Фундамент на винтовых сваях. Иван Николишин
Читать онлайн книгу.
тем выше скорость коррозии.
С понижением уровня грунта насыщение его кислородом понижается, и степень разрушения металла на глубине ниже, чем в приповерхностных уровнях.
Схематическое отображение процесса коррозии металла
3. Электрохимическая коррозия
Содержащаяся в грунте вода всегда содержит растворенные в ней ионы солей, кислот, и в результате становится электропроводником. В данном случае вода подобна электролиту в аккумуляторе. В то же время в толще земли всегда имеется наличие блуждающих электрических токов – из-за утечки от заземлителей, железнодорожных путей, поврежденного кабеля и т. д. Сопротивление металла в толще земли ниже, чем сопротивление самого грунта, и электрический ток переходит в металл, и в то же время уходит обратно в землю. В таком случае ток проходит через металлическое тело, помещенной в грунт, в частности, тело в случае винтовой сваи. При постоянном прохождении микротоков, металл начинается разрушаться.
Развитие процесса коррозии
4. Механическая эрозия
Этот вид разрушения металла обусловлен механическим воздействием соприкасающейся с винтовой сваей окружающей среды – будь то грунт или атмосферный воздух:
Во-первых, при закручивании сваи поверхностный слой испытывает огромные напряжения от соприкосновения с грунтом.
Во-вторых, в процессе эксплуатации на поверхности трубы и лопасти возникают деформация из-за температурных перепадов, причем это касается как самого грунта, так и металла.
Микроструктура корродированного участка
5. Способы уменьшения влияния коррозии на долговечность винтовых свай
В рассмотренных примерах воздействия на металл со стороны внешней среды можно увидеть и способы уменьшения такого воздействия.
В первую очередь – разрушение идет постепенно и начиная с поверхностных слоев – следовательно, можно увеличить толщину самого металла. Очевидно, что чем толще стенка трубы, тем дольше она будет разрушаться. Это же касается и толщины лопастей.
Однако чем толще стенка трубы, тем труба имеет больший вес и тем дороже, в конечном счете, фундамент.
Степень разрушения металла от разных видов коррозии уменьшается при использовании легирующих добавок. Самый яркий пример – нержавеющая сталь, в которой содержится никель, хром, молибден и другие химические элементы, препятствующие окислению стали. Понятно, что в идеале винтовые сваи следовало бы изготавливать из нержавейки, но стоимость такого фундамента возрастет в несколько раз. Тем не менее, для винтовых свай используются трубы, изготовленные из специальных марок сталей (ст20, ст30ХМА), менее подверженных коррозии, чем рядовые стали (ст3).
Самое большое влияние грунт оказывает на металл в приповерхностных слоях винтовой сваи. Таким образом, тело трубы можно защитить, используя