ГОСТ 31384-2008 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования
ГОСТ 31384-2008
Группа Ж39
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ЗАЩИТА БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ КОРРОЗИИ
Общие технические требования
Structural concrete and reinforced concrete protection against corrosion. General technical requirements
МКС 91.12.099
Дата введения 2010-03-01
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и МСН 1.01-01-96 "Система межгосударственных нормативных документов в строительстве. Основные положения"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона "НИИЖБ" - филиалом Федерального государственного унитарного предприятия "Научно-исследовательский центр "Строительство"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (протокол N 34 от 10 декабря 2008 г.)
За принятие проголосовали:
|
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 |
Код страны |
Сокращенное наименование органа государственного управления строительством |
|
Азербайджан |
AZ |
Госстрой |
|
Армения |
AM |
Министерство градостроительства |
|
Казахстан |
KZ |
Казстройкомитет |
|
Кыргызстан |
KG |
Госстрой |
|
Молдова |
MD |
Министерство строительства и развития территорий |
|
Российская Федерация |
RU |
Росcтрой |
|
Таджикистан |
TJ |
Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве |
|
Украина |
UA |
Министерство регионального развития и строительства |
4 Настоящий стандарт учитывает требования европейских норм ЕН 206-1:2000 "Бетон - Часть 1: Общие технические требования, производство и контроль качества", руководящих документов Американского института бетона ACI 222R-01 "Protection of Metals in Concrete Against Corrosion", ACI 222.2R-01 "Corrosion of Prestressing Steels", ACI 222.3R-03 "Design and Construction Practice to Mitigate Corrosion of Reinforcement in Concrete Structures", ACI 301-99 "Specification for Structural Concrete" и ACI 318/318R-02 "Building Code and Commentary", а также Британского стандарта BS 8110-1:1997 "Structural Use of Concrete. Code of Practice for Design and Construction"
5 ВЗАМЕН СТ СЭВ 4420-83
6 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 октября 2009 г. N 482-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31384-2008 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2010 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе "Национальные стандарты".
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе "Национальные стандарты", а текст этих изменений - в информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе "Национальные стандарты"
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает требования, учитываемые при проектировании защиты от коррозии бетонных и железобетонных конструкций в зданиях и сооружениях, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах с температурой от минус 70 °С до плюс 50 °С.
В настоящем стандарте определены технические требования к защите от коррозии бетонных и железобетонных конструкций для срока эксплуатации 50 лет. При больших сроках эксплуатации конструкций защита от коррозии должна выполняться по специальным требованиям.
Проектирование реконструкции зданий и сооружений должно предусматривать анализ коррозионного состояния конструкций и защитных покрытий с учетом вида и степени агрессивности среды в новых условиях эксплуатации.
Требования настоящего стандарта следует учитывать при разработке других нормативных документов, а также технических условий (ТУ), по которым изготавливаются или возводятся конструкции конкретных видов, для которых устанавливаются нормируемые показатели качества, обеспечивающие технологическую и техническую эффективность, а также при разработке технологической и проектной документации на данные конструкции.
Требования настоящего стандарта не распространяются на проектирование защиты бетонных и железобетонных конструкций от коррозии, вызываемой радиоактивными веществами, а также на проектирование конструкций из специальных бетонов (полимербетонов, кислото-, жаростойких бетонов и т.п.).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 9.602-2005 Единая система защиты от коррозии. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии
ГОСТ 12.3.002-75 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.3.005-75 Система стандартов безопасности труда. Работы окрасочные. Общие требования безопасности
ГОСТ 21.513-83 Система проектной документации для строительства. Антикоррозионная защита зданий и сооружений. Рабочие чертежи
ГОСТ 926-82 Эмаль ПФ-133. Технические условия
ГОСТ 969-91 Цементы глиноземистые и высокоглиноземистые. Технические условия
ГОСТ 6465-76 Эмали ПФ-115. Технические условия
ГОСТ 6631-74 Эмали марок НЦ-132. Технические условия
ГОСТ 7313-75 Эмали ХВ-785 и лак ХВ-784. Технические условия
ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 8736-93 Песок для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 9757-90 Гравий, щебень и песок искусственные пористые. Технические условия
ГОСТ 10060.0-95 Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования
ГОСТ 10060.1-95 Бетоны. Базовый метод определения морозостойкости
ГОСТ 10060.2-95 Бетоны. Ускоренные методы определения морозостойкости при многократном замораживании и оттаивании
ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия
ГОСТ 10834-76 Жидкость гидрофобизирующая 136-41. Технические условия
ГОСТ 10884-94 Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 22266-94 Цементы сульфатостойкие. Технические условия
ГОСТ 23494-79 Грунтовка ХС-059, эмали ХС-759, лак ХС-724. Технические условия
ГОСТ 23732-79 Вода для бетонов и растворов. Технические условия
ГОСТ 24211-2003 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия
ГОСТ 25485-89 Бетоны ячеистые. Технические условия
ГОСТ 26633-91 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия
ГОСТ 27751-88 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету
ГОСТ 30333-2007 Паспорт безопасности химической продукции. Общие требования
ГОСТ 30515-97 Цементы. Общие технические условия
ГОСТ 31108-2003 Цементы общестроительные. Технические условия
СТ СЭВ 4419-83 Защита от коррозии в строительстве. Конструкции строительные. Термины и определения
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины в соответствии с СТ СЭВ 4419, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 срок эксплуатации: Период, в течение которого качество бетона в конструкции соответствует проектным требованиям при выполнении правил эксплуатации здания или сооружения.
3.2 среда эксплуатации: Комплекс химических, биологических и физических воздействий, которым подвергается бетон в процессе эксплуатации и которые не учитываются как нагрузка на конструкцию в строительном расчете.
3.3 воздействие окружающей среды: Несиловое воздействие на бетон в конструкции или сооружении, вызванное физическими, химическими, физико-химическими, биологическими или иными проявлениями, приводящими к изменению структуры бетона или состояния арматуры.
3.4 слабая степень агрессивности: Степень агрессивного воздействия на бетонные и железобетонные конструкции, при которой разрушение бетона и/или потеря защитного действия его по отношению к стальной арматуре за 50 лет эксплуатации распространяется на глубину не более 10 мм.
3.5 средняя степень агрессивности: Степень агрессивного воздействия на бетонные и железобетонные конструкции, при которой разрушение бетона и/или потеря защитного действия его по отношению к стальной арматуре за 50 лет эксплуатации распространяется на глубину не более 20 мм.
3.6 сильная степень агрессивности: Степень агрессивного воздействия на бетонные и железобетонные конструкции, при которой разрушение бетона и/или потеря защитного действия его по отношению к стальной арматуре за 50 лет эксплуатации распространяется на глубину 20 мм и более.
4 Общие положения
4.1 Технические решения по защите от коррозии бетонных и железобетонных конструкций, а также элементов их сопряжений должны быть самостоятельной частью проектов зданий и сооружений. В сложных случаях разработку проектов защиты следует выполнять с привлечением специализированных организаций и с учетом требований ГОСТ 21.513.
4.2 Для предотвращения коррозионного разрушения бетонов и железобетонов и конструкций могут быть предусмотрены следующие виды защиты:
1) первичная, заключающаяся в выборе конструктивных решений, материала конструкции или в создании его структуры с тем, чтобы обеспечить стойкость этой конструкции при эксплуатации в соответствующей агрессивной среде;
2) вторичная, заключающаяся в нанесении защитного покрытия, пропитке и применении других мер, которые ограничивают или исключают воздействие агрессивной среды на бетонные и железобетонные конструкции;
3) специальная, заключающаяся в осуществлении технических мероприятий, не упомянутых в перечислениях 1) и 2), но позволяющих защитить бетонные и железобетонные конструкции и материалы от коррозии.
4.3 К мерам первичной защиты относятся:
1) применение бетонов, стойких к воздействию агрессивной среды;
2) применение добавок, повышающих коррозионную стойкость бетонов и их защитную способность по отношению к стальной арматуре, стальным закладным деталям и соединительным элементам;
3) снижение проницаемости бетонов;
4) соблюдение дополнительных расчетных и конструктивных требований при проектировании бетонных и железобетонных конструкций.
К мерам вторичной защиты относится защита поверхностей бетонных и железобетонных конструкций:
1) лакокрасочными, в том числе толстослойными (мастичными), покрытиями;
2) оклеечной изоляцией;
3) обмазочными и штукатурными покрытиями;
4) облицовкой штучными или блочными изделиями;
5) уплотняющей пропиткой поверхностного слоя конструкций химически стойкими материалами;
6) обработкой гидрофобизирующими составами;
7) обработкой препаратами - биоцидами, антисептиками и т.п.
Вторичная защита применяется в случаях, если защита от коррозии не может быть обеспечена мерами первичной защиты. Вторичная защита, как правило, требует периодического возобновления.
4.4 Исходными данными для проектирования защиты от коррозии являются:
1) характеристика агрессивной среды: вид и концентрация агрессивного вещества, частота и продолжительность агрессивного воздействия;
2) условия эксплуатации: температурно-влажностный режим в помещениях, вероятность попадания на строительные конструкции агрессивных веществ, наличие, количество и состав пыли (в особенности пыли, содержащей соли) и др.;
3) климатические условия района строительства;
4) результаты инженерно-геологических изысканий;
5) предполагаемые изменения степени агрессивности среды в период эксплуатации здания или сооружения;
6) механические воздействия на конструкцию;
7) термические воздействия на конструкцию.
4.5 При воздействии на здание или сооружение нескольких различных агрессивных сред необходимо определять соответствующие зоны конкретных агрессивных воздействий и степени агрессивности в этих зонах. Методы защиты должны назначаться с учетом наиболее агрессивных воздействий. При наличии обоснования по особому проекту назначается защита от комплекса агрессивных воздействий.
4.6 Перед началом проектирования отдельных железобетонных конструкций и конструктивных элементов следует определять необходимость и возможность осуществления их первичной защиты от коррозии. Технические решения в этом случае должны предусматривать возможность при необходимости выполнения мер по обеспечению эффективной вторичной защиты от коррозии в процессе эксплуатации здания или сооружения.
4.7 Для осуществления вторичной защиты от коррозии архитектурные и конструктивные решения, а также расположение машин и оборудования в помещениях должны предусматривать свободный доступ ко всем конструктивным элементам как для периодического осмотра, так и для восстановления защитных покрытий без прерывания эксплуатации этих элементов.
4.8 Технические решения в проектах зданий и сооружений, эксплуатируемых в агрессивных средах, должны быть направлены на ограничение или ликвидацию агрессивных воздействий и уменьшение коррозионных разрушений строительных конструкций.
4.8.1 Технологические решения должны предусматривать:
1) герметизацию технологического оборудования и выбор соответствующих способов транспортирования и дозирования агрессивного сырья, а также приема и передачи полуфабрикатов из него, исключающих попадание агрессивных веществ на строительные конструкции;
2) группирование технологического оборудования и установок, не поддающихся герметизации и предназначенных для обработки веществ, оказывающих одинаковые агрессивные воздействия на строительные конструкции, и размещение их в отдельных помещениях, зданиях или вне зданий;
3) нейтрализацию неизбежных потерь и отходов агрессивных веществ.
Сбор агрессивных сточных вод рекомендуется осуществлять вблизи мест их возникновения с предварительной нейтрализацией и очисткой в цехе перед окончательной очисткой. Каналы сточных вод следует располагать вдали от фундаментов и подземных сооружений;
4) отопление помещений с высокой влажностью воздуха для предотвращения конденсации водяного пара;
5) общую вентиляцию помещений или местный отсос агрессивных паров и газов, дутье сухого воздуха под совмещенную крышу и фонари верхнего света, а также в пространство над подвесными потолками.
4.8.2 Архитектурные решения зданий и сооружений следует принимать с учетом рельефа местности, грунтовых условий, потоков грунтовых вод, преобладающих направлений ветров и расположения смежных строительных объектов, влияющих на параметры агрессивной среды.
В зданиях предпочтительно предусматривать технические этажи и проходные коридоры (тоннели) для инженерного оборудования и установок, позволяющие проводить периодический осмотр и восстановление защиты от коррозии, водоотводы с крыш, удаление воды при смывании полов, перегородки для помещений с агрессивными веществами.
4.8.3 Конструктивные решения должны предусматривать простую форму конструктивных элементов, минимальную площадь их поверхности, отсутствие мест, где могут накапливаться агрессивная пыль, жидкости или испарения.
Геометрическая схема и конструктивная система здания (сооружения), а также детали конструкции должны быть подобраны так, чтобы возможные коррозионные повреждения не повлекли за собой его разрушения. Кроме того, должна быть обеспечена возможность замены конструктивных элементов, наиболее подвергаемых воздействию агрессивной среды.
При расчете конструкций с защитными покрытиями, предназначенных для эксплуатации в условиях переменных температур, следует учитывать возникающие различные температурные деформации материалов конструкций и покрытий и обеспечивать надежность их защиты.
5 Классификация агрессивных сред и степень их агрессивного воздействия
5.1 При проектировании защиты от коррозии бетонных и железобетонных конструкций следует определять характеристики агрессивной среды и условий, в которых происходят те или иные коррозионные разрушения.
5.1.1 В зависимости от физического состояния агрессивные среды подразделяют на газообразные, жидкие и твердые.
5.1.2 В зависимости от интенсивности агрессивного воздействия на бетонные и железобетонные конструкции среды подразделяют на неагрессивные, слабоагрессивные, среднеагрессивные и сильноагрессивные.
5.1.3 В зависимости от характера воздействия агрессивных сред на бетон среды подразделяют на химические (например, сульфатная, магнезиальная, кислотная, щелочная и т.п.) и биологические (например, прямое воздействие растений, мхов, грибов, бактерий; биохимическая агрессивность, вызванная жизнедеятельностью микроорганизмов; биохимическая газогенерация и т.п.).
5.1.4 В зависимости от условий воздействия агрессивных сред на бетон среды подразделяют на классы, которые определяют по отношению к конкретному не защищенному от коррозии бетону и железобетону. Классы сред с указанием их индексов по возрастанию агрессивности указаны в приложении А, таблица А.1.
5.1.5 При одновременном воздействии агрессивных сред, различающихся по индексам, но одного класса, применяют требования, относящиеся к среде с более высоким индексом (если в проекте не указано иное).
5.1.6 Классификация сред эксплуатации с химической агрессией (ХА) по концентрации химических агентов приведена в приложении В и относится к температуре среды 5 °С - 20 °С при умеренной скорости воды 0,5-1,0 м/с. В случае, если показатели среды эксплуатации выходят за пределы, указанные в приложении Б, таблица Б.1, или если на конструкцию воздействует среда с иными химическими веществами, нежели указанные в приложении А, таблица А.2, или сооружения омываются сильным потоком воды, содержащим химические вещества, приведенные в приложении А, таблица А.2, должен быть проведен специальный анализ и выданы соответствующие рекомендации.
5.1.7 Условные обозначения классов сред эксплуатации указывают в проекте в зонах конкретных агрессивных воздействий с увязкой с местом расположения здания или сооружения и ожидаемыми воздействиями.
5.1.8 Приведенная в приложении А (таблица А.2) классификация не исключает иных агрессивных воздействий на бетон в средах, требующих особых мер защиты бетона и арматуры, например, использования нержавеющей стали или специальных защитных покрытий, что должно быть оговорено в проекте.
5.2 Степени агрессивного воздействия сред на конструкции из бетона и железобетона приведены в приложении А, таблицы А.3-А.7, и в приложении Б, таблицы Б.1-Б.7:
1) газообразных сред - в приложении А, таблицы А.3, А.4;
2) твердых сред - в приложении А, таблицы А.5, А.6;
3) грунтов выше уровня грунтовых вод - в приложении А, таблица А.7;
4) жидких неорганических сред - в приложении Б, таблицы Б.1-Б.5;
5) жидких органических сред и биологически активных сред - в приложении Б, таблицы Б.6, Б.7.
Степень агрессивного воздействия на бетонные и железобетонные конструкции грибов и тионовых бактерий (см. приложение Б, таблицу Б.7) зависит от проницаемости бетона и понижается с повышением марки бетона по водонепроницаемости. Для других биологически активных сред оценку степени агрессивного воздействия на бетонные и железобетонные конструкции проводят на основании специальных исследований.
Степень агрессивного воздействия сред на конструкции из армоцемента принимают как для конструкций из железобетона, по приложению А, таблицы А.5, А.6.
5.3 При определении степени агрессивного воздействия среды на конструкции, находящиеся внутри отапливаемых помещений, влажностный режим следует принимать по [1], таблица 1, а на конструкции, находящиеся внутри неотапливаемых зданий, на открытом воздухе и в грунтах выше уровня грунтовых вод, - по [1], приложение В.
5.4 Оценка степени агрессивного воздействия сред, указанных в приложении Б, таблица Б.2, приведена по отношению к бетону на любом из цементов, соответствующих требованиям ГОСТ 10178, ГОСТ 22266 и ГОСТ 31108.
5.5 Степень агрессивного воздействия сред, указанных в приложении Б, таблицы Б.2, Б.3, следует снижать на одну ступень для бетона массивных малоармированных конструкций (толщиной свыше 0,5 м, процент армирования не более 0,5).
5.6 Степень агрессивного воздействия сред, указанных в приложении Б, таблицах Б.2-Б.4, приведена для сооружений при величине напора жидкости до 0,1 МПа (1 атм).
5.7 При одновременном воздействии агрессивной среды со слабой или средней степенью агрессивности и истирающей нагрузки (пешеходные и автомобильные пути, лотки ливневой канализации, зона действия морского прибоя, полы животноводческих помещений и др.) степень агрессивного воздействия повышается на одну ступень.
5.8 При постоянном действии агрессивных сред с температурой более 30 °С степень агрессивного воздействия при каждом увеличении температуры на 10 °С повышается на одну ступень.
5.9 В зависимости от степени агрессивности среды следует применять следующие виды защиты или их сочетания:
1) в слабоагрессивной среде - первичную и, при необходимости, вторичную;
2) в среднеагрессивной среде - первичную и вторичную, осуществляя последнюю путем нанесения защитного покрытия, ограничивающего доступ агрессивной среды к материалу конструкции;
3) в сильноагрессивной среде - первичную и вторичную, осуществляя последнюю путем нанесения покрытия, исключающего доступ агрессивной среды к материалу конструкции.
В особых экономически обоснованных случаях эксплуатации зданий и сооружений допускается применение специальной защиты бетонов и железобетонов от коррозии.
5.10 Защита от воздействия биологически активных сред обеспечивается:
1) изменением условий развития микроорганизмов (снижением влажности среды и бетона, в том числе устранением конденсации влаги, протечек, исключением веществ для питания микроорганизмов, в том числе вентиляцией сооружений при выделении сероводорода, обработкой сточных вод окислителями, изменением температурного режима, повышением содержания кислорода в сточных водах);
2) понижением проницаемости бетона для бактерий, спор, гифов грибов, увеличением прочности бетона (стойкости к механическому воздействию конидий грибов в капиллярах бетона);
3) применением добавок-биоцидов в составе бетона;
4) периодической обработкой поверхности бетона растворами препаратов-биоцидов;
5) применением средств вторичной защиты (биоцидные шпатлевки, лакокрасочные покрытия, пропитки, гидрофобизирующая обработка), предотвращающих заражение поверхности бетона грибами и бактериями.
Возможность повреждения подземных сооружений (коммуникационных коллекторов, коллекторов сточных вод) корнями растений предотвращается удалением травянистых растений, кустарников и деревьев из зоны расположения подземных сооружений.
5.11 Определение наличия и характера биологически активных сред, отсутствия бактерий и спор грибов в материалах, применяемых для изготовления бетона, а также в средствах вторичной защиты (шпатлевках, грунтовках, лакокрасочных материалах), проверку материалов на биостойкость проводят специализированные организации.
5.12 Окончательное решение о виде защиты и материалах для защиты от коррозии бетонных и железобетонных конструкций следует принимать на основе сравнения технико-экономических показателей различных вариантов технических решений.
При технико-экономических расчетах защитных мероприятий должны быть учтены капиталовложения, средняя годовая стоимость защиты от коррозии бетонных и железобетонных конструкций и стоимость ее периодического восстановления, а также значения вынужденных потерь, вызываемых необходимостью перерыва производственного процесса на время восстановления защиты от коррозии.
Выбор мер защиты должен проводиться на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом прогнозируемого срока службы и расходов, включающих в себя расходы на возобновление вторичной защиты, текущий и капитальный ремонты и другие расходы, связанные с затратами на эксплуатацию конструкций.
5.13 Срок службы защиты от коррозии бетонных и железобетонных конструкций с учетом необходимости ее периодического восстановления должен соответствовать сроку эксплуатации здания или сооружения.
