Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
13 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ПОМЕЩЕНИЙ
в процессе проектирования, проектировщик сам выбирает типы ограждающих конструкций, возникает необходимость в определении требуемой звукоизоляции этих ограждений.
Расчет требуемой звукоизолирующей способности производится отдельно для каждого элемента ограждения (перекрытие, окно, дверь и др.) по следующим формулам:
а) при проникновении шума в смежное помещение, если известны уровни звуковой мощности шумящего оборудования
где LpS - суммарный уровень звуковой мощности всех источников шума в смежном помещении, в дБ;
Bш и Bи - постоянные соответственно шумного и изолируемого помещений, м2;
Si - площадь рассматриваемого ограждения или отдельного
элемента ограждения, через которое шум может проникать в изолируемое помещение, м2;
Lдоп - допустимый по нормам уровень звукового давления в изолируемом помещении в данной октавной полосе частот, дБ;
n - общее количество применяемых в расчете отдельных элементов ограждения.
б) при проникновении шума из окружающей атмосферы и из смежного помещения, если задан суммарный уровень звукового давления от всех источников шума LS перед данным ограждением имеем:
18Факторы, ВЫЗЫВАЮЩИЕ КОРРОЗИЮ МАТЕРИАЛОВ
|
Группа |
Название |
|
По состоянию металла |
Термодинамическая устойчивость металла Положение металла в периодической системе Соотношение компонентов в сплаве Структура металла Гетерогенность (неоднородность) поверхности Шероховатость поверхности |
|
По конструктивному исполнению изделия |
Внутренние напряжения Контакт разнородных металлов Контакт металла и полимера Характер соединения элементов конструкции Слитность сечения, обтекаемость форм и т. п. Общая компоновка, размещение элементов Концентрация напряжений Доступность восстановления покрытий Возможность дополнительной защиты |
|
Технологические |
Химический состав металла Химический состав сплава В состоянии поставки Технологические особенности полуфабрикатов Технологические особенности обработки Технологические особенности защитных покрытий Особенности дополнительной обработки Технологические особенности соединения |
|
Эксплуатационные |
Продолжительность эксплуатации Температура и ее изменения Толщина и равномерность водной среды рН раствора Характер загрязнения Наличие стимуляторов (ингибиторов) коррозии Давление сред Солнечная радиация Движение сред Внешние нагрузки Характер контакта с агрессивной средой Воздухообмен |
По механизму протекания различают физическую, химическую и биологическую коррозию. Вид коррозийных процессов зависит от местоположения конструктивного элемента и характера среды. Так, подземные конструкции могут подвергаться всем видам коррозии: надземные – преимущественно физической, реже – химической коррозии. Наибольшее влияние на износ конструкций оказывает водная среда. Поскольку большинство конструкций зданий (фундаменты, стены, перегородки, перекрытия и элементы крыш) выполнены из искусственных материалов с пористо-капиллярной структурой, при контакте с водой они интенсивно увлажняются.
В зависимости от вида связи с материалом различают химически связанную, адсорбционно-связанную, капиллярную и свободную влагу. Последняя заполняет крупные пустоты и поры материала и удерживается в них гидростатическими силами. Такая влага легко удаляется из материала конструкции при высушивании.
В крупных порах и пустотах вода замерзает при температуре ниже 0 °C, так как в ней растворены вещества, понижающие температуру замерзания. В капиллярах диаметром 10-5 см и менее вода замерзает при температуре ниже –25 °С.
Влияние влаги на процесс разрушения конструкций неодинаковое. В одних случаях она как поверхностно-активное вещество ускоряет разрушение, в других, являясь хорошим растворителем, действует в качестве химически активной агрессивной среды.
Наличие на поверхности и в теле материалов пор, пустот, капилляров и микротрещин способствует увеличению площади их удельной поверхности, что повышает возможность контакта конструкции со всеми видами влаги. Смачивание материала сопровождается физическими процессами, вызывающими напряжение. Капиллярный подсос растворов солей и минеральных грунтовых вод является одной из первостепенных причин накопления солей в порах материалов, что приводит при определенных условиях к образованию трещин и отслоений. Для очистки порового пространства материала от солей его промывают с использованием осмоса или электроосмоса либо соли переводят в нерастворимое состояние.
Молекулы воды обладают дипольными моментами, поэтому они ориентируются в зоне действия силовых полей, образование которых связано с развитием микротрещин или дефектов кристаллических структур. Дипольная ориентация воды в адсорбционном слое повышает ее плотность и вязкость. В результате она приобретает упругость, близкую к упругости материала конструкции. По мере сужения микротрещин упругость воды повышается, в результате чего усиливается ее расклинивающее действие. Возрастание внутренних напряжений, вызванных расклинивающим действием влаги, приводит к значительному снижению прочности смоченного материала. Толщина слоя адсорбционно-связанной воды примерно 1,5х10–5 см; расклинивающее действие влаги возникает при толщине полимолекулярных пленок около 3х10–5 см.
Эти напряжения способствуют снижению давления жидкости в капиллярах и возникновению напряжений сжатия и изгиба в материале стенок капилляра. В условиях эксплуатации взаимодействие сил имеет более сложный характер, так как капилляры связаны между собой, однако принятое упрощение дает вполне удовлетворительное представление о влиянии капиллярных сил на напряжения в материале, возникающие при его увлажнении. Можно определить капиллярное давление при полном смачивании материала, имеющего капилляры со средним радиусом r = 10–5 см, Рa = 4,9х106 Па.
Разрушению материалов способствует одновременное воздействие отрицательных температур и влаги. Замерзающая в порах и капиллярах вода увеличивается в объеме, вызывая значительные напряжения в материале конструкции. При естественном увлажнении в условиях эксплуатации вода в крупных порах и капиллярах поднимается на меньшую высоту, чем в мелких. Кроме того, из крупных пор она отсасывается в смежные мелкие, так как сила капиллярного отсоса в них большая. При замерзании воды свободные крупные поры служат резервным объемом для компенсации ее расширения в мелких порах и капиллярах. В связи с этим крупнопористые материалы более морозостойки.
При замораживании материала, поры которого полностью заполнены водой, могут возникнуть значительные напряжения, во много раз превосходящие прочность наиболее стойких материалов.
На долговечность конструкций, кроме упомянутых факторов, влияет также попеременное увлажнение и высыхание материала даже при отсутствии отрицательных температур. При высыхании влага из конструкции испаряется, сначала из крупных, а затем из более мелких пор капилляров. В абсолютно сухом воздухе свободная капиллярная и адсорбционно-связанная вода в течение некоторого времени может полностью испариться из тела конструкции. При этом на конструкцию перестают действовать расклинивающие силы и, как следствие, в материале возникают значительные напряжения усадки.
С увеличением относительной влажности окружающей воздушной среды материал вновь увлажняется, трещины раскрываются. Скорость разрушения каменных конструкций под действием напряжений, усадки и набухания зависит от интенсивности увлажнения и высыхания.
22Защита от коррозии и хранение природных каменных материалов
|
|
Каменные материалы в условиях службы в конструкциях и сооружениях могут подвергаться медленному разрушению. Этот процесс по аналогии с разрушением горных пород в природных условиях называют выветриванием. Коррозии естественных камней способствуют разные причины: • шероховатость поверхности естественного скола камня и удержание поэтому ею жидких и твердых частиц-наносов, так что на облицовках можно заметить, например, траву или мох, образовавшиеся на «почве», занесенной ветром и осевшей на поверхности камня; • полиминеральность и поэтому разное отношение частиц-минералов к агрессивным агентам: отдельные минералы быстро разрушаются, нарушая связи между остальными частицами; • пористость и трещиноватость, облегчающие водное (адсорбционное) ослабление связей, расклинивание, размораживание. В естественных условиях «работают» главным образом природные воды, в том числе богатые углекислотой, разность температур, замораживание и оттаивание. Растворяющее действие воды на большинство горных пород, как правило, невелико, но если в воде растворены газы, кислоты, соли, то эффект может быть заметным. Защита естественного камня от коррозии выполняется тремя способами: конструктивным, механическим и химическим. Первый предусматривает изоляцию поверхности каменных материалов от источников агрессии, устройство стоков жидкостей. Механический заключается в обработке поверхности - шлифовке, полировке - с целью снижения площади поверхности и предотвращения скапливания и удержания на камне агрессивных веществ. Поверхности материалов и изделий из карбонатных горных пород можно защитить химически - пропиткой флюатами - солями кремнефтористоводородной кислоты (кремнефторизация или флюатирование) 2СаС03 + MgSiF6 = 2CaF2 + MgF2 + Si02 + 2С02. Продукты этой реакции практически нерастворимы.
Некарбонатные горные породы перед флюатированием обрабатывают водными растворами кальциевых солей (аванфлюа-тирование), чаще всего хлористым кальцием, а после высушивания - раствором соды СаС12 + Na2C03 = СаСОз + 2NaCl. Перед флюатированием поверхность камня полезно насытить известковым молоком, тогда пройдет реакция между флюа-том и гидроксидом кальция MgSiF6 + 2Ca(OH)2 = 2CaF2 + MgF2 + Si02 + H20. Временный, но все же длящийся годы защитный эффект можно получить пропиткой пористых или обработкой поверхности плотных каменных материалов гидрофобными составами, например кремнийорганическими жидкостями типа ГКЖ. Гидрофобизация препятствует адсорбции и удержанию жидкостей поверхностью, а также капиллярному впитыванию. Облицовочные плиты перевозят в прочной таре, приспособленной для механизированной погрузки и разгрузки. При транспортировке плиты следует устанавливать в вертикальном положении попарно лицевыми поверхностями внутрь с прокладкой между ними бумаги и закреплять клиньями. Облицовочные камни и ступени укладывают рядами, используя деревянные прокладки. Плиты для полов хранят уложенными на длинное ребро в один ряд по высоте. Бутовый камень хранят навалом на открытой площадке в прямоугольных штабелях объемом до 200 м3 и высотой 1 м. Стенки штабелей следует класть из более крупных камней впе-ревязку, укладывая их постелистой стороной вниз. Мелкие камни засыпают внутрь штабеля. |
25Коррозия арматуры в бетоне.
Защитное действие бетона по отношению к арматуре определяется способностью цементного камня пассивировать сталь. Отсутствие коррозии стали в бетоне объясняется ее пассивностью в щелочной среде. Если же поверхность арматуры остается активной или неполностью пассивируется при изготовлении конструкции либо теряет пассивность в процессе эксплуатации конструкции, то происходит коррозия арматуры в бетоне. Для сохранения пассивности стали в бетоне необходим ее постоянный контакт с поровой жидкостью, имеющей высокую щелочность. В обычном плотном бетоне нормального твердения, приготовленном на портландцементе, существует значительный запас гидроксида кальция, обеспечивающего щелочную среду. Если цемент содержит активные гидравлические добавки, то значительная часть гидроксида кальция ими связывается.
Это связывание значительно интенсифицируется при тепловой обработке бетона, что приводит к существенному снижению щелочности поровой жидкости. Особенно это заметно в бетонах авто клавного твердения – ячеистых и силикатных. Обеспечить сохранность арматуры в тяжелых и легких бетонах можно повышением плотности самих бетонов, уменьшением их проницаемости, повышением их защитных свойств путем введения ингибирующих и уплотняющих добавок. Однако существуют бетоны, которые не могут обеспечить сохранность арматуры, так как имеют пониженное значение щелочности поровой жидкости
бетона. К таким бетонам относятся цементные или силикатные бетоны автоклавного твердения, бетоны на гипсоцементно-пуццолановом вяжущем. Сохранность арматуры в таких бетонах обеспечивается нанесением на арматуру специальных покрытий: цементно-битумных, цементнополистирольных, цементно-латексных.
Для увеличения хлоридной стойкости требуется иметь непроницаемый бетон, ВЦ 0,40 или меньше. Использование золы, кремнеземистой пыли, суперпластификаторов помогает снизить коррозионную активность.
Поверхностные силеры, водные репелленты, поверхностные покрытия предотвращают или сокращают воздействие хлорид-ионов на поверхность бетона. Материалы, обычно используемые
для этих целей: силаны, силоксаны, метилметакрилаты, эпоксиды и др.
Коррозионные ингибиторы, такие как нитрит кальция, используются в качестве добавки, сокращающей коррозию. Ингибиторы предотвращают коррозию путем химического упрочнения пассивной пленки на армировочной стали. Пороговый уровень, при котором начинается коррозия при отсутствии ингибиторов, 0,15% водорастворимых хлорид-ионов от массы цемента. Оптико-волоконная армировка также может использоваться для защиты от коррозии.
30Атмосферная коррозия, разрушение металлов под действием приземного слоя атмосферы. Скорость процесса зависит от климатических факторов (главным образом влажности и температуры воздуха. и концентрации примесей, загрязняющих атмосферу (оксиды серы, азота, выбросы химических производств и др.). Различают сухую, влажную и мокрую атмосферную коррозию Сухая атмосферная коррозия происходит при относительной влажности воздуха ниже некоторой критической ( < 70% для чистой атмосферы). При наличии в атмосфере примесей, способных образовывать гидраты с малым парциальным давлением водяных паров. Граница критической влажности смещается к более низким значениям.
Сухая атмосферная коррозия протекает по механизму низкотемпературного окисления, включающему следующие стадии: хемосорбция О2 и Н2О на поверхности металла с их диссоциацией. образование зародышей кристаллизацииоксидов и гидроксидов металла, тангенциальный рост кристаллов. слияние и образование сплошной, частично гидратированной оксидной пленки. При толщине пленки 2-5 нм дальнейшее окисление металла в чистой (без примесей) атмосфере прекращается.
Влажная атмосферная коррозия развивается при относительной влажности выше критической, то есть > 70% для чистой атмосферы, когда на поверхности металла возникает тонкая (от 2-3 до десятков молекулярных слоев) адсорбционная пленка воды, и происходит по электрохим. механизму. Катодная реакция имеет вид: