Прочетете физическата и техническата база за експлоатация на външните тухлени стени на граждански сгради - Lebedev в I Раздел 4 5 - Процеси - унищожаването на тухлени стени, свързани с овлажняването онлайн

4.5 процеси на разрушаване на тухлени стени, свързани с влага

Влагата оказва голямо влияние върху физическото износване на тухлени стени. Стените са изработени от материали с пореста капилярна структура. Следователно, когато са в контакт с вода, те са интензивно навлажнени.

В зависимост от съотношението на водата към материала, химически обвързани, абсорбирани, капилярна и свободна влага се разграничават. Свободната влага запълва големите кухини и пори на материала и се задържа в тях от хидростатични сили. Такава влага лесно се отстранява от стенната зидария, когато се изсушава.

В големи пори и кухини влагата съдържа, като правило, разтворени соли и поради това замръзва при температури по-ниски от 0 ° С. Влагата в капилярите може да замръзне при много ниски температури. Зависи от диаметъра на капилярите, например с диаметър от 10-5 см или по-малко, водата замръзва под -25 ° С.

Влажността засяга процеса на износване по различни начини. В някои случаи тя действа като химически активна агресивна среда, разтваряща материала на структурите. Влажността може да действа по същия начин като повърхностно активното вещество, което насърчава процеса на унищожаване.

Наличието на пори, кухини, капиляри и микрокредити в зиданите материали и на повърхността допринася за увеличаване на тяхната специфична повърхност. Това увеличава нивото на контакт на зидарията с всички видове влага. При намокряне на материала от зидария се появяват физически процеси, водещи до стрес. Влизайки в микрокредитите в тухлите, водните молекули, имащи диполни моменти, са ориентирани по определен начин. В резултат на това адсорбираната влага получава повишена плътност и вискозитет. Еластичността му става равна на еластичността на материала на тухлите. Еластичността на влагата се издига до върха на микрокредитата и в резултат на това се повишава клинтовият ефект на влагата. Разделящото действие на адсорбираната влага е показано на фиг. 2.1 в Глава 2. Разрастването на вътрешните напрежения, дължащи се на закръгляването на микрокредитите с влага, води до значително намаляване на якостта на повърхностите на слоевете от материали, навлажнени с вода. Такива явления

се получава под въздействието на влага, свързана с адсорбцията. Влажняващият ефект на тази влага възниква, когато дебелината на полимолекулния влагосъдържащ филм е около 3 х 10-5 см.

Капилярната влага поради силата на капилярното водно налягане може да предизвика сложни натоварвания в материала за зидария. В този случай напреженията на опън се образуват в капилярите, свързани с повърхностното напрежение (виж Фигура 4.4),

P? ? (2a / R) cos. (4.12)

къде? - повърхностно напрежение на водата, Pa - r е радиусът на капиляра, m-? - ъгъл на омокряне,

Може да се види, че такива напрежения помагат да се намали налягането на течността в капилярите и появата на натиск на огъване и огъване в материала около капилярите. При пълно навлажняване на материалите капилярното налягане може да достигне стойност от 5,0-106 Ра.

Унищожаването на зидани материали се улеснява от едновременното излагане на влага на отрицателни температури. Замръзването в капилярите и порите увеличава влагата в обема, предизвиквайки сериозен стрес в материала на конструкцията.

P ?? ? P?

Фиг. Образователна схема

P капилярното налягане в материала

Процесът на пълнене на капилярите с влага по време на естественото овлажняване на зидарията е различен за големи и малки капиляри. В малките капиляри влагата нараства до по-голяма височина, отколкото в големите. Водата от големи пори поради разликата в налягането на капилярното засмукване се засмуква в съседни малки пори и капиляри. Когато водата замръзва, големи свободни пори служат като допълнителен обем,

осигурява компенсация за разширяване на влагата в малки пори и капиляри. В тази връзка големите порьозни тухли са по-устойчиви на измръзване.

При ниски температури на зидани материали и замръзване на водата в порите и капилярите могат да възникнат големи напрежения, многократно по-големи от силата на тухлите. Това е най-очевидно, ако порите са напълно напълнени с вода.

Налягането в порите със замръзване на водата в тях може да се изчисли от формулата

(KQdT) / T? Вв dpв? Vd dp. (4.13)

където Q = 3,35 · 105 J / кг - латентна топлина на топене lda- Т = 273 К - абсолютна температура на топене lda- Vc = 1 · 10-3 m3 / кг, Vd = 1091 · 10-3 m3 / кг - специфичен количества вода и lda- DPV, DPL - налягане на водата в порите и лед PA- DT - температурна разлика Р.

При същото налягане на вода и лед, dp = dpv = dp, формулата (4.13) има формата

(QdT) / T? (VvVVL) dp. (4.14)

Познавайки числените стойности на количествата, влизащи във формулата (4.14), можем да получим формула за определяне на dp във формата

DP? . DT. (4.15)

От формулата (4.15) може да се види, че намаляването на температурата с 1 ° С води до увеличаване на налягането в порите на зидарията с 13,48 МРа. Когато температурата се понижи с 20 ° C, налягането ще бъде съответно 269

МРа.

Ако водата замръзва от порите, когато ледът замръзне и увеличи обема си, налягането на лед след замразяване и с по-нататъшно намаляване на температурата може да се определи като

DP? 1.13 - 106 DT. (4.16)

т.е. Налягането на лед ще се увеличи с 1,13 МРа с понижаване на температурата му с 1 ° С. Когато температурата на лед намалява с 20 ° С, налягането в порите може да достигне 22,6 МРа.

По този начин напреженията, настъпващи в материала на зидария при температури под 0 ° С, могат да унищожат стените на порите. Процесите на разрушаване са силно ускорени с променливо размразяване и

замръзване на зидария. Размразяването и замръзването на зидарията най-често се проявява под въздействието на слънчевата радиация през пролетния период на годината (вж. Примера на глава 2).

Физическото износване на тухли се влияе от процесите на алтернативно омокряне и сушене на материала. Такива процеси се срещат както при положителни, така и при отрицателни температури на средата. Когато въздухът е достатъчно сух, изпаряването на свободна, капилярна и след това адсорбирана свързана вода става последователно от материала за зидария. Водата първо се изпарява от големи пори, а след това от по-малки. След изпаряване на водата от капилярите и микрокредитите горепосочените пропаганни и компресивни сили престават да функционират върху материала от зидария. В него започва феноменът свиване, водещ до появата на напрежения на противоположния знак. В случай на увеличаване на влажността на въздуха, материалът отново се навлажнява и пукнатините съответно се отварят. Скоростта на разрушаване на материала от зидария при такива променливи напрежения зависи от скоростта и степента на навлажняване и сушене на материалите.

Причината за унищожаване на зидани материали понякога е появата на осмотично налягане в порите, причинено от разликата в концентрациите на солеви разтвори във водата на различни пори и капиляри. По принцип стените на порите и капилярите са пропускливи за водата и не са пропускливи за вещество, разтворено във вода. Водата, която се стреми да изравни концентрацията на разтворите в съседни пори, преминава от порите с по-малко

концентрация в порите с по-висока концентрация и започва да създава в тях осмотично налягане.

Осмотичното налягане може да достигне 15 MPa или повече [15].

Скоростта и естеството на унищожаването на зидани материали до голяма степен зависят от структурата на порите на материала. По-специално, в тухли, структурата на порите до голяма степен се определя от технологията на тяхното производство. Например, тухлите със суха преса имат мрежа от капиляри и пори, които общуват помежду си и се отварят на повърхността. Материалът от такива тухли бързо се насища с влага, което води до по-бързи процеси на корозия. Напротив, тухлите от пластмасовото формоване са затворили порите и в резултат на това са наситени с влага по-бавно.

По принцип процесите на насищане и отстраняване на влагата от зидани материали се извършват при различни темпове. Насищането на полагането с влага в условията на естествена среда става много по-бързо от сушенето. Ето защо при експлоатацията на тухлени стени трябва да се стремим да ограничим периода на натрупване на влага и обратно да увеличим периода на изсъхване на стените. Повърхностите на външните тухлени стени трябва да са достатъчно отворени за контакт с външната среда, за да се осигури добра естествена вентилация по време на лятото сушене.

Зидането на тухлени стени се състои от материали с различна порьозност. Стенен цимент-пясъчен разтвор има по-висока плътност от тухли и, следователно, порьозността на тухли значително по-голяма порьозност цимент-пясък хоросан. Когато се използва в мокри тухлени стени, изградени върху плътни разтвори, има бързо разрушаване на хоросанните стави и увреждане на тялото от тухли в кръстовищата до тези стави. Това се дължи на факта, че тухли като материал с по-големи пори абсорбира и дава влага на гъст разтвор, който има малки пори. Обикновено количеството влага върху границата на контакт между тухли и хоросан е достатъчно, за да запълни всички пори на разтвора с вода. През зимата, водата и излишната събирането на вода в порите на тухлите в интерфейса на тухли и хоросан шевове замразяване, което води до големи напрежения в фино порест материал разтвор. В резултат на това решението бързо се срива и се изкривява. Полагане тухли при външната повърхност по време на замразяване на водата в хоросан ставите и капилярите близо шевовете на тухлите са задръстване "клетка". Под това налягане повърхността на тухлите започва да се откъсва от повърхността. Такова унищожение е най-забележимо по редове тухли на талигите. Както е показано по-горе в Глава 1, феноменът на разрушаването на тухли от "клип" се проявява ясно в зидарията на стените, построена в началото на 20 век. от слаби тухли от "алено" върху цименто-циментов хоросан. От тази гледна точка зидарията, построена върху решения, близки до плътност до тухли, например зидария върху варови и варо-циментови разтвори, има по-дълъг живот.

Значително овлажняване на тухлени стени и тяхното последващо разрушаване се улеснява от устройство на фасадите на външните стени на плътни слоеве от мазилки или облицовки. По време на натрупването на влага, влажността се прехвърля от вътрешната повърхност към външните слоеве, а през лятото по време на изсушаването тя излиза от стените навън. Наличие на гъста мазилка, например, от цимент-пясъчен разтвор, а не

дава по време на изсушаване възможността за пълно изтегляне от оградената влага, натрупана в нея през зимата. Това води до натрупване на влага между гипсовия слой и външния ръб на зидарията. През зимата при отрицателни температури, когато влагата замръзва, се създават големи напрежения, които разрушават мазилката и повърхностния слой на зидарията.

Подобни процеси на разрушаване са очевидни и в облицовката на сутеренните участъци на стените на стари тухлени сгради с плътни каменни, керамични и други плочи, фиксирани към

стена върху циментово-пясъчен разтвор.

Както вече споменахме, в стените на стари сгради не хоризонтална хидроизолация и в резултат на по-ниската част на стените на Active хидратиращ капилярна влага. Отстраняването на капилярната влага от стените се случва през летния период по време на естественото сушене на стените. Повечето влага в този случай оставят стените през външната повърхност. Когато устройството гъста облицовка на влагата започне да мине през вътрешната повърхност на стената, което води до увеличаване на влагата от повърхността и да се увеличи вътрешната влажност на въздуха в. На повърхността на стените се образуват гъбички и плесени, санитарното състояние на помещенията се влошава. Друга част от влагата се натрупва върху повърхността на лигавицата и замразяване при ниски температури, и унищожава съединителни плочи монтиране разтвор. Апаратурата облицовки, водещи до бързо разрушаване на долната част на тухлени стени стари сгради, които не разполагат с хоризонтална хидроизолация. Изследване на стените на исторически сгради в Тамбов показа, че сухопътните части на стените, облицовани с дебели плочи от преди пет или повече години, кокошки силно хидратирана, неговата сила е намалена, има щети по цялото тяло на зидария. По-нататъшното използване на зидарията при такива условия ще доведе до пълно унищожаване на долната част на стените.

Плътните цименто-пясъчни мазилки и облицовки имат голяма линейна температура

Разширение, отколкото зидария, например за циментова мазилка, тези разширения са два пъти по-големи от глинените тухли. Такава разлика в линейни деформации създава допълнителен стрес на границата и зидария хоросан и води до напукване между мазилката и зидарията. Пукнатини също се появяват в гипс. Наличието на пукнатини допринася за допълнително навлажняване на повърхностните слоеве на стенната зидария. Затова при външна мазилка на стени е необходимо да се изберат разтвори за мазилка с коефициенти на линейно разширение, близки до тези коефициенти за зидария. Например, мазилка от хоросан достатъчно стабилни при температури променлив коефициент защото му на линеен коефициент на топлинно разширение съвпада с зидария тухли от глина, хоросан сгънати. Трябва да се отбележи, че варовият хоросан и зидарията, изработени от червена тухла, също имат почти еднакви коефициенти на паропропускливост :? = 14 ... 16 g / (m · h · Pa) за зидария и = 16 ... 18 g / (m · h · Pa) за варов разтвор. Тази кореспонденция създава благоприятни условия за миграция на влага от зидарията на стените до външната страна.

Горепосочените са главно физическите процеси на разрушаване на зидарията, свързани с нейното омокряне. В допълнение, зидани материали могат да бъдат подложени на химическа корозия.

Скоростта на химическа корозия на материалите от зидария зависи от редица фактори. Основните са химическите и минераложки състави на материалите, естеството на тяхната порьозност (открити;

или затворени пори), вида на структурата на материала (аморфна или кристална), естеството на корозивната среда, нейната концентрация и т.н.

Ефектът на порьозността върху скоростта на химическата корозия на зиданите материали се определя от скоростта, при която агресивната среда се довежда до съприкосновение с материала. Унищожаването на порести материали с отворени взаимосвързани пори се проявява не само на повърхността, но и вътре в материала. В затворени, несвързани пори (например, в глинени тухли от пластмасово пресоване) ефектът на агресивната среда е по-малко активен, отколкото в присъствието на отворени пори.

Интензивността на разрушаването на зидарията се влияе от химическия състав на водата и от това, как се удря по стените. Например, чиста дъждовна вода с силен дъжд измива стените на частиците адсорбираните и отлага върху повърхността на агресивни вещества зидария. В същото време влагата, която пада върху външните стени във формата на кондензат идва с агресивни вещества взаимодействат за образуване на киселинни и алкални разтвори, активно допринася за унищожаването на материали тухлена зидария. Най-често кондензатът на външните повърхности се формира с внезапни промени в температурата на въздуха от ниски до по-високи стойности. Чрез понижаване на външната повърхност на стената на температурата на въздуха, поради големия топлинната инертност се полагане в определен период от време по-студена от околния въздух. При контакт с студените стени, топъл въздух започва да отделя от повърхността на стените влага, която се утаява върху тях под формата на кондензат. Това явление най-често се случва през есенно-пролетните периоди на годината.

За да се премахне унищожаване на стени соли и кисели разтвори препоръчва външни гипсова стена повърхности на сгради -. Паметници периодично се почистват от корозионни вещества, като ги утаяване под формата на прах, сажди и др отстраняване на вещества на повърхността трябва да се направи от тяхната промивната вода без добавки в него всеки перилни препарати. При почистване на недовършени стени не можете да използвате твърди четки и пясъкоструйки. По време на механичното почистване, повърхностният слой от тухли се разрушава. В тухлите на старата зидария повърхностният слой е защитна кора, която предпазва зидарията от интензивно разрушаване. След отстраняване на кората, горепосочените процеси на разрушаване на зидани материали под влияние на влагата се ускоряват значително.

Често атмосферната влага на градовете и индустриалните зони съдържа разтворени агресивни вещества, например серен диоксид. Този газ се окислява с кислород на серен триоксид с вода до образуване на сярна киселина, активно унищожаване силикатни тухли. Агресивността на утаяване и увеличава броя и други разтворени газове във вода, например, сероводород, въглероден диоксид, амоняк и други. Например, вода с въглероден диоксид при 30 пъти повече калциев карбонат се разтваря от чиста вода. При работа тухлени сгради в градовете и

индустриални зони с голямо количество вредни вещества в атмосферата, е необходимо да се осигурят надеждни мерки за защита от атмосферно овлажняване и да се изберат подходящите материали за полагане на външни стени.

Корозионната устойчивост на силикатните тухли се определя главно от свойствата на вар, който е част от техния материал, който е с ниска устойчивост на кисела корозионна среда. При солевите разтвори силикатната тухла се унищожава главно поради образуването в порите на материала на кристали, които, разширявайки се, създават достатъчно налягане, за да унищожат силикатния материал.

Глинените тухли могат да бъдат унищожени под въздействието на разтвори на органични и минерални киселини, както и много соли. Стените от глинени тухли са устойчиви на слаби ефекти на киселини и киселинни газове. От всички видове глинени тухли до агресивни среди най-старите тухли са най-стабилни - в старите сгради те са тухли "желязна руда", в съвременните дизайни гъсти клинкер тухли.

Структурите на шлаковите тухли са нестабилни за въздействието на агресивни среди и не са устойчиви на действието на влажна среда и алкални разтвори. Тези тухли също са слабо устойчиви на процесите на редуващо се овлажняване и замразяване.

съдържание

Прочетете: Анотация

Прочетете: Легенда и размерите на основните количества

Прочетете: Индекс на основни индекси

Прочетете: Въведение

Прочетете: 1 конструктивни решения и материали от тухлени стени на граждански сгради

Прочетете: 1.1 конструктивни схеми и системи от тухлени сгради

Прочетете: 1.2 Материали от тухлени стени

Прочетете: 1.3 конструктивни решения на тухлени стени

Прочетете: 2 външни и вътрешни въздействия върху стените и изисквания, които определят тяхното изпълнение

Прочетете: 2.1 Климатични характеристики, влияещи върху работата на стените

Прочетете: 2.2 микроклимата на помещенията и изискванията, които определят ефективността на стените

Прочетете: 3 топлинно екраниращи качества на тухлени стени на граждански сгради

Прочетете: 3.1 Процеси и условия за пренос на топлината през външните стени

Прочетете: 3.2 термо-технически характеристики на зидани материали

Прочетете: 3.3 устойчивост на топлопренасянето на стените като мярка за техните топлинно екраниращи качества

Прочетете: 3.4 разпределение на температурата в стените

Прочетете: 3.5 Оценка на температурата на вътрешната повърхност на тухлени стени в местата на топлопроводими включвания

Прочетете: 3.6 Нормализиране на топлоизолационните качества на стените

Прочетете: 4 режим на влажност на тухлени стени на граждански сгради

Прочетете: 4.1 причини за появата и натрупването на влага във външните тухлени стени

Прочетете: 4.2 Кондензация на влага върху повърхностите на стените и мерки за ограничаването им

Прочетете: 4.3 Сорбционно овлажняване на зидани тухли

Прочетете: 4.4 Кондензация и пренос на влага в тухлени стени

Прочети: 4.5 Процесите на разрушаване на тухлени стени, свързани с влага

Прочетете: 4.6 мерки за защита на тухлени стени от влага

Прочетете: 5 режима на въздуха от тухлени стени на граждански сгради

Прочетете: 5.1 въздушна пропускливост на тухлени стени

Прочетете: 5.2 Разпределение и изчисляване на устойчивостта на пропускливост на въздуха на тухлени стени

Прочетете: 5.3 мерки за ограничаване на филтрацията на въздуха в тухлени стени

Прочетете: 6 увеличаване на топлинно-екраниращите качества на стените на експлоатираните тухлени сгради

Прочетете: 6.1 Увеличаване на топлоизолационните свойства на отделни участъци от външни тухлени стени

Прочетете: 6.2 Проектиране и монтаж на допълнителна топлоизолация на външни стени по време на реконструкцията и ремонта на тухлени сгради

Прочетете: Заключение

Прочетете: Референции

Прочетете: Усложнения