń piwnicznych. Obróbka takich miejsc poprzez nałożenie masy bitumicznej jest bardzo łatwa i woda nie ma żadnych szans na przedostanie się do budynku. Papa nigdy nie będzie tak szczelnie przyklejona do podłoża jak masa bitumiczna. Izolacja papowa zawsze musi posiadać łączenia, nie ma możliwości uzyskania ciągłości izolacji takiej jak w izolowaniu masami bitumicznymi. Każde łączenie papy to potencjalne zagrożenie wilgocią dla piwnic. Izolacja fundamentów masami bitumicznymi zapewnia całkowitą wodoszczelność na długie lata.

Klasyfikacja agresywności dla stali

Zależy od oporności właściwej czyli oporu elektrycznego 1m³ gruntu wyrażonego w Ωm

• 
  Stopień niski >100 Ωm (np. piasek 400 Ωm)

• Stopień średni 20-100 Ωm (np. glina 60 Ωm)

• Stopień wysoki <20 Ωm (np. gleba próchniczna 13 Ωm, torf 20 Ωm)

Zabezpieczenia:

• Pokrycia izolacyjne

• Ochrona elektryczna dla stali

la1

la2

Tu może być zła kolejność, bo źle go usłyszałam. Jak ma ktoś inaczej to proszę poprawić

---