Введение

В наше время остро возникла проблема нехватки строительных мест в центре города. Под застройку выделяются участки совершенно непригодные и заболоченные, места на краю обрывов, склонов, внутри оврагов. Поводом для создания данной работы стали события, связанные с разрушением жилых домов. Данные факты не оставили меня равнодушной. Было решено изучить проблемы аварийных домов, исследовать грунт участков, на которых предполагается строительство, и определить устойчивость возможных будущих сооружений. Актуальность данной работы очевидна.

Целями данной работы стали:

- сбор информации из литературных источников, ГОСТов и Интернет-ресурсов;

-знакомство с понятием «коррозия», изучение её воздействия на подземные строительные сооружения и металлические опоры, кабели;

- исследование средств по борьбе с коррозией, а так же изучение защиты подземных строений и фундаментов жилых домов;

- привлечение внимания к проблеме аварийности домов.

Поставленные цели предполагают решение следующих задач:

- выбор мест для взятия экспериментальной пробы;

- определение коррозионной активности взятых грунтов;

- анализ полученных результатов;

- изучение проблемы аварийных жилых домов;

- рекомендации для предполагаемых строительных работ.

Была выдвинута гипотеза:

1)  если есть свободные земельные участки в центре города под застройку, то предполагается, что на них начнутся строительные работы,

2)  если почва оказывает воздействия на подземные сооружения, то существуют факторы, связанные с этим,

3)  если агрессивная почвенная среда способна разрушить строительные объекты, то необходимо найти способы защиты по борьбе с коррозией.

В работе использовались следующие методы: отбора проб, практические, теоретические, экспериментальные; поиска, сбора и систематизации информации; анализа и обобщения полученных данных; математические, графические; определения органического вещества, рH и плотного остатка водной вытяжки, качественный и количественный состав анионов и катионов в грунте.

Приемы: работа в полевых и лабораторных условиях; описание, выдвижение гипотезы, аналогия и противопоставление, анализ и синтез материалов по данной тематике.

В проделанной исследовательской работе можно выделить следующие этапы:

- диагностический (выявление проблемы, обоснование ее актуальности);

- прогностический (постановка цели, определение круга задач, формулирование гипотезы);

- практический этап (поиск, изучение, анализ материалов);

- обобщающий этап (обработка, систематизация данных, корректировка гипотезы, оформление работы).

Объектом исследования стали образцы почвы, взятые с 4 мест: территория около воинской части, Варничного ручья, теплицы, Планерное поле.

Предметом исследования была реакция среды (рН), качественный и количественный состав анионов и катионов, определение органического вещества в грунте.

Глава 1. Коррозия

Глава 1.1. Виды коррозии

Коррозия – это разрушение твердых тел, вызванное химическими и электрохимическими процессами, развивающимися на поверхности тела при его взаимодействии с внешней средой.

Слово коррозия происходит от латинского «corrodo» – «грызу». Некоторые источники ссылаются на позднелатинское «corrosio» – «разъедание». Среда, в которой металл подвергается коррозии (корродирует) называется коррозионной или агрессивной средой. В случае с металлами, говоря об их коррозии, имеют ввиду нежелательный процесс взаимодействия металла со средой.

Физико-химической сущностью изменений, которые претерпевает металл при коррозии, является окисление металла. Любой коррозионный процесс является многостадийным:

- необходим подвод коррозионной среды или отдельных ее компонентов к поверхности металла;

- взаимодействие среды с металлом;

- полный или частичный отвод продуктов от поверхности металла (в объем жидкости, если среда жидкая).

Коррозия, захватившая всю поверхность металла, называется сплошной. Её делят на равномерную и неравномерную, в зависимости от того, одинакова ли глубина коррозионного разрушения на разных участках. При местной коррозии поражения локальны и оставляют практически незатронутой значительную (иногда подавляющую) часть поверхности. В зависимости от степени локализации различают коррозионные пятна, язвы и точки (питтинг). Точечные поражения могут дать начало подповерхностной коррозии, распространяющейся в стороны под очень тонким (например, наклёпанным) слоем металла, который затем вздувается пузырями или шелушится. Наиболее опасные виды местной коррозии – межкристаллитная (интеркристаллитная), которая, не разрушая зёрен металла, продвигается вглубь по их менее стойким границам, и транскристаллитная, рассекающая металл трещиной прямо через зёрна. Почти не оставляя видимых следов на поверхности, эти поражения могут приводить к полной потере прочности и разрушению детали или конструкции. Близка к ним по характеру ножевая коррозия, словно ножом разрезающая металл вдоль сварного шва при эксплуатации некоторых сплавов в особо агрессивных растворах. Иногда специально выделяют поверхностную нитевидную коррозию, развивающуюся, например, под неметаллическими покрытиями, и послойную коррозию, идущую преимущественно в направлении пластической деформации. Специфична избирательная коррозия, при которой в сплаве могут избирательно растворяться даже отдельные компоненты твёрдых растворов (например, обесцинкование латуней). Коррозия является химической, если после разрыва металлической связи атомы металла непосредственно соединяются химической связью с теми атомами или группами атомов, которые входят в состав окислителей, отнимающих валентные электроны металла. Химическая коррозия возможна в любой коррозионной среде, однако чаще всего она наблюдается в тех случаях, когда коррозионная среда не является электролитом (газовая коррозия, коррозия в неэлектропроводных органических жидкостях).

Коррозия является электрохимической, если при выходе из металлической решётки образующийся катион вступает в связь не с окислителем, а с другими компонентами коррозионной среды; окислителю же передаются электроны, освобождающиеся при образовании катиона. Такой процесс возможен в тех случаях, когда в окружающей среде существуют два типа реагентов, из которых одни (комплексообразующие) способны соединяться устойчивыми связями с катионом металла без участия его валентных электронов, а другие (окислители) могут присоединять валентные электроны металла, не удерживая около себя катионы. Таким образом, при электрохимической коррозии удаление атома из металлической решётки (что составляет суть любого коррозионного процесса) осуществляется в результате двух независимых, но сопряжённых, связанных между собой электрическим балансом, электрохимических процессов: анодного – переход комплексообразующих катионов металла в раствор, и катодного – связывание окислителем освобождающихся электронов. Как правило, металлические изделия и конструкции подвергаются действию многих видов коррозии – в этих случаях говорят о действии так называемой смешанной коррозии.

Газовая коррозия – коррозия в газовой среде при высоких температурах.

Атмосферная коррозия – коррозия металла в условиях атмосферы при влажности, достаточной для образования на поверхности металла пленки электролита (особенно в присутствии агрессивных газов или аэрозолей кислот, солей и так далее). Особенностью атмосферной коррозии является сильная зависимость ее скорости и механизма от толщины слоя влаги на поверхности металла или степени увлажнения образовавшихся продуктов коррозии.

Жидкостная коррозия – коррозия в жидких средах. По условиям воздействия жидкой среды на металл этот тип коррозии также характеризуется как коррозия при полном погружении, при неполном погружении, при переменном погружении, имеющие свои характерные особенности.

Подземная коррозия – коррозия металла в грунтах и почвах. Характерной особенностью подземной коррозии является большое различие в скорости доставки кислорода (основной деполяризатор) к поверхности подземных конструкций в разных почвах (в десятки тысяч раз).

Принято выделять также биологическую коррозию, идущую под влиянием продуктов жизнедеятельности бактерий и других организмов, и радиационную коррозию – при воздействии радиоактивного излучения.

Глава 1.2. Защита от коррозии

Современная защита металлов от коррозии базируется на следующих методах:

- повышение химического сопротивления конструкционных материалов,

- изоляция поверхности металла от агрессивной среды,

- понижение агрессивности производственной среды,

- снижение коррозии наложением внешнего тока (электрохимическая защита).

Эти методы можно разделить на две группы. Первые два метода обычно реализуются до начала производственной эксплуатации металлоизделия (выбор конструкционных материалов и их сочетаний еще на стадии проектирования и изготовления изделия, нанесение на него защитных покрытий). Последние два метода, напротив, могут быть осуществлены только в ходе эксплуатации металлоизделия (пропускание тока для достижения защитного потенциала, введение в технологическую среду специальных добавок-ингибиторов) и не связаны с какой-либо предварительной обработкой до начала использования.

При применении первых двух методов не могут быть изменены состав сталей и природа защитных покрытий данного металлоизделия при непрерывной его работе в условиях меняющейся агрессивности среды. Вторая группа методов позволяет при необходимости создавать новые режимы защиты, обеспечивающие наименьшую коррозию изделия при изменении условий их эксплуатации. Например, на разных участках трубопровода в зависимости от агрессивности почвы можно поддерживать различные плотности катодного тока или для разных сортов нефти, прокачиваемой через трубы данного состава, использовать разные ингибиторы.

Однако в каждом случае приходится решать, каким из средств, или в каком их сочетании можно получить наибольший экономический эффект.

Глава 1.3. Экономический вред от коррозии

Коррозия металлов наносит большой экономический вред. Человечество несет огромные материальные потери в результате коррозии трубопроводов, деталей машин, судов, мостов, различного оборудования.

Коррозия приводит к уменьшению надежности работы металлоконструкций. С учетом возможной коррозии приходится завышать прочность некоторых изделий (например, деталей самолетов, лопастей турбин), а значит, увеличивать расход металла, а это требует дополнительных экономических затрат.

Коррозия приводит к простоям производства из-за замены вышедшего из строя оборудования, к потерям сырья и продукции в результате утечки нефти, газов, воды. Нельзя сбрасывать со счетов ущерб природе, а, значит, и здоровью человека, в результате утечки нефтепродуктов и других химических веществ. Коррозия может приводить к загрязнению продукции, а следовательно, к снижению ее качества. Затраты на возмещение потерь, связанных с коррозией, колоссальны. Сложилась такая ситуация, что потери металла от коррозии в мире составляют около 30% от его годового производства.

Из всего сказанного следует, что очень важной проблемой является изыскание способов зашиты металлов и сплавов от коррозии.

Глава 1.4. Разрушение фундаментов в результате коррозии.

Появление трещин в стенах здания в большинстве случаев объясняется деформациями фундаментов. Различают два основных вида разрушения фундаментов – механическое повреждение и коррозия материалов.

При механическом повреждении фундаментов деформации имеют вид трещин и изломов. Коррозия материалов приводит либо к полному разрушению фундамента, либо к снижению его прочности, что зависит от времени его действия и источника разрушения.

Основные причины деформаций и повреждений фундаментов:

Конструктивные ошибки:

- наличие в основании насыпных грунтов, способных с течением времени значительно уплотняться и способствующих развитию сверхнормативных деформаций. Насыпные грунты менее стойки к воздействию хозяйственных вод из неисправных систем канализации и теплотрасс;

- несоблюдение установленной глубины заложения фундаментов исходя из условий надежной работы оснований, исключающей возможности промерзания пучинистых грунтов под его подошвой.

Неудовлетворительная эксплуатация:

- вымывание, унос и разжижение при неисправности подземных систем водоснабжения, канализации, теплотрасс;

- систематическое замачивание грунтов и фундаментов из-за неудовлетворительного состояния отмостки, тротуаров по периметру здания, а также неисправного состояния водосточных труб.

Производственные ошибки:

- нарушение структуры грунтов под фундаментами при заблаговременном производстве подземных работ, в результате грунты подвержены метеорологическим воздействиям, возникающим вследствие промерзания и оттаивания, набухания и размягчения. Особенно чувствительны к таким воздействиям глинистые грунты, существенно изменяющие свой объем. Набухание и размягчение приводит к развитию неравномерных осадок;

- нарушение структуры грунтов под динамическим воздействием. К динамическим воздействиям очень чувствительны водонасыщенные пылеватые грунты. Для сохранения естественной структуры данных грунтов не рекомендуется вблизи здания выполнять работы механизмов с динамическим воздействием;

- выполнение ремонтно-строительных работ с нарушением технологии - пробивка проемов в фундаментах без предварительной установки разгружающих перемычек и прогонов, откопка котлованов около ранее возведенных фундаментов на глубину, превышающую проектную, некачественная ее обратная засыпка, затопление котлована производственными или хозяйственными водами;

- засыпка пазух котлованов водонепроницаемыми грунтами.

Ошибки проектирования:

- расположение вновь проецируемых фундаментов под столбы и колонны в непосредственной близости от существующих фундаментов наружных или внутренних стен без устройства дополнительных конструктивных мероприятий, направленных на предохранение грунтов под подошвой существующих фундаментов от воздействия дополнительного давления вновь проектируемых фундаментов.

- устройство проектируемых фундаментов, непосредственно примыкающих к существующим, с глубиной заложения ниже их подошвы;

- увеличение высоты подвальных помещений за счет выемки грунта, что значительно приводит к сокращению глубины заложения фундаментов, которая должна быт не менее 50 см от отметки подготовки под полы подвала;

- перераспределение нагрузок на фундаменты без учета из действительной несущей способности;

- устройство пристроек или увеличение этажности здания без достаточных данных о грунтах основания;

- изменение физико-механических свойств грунтов при подъеме или понижении уровня грунтовых вод и гидрогеологических условий при благоустройстве территории в данном районе, отводе подземных вод в систему коллектора.

Глава 2. Практическая часть

Почвенный покров накапливает информацию о происходящих процессах и изменениях, то есть почва является своеобразным индикатором не только сиюминутного состояния среды, но и отражает прошлые процессы. Поэтому почвенный (агроэкологический) мониторинг имеет более общий характер и открывает большие возможности для решения прогностических задач. Основными показателями, которые оцениваются в процессе мониторинга, являются следующие: кислотность (определение рН), измерение количества органического вещества, засоление почвы.

Глава 2.1. Методы определения удельной электрической проводимости, pH и плотного остатка водной вытяжки.

Кислотность почв оценивается по значению водородного показателя (рН) в водных вытяжках почвы. Значения рН измеряют с помощью рН-метра, ионометра или потенциометра. Оптимальные диапазоны рН для растений от 5,0 до 7,5. Если кислотность, то есть рН меньше 5, то прибегают к известкованию почв, при рН более 7,5 – 8,0 используют химические средства для снижения рН.

Кислотность почвы должна быть близка к нейтральной (рН – 6-8). В образцах почв, взятых с воинской части, Варничного ручья и района теплицы, показатели рН соответствуют норме и близки к нейтральным. В районе Планерного поля показатель рН составляет 4,8 – реакция среды – кислая. То есть почва здесь более агрессивная.

Согласно ГОСТу, суммарная относительная погрешность составляет:

7,5 % - при определении удельной электрической проводимости до 0,3 мСм/см; 5 % • св. 0,3 мСм/см; 20 % - при массовой доле плотного остатка св. 0,1 до 0,3 %; 7,5 % - св. 0,3 % до 1 %; 5 % - св. 1 %.

При измерении рН суммарная погрешность метода составляет 0,1 единицы рН.
Сущность метода заключается в извлечении водорастворимых солей из почвы дистиллированной водой при отношении почвы к воде 1:5 и определении удельной электрической проводимости водной вытяжки с помощью кондуктометра и рН с помощью рН-метра. При отсутствии кондуктометра определяют плотный остаток вытяжки.

В работе были использованы методы отбора проб. Для этого пробы почвы доводили до воздушно-сухого состояния, измельчали, пропускали через сито с круглыми отверстиями диаметром 1-2 мм и хранили в коробках или пакетах.

Пробу на анализ из коробки отбирали шпателем или ложкой, предварительно перемешав почву на всю глубину коробки. Из пакетов почву высыпали на ровную поверхность, тщательно перемешивали и распределяли слоем толщиной не более 1 см. Пробу на анализ отбирали не менее чем из пяти мест одной пробы. Масса пробы - 30 г.

Из четырех рассмотренных объектов реакция среды рН = 4,8 (кислотная среда) была получена на Планерном поле. Остальные объекты имеют реакцию среды близкую к нейтральной.

Глава 2.2. Измерение количества органического вещества

В настоящее время контроль за содержанием гумуса входит в число первоочередных задач. Изменение количества органического вещества в почве не только связано с изменением почвенных свойств и их плодородия, но и отражает влияние внешних негативных процессов, вызывающих деградацию почв.

Содержание гумуса определяют по окисляемости органического вещества. К навеске почвы добавляют окислитель и кипятят. При этом органическое вещество, входящее в состав гумуса, окисляется до СО2 и Н2О. Количество израсходованного окислителя определяют либо титрометрическим методом, либо спектрофотометрическим. Зная количество окислителя, определяют количество органического вещества.

В последнее время применяют анализаторы углерода, в которых происходит сухое сжигание органического вещества в токе кислорода с последующим определением выделившегося СО2.

Количество органического вещества определяли по водной вытяжке из грунтов. Содержание от массы воздушно-сухой пробы органических веществ в процентах максимально было определено на объектах теплица и Планерное поле.

Глава 2.3. Испытание грунтов на определение коррозионной активности по

отношению к углеродистой стали, свинцовым и алюминиевым

оболочкам подземных кабелей

Антропогенное засоление почв проявляется при недостаточном научно обоснованном строительстве. Химически оно проявляется в увеличении содержания в почвах и почвенных растворах легкорастворимых солей – это NaCl, Na2SO4, MgCl2, MgSO4, KNO3, NaNO3, Ca(NO3)2, FeCl2, FeCl3, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3. Наиболее простой метод обнаружения засоления основан на измерении электрической проводимости. Применяют определение электрической проводимости почвенных суспензий, водных вытяжек, почвенных растворов и непосредственно почв. Этот процесс контролируется путем определения удельной электрической проводимости водных суспензий с помощью специальных соломеров.

Определение кальция и магния комлексонометрическим методом. Сущность метода заключается в последовательном комплексонометрическом титровании в одной пробе ионов кальция при рН 12,5-13 и ионов магния при рН около 10 с использованием в качестве металлоиндикатора хрома кислотного темно-синего. Метод отбора проб - по ГОСТ .

При определении ионов хлора, железа, нитрат-ионов были использованы рекомендации ГОСТ 9..

В результате проведенных опытов было выявлено, что на объекте Планерное поле степень коррозионной агрессивности насыпного грунта высокая по водородному показателю, нитрат-иону, хлорид-иону и органическим веществам; низкая по содержанию иона железа. Данная почва будет вести себя агрессивно по отношению к свинцовой оболочке кабеля.

На объекте теплица высокая коррозионная агрессивность насыпного грунта по содержанию нитрат-ионов и органического вещества, что является закономерным, так как на этой территории длительное время удобряли почву и выращивали растения. Низка агрессивность у почвы по отношению к алюминиевой оболочке кабеля по содержанию ионов железа. Водородный показатель(6,45) проявляет среднюю степень коррозионной агрессивности.

Образцы с объектов Варничный ручей и территория воинской части проявляют сходную коррозионную агрессивность грунта. В них одинаково высоко содержание нитрат-ионов, которые агрессивны по отношению к свинцовой оболочке кабеля. Низкую коррозионную агрессивность данные образцы проявляют по содержанию ионов железа, органического вещества, водородные показатели близки к нейтральным (6.54; 6,91).

Глава 3. Аварийные дома города Мурманска

На улице Полярной Дивизии в Мурманске начался завершающий этап уникальной для города строительной операции. Под дом, который простоял без малого три десятка лет, подводится надежная бетонная плита. На языке специалистов эта операция называется усилением конструкций.

Первые новоселья в доме № 7 на улице Полярной Дивизии были справлены еще в 1982 году. О таком жилье тогда можно было лишь мечтать — новенькая девятиэтажка с удобными квартирами, лифтом, мусоропроводом. И главное — район, который полностью подходил под определение «тихий центр».

Тихим он перестал быть в середине 90-х, когда на дорогах заметно прибавилось транспорта, в том числе и тяжелого. Из-за создаваемой им вибрации заработал своего рода спусковой механизм. И в результате трещины, поползшие по стенам дома № 7, стали видны невооруженным глазом.

По словам главного специалиста отдела капитального ремонта комитета по развитию городского хозяйства (КРГХ) администрации Мурманска Ольги Михайловны Адамцевой, вибрация, возникавшая из-за интенсивного движения, передавалась на сваи, что не лучшим образом сказалось на состоянии дома.

В конце 90-х годов его впервые обследовали, специалисты установили здесь сигнальные маячки. Они показали — дом начал «двигаться». А когда по соседству с ним начали строить торговый комплекс «О`кей», жильцы и вовсе забили тревогу, начали обращаться во все инстанции. То, что их опасения не беспочвенны, подтвердили эксперты Центр». Они подтвердили, что дом находится в «неудовлетворительном состоянии». А потому при возведении торгового комплекса должны использоваться «методы строительства, исключающие динамику при забивке свай». Пришлось компании-застройщику прислушаться к мнению экспертов и приобрести соответствующую технику.

В 2007 году КРГХ провел муниципальный конкурс на проведение детального обследования состояния дома № 7. Выигравшие его специалисты не только осмотрели надземное строение, но и изучили с помощью георадара подземную часть здания. Тогда удалось найти основную причину «подвижки». Дом стоит на насыпном грунте, большая часть которого — строительный мусор. А на глубине 5 метров уже начинаются грунтовые воды. Поэтому сваи, на которые поставлен дом, строители должны были забить на глубину минимум 12 метров. А на деле они оказались намного короче — 10-11 метров, а некоторые и вовсе 5-7 метров. То есть сваи не дошли до жестких грунтов, за которые можно было надежно «зацепиться». Это напомнило ситуацию с бывшей мурманской школой № 55, которая из-за подобных «недоработок» строителей несколько лет назад едва не сползла в Кольский залив.

Дому № 7 повезло больше. Да, он начал крениться на сторону, но деформация не превысила допустимых пределов. К восстановительным работам здесь приступили прежде, чем состояние здания стало аварийным.

Начались они в декабре 2008 года. К сегодняшнему дню на улице Полярной Дивизии выполнено 75 процентов этих работ. Сначала дом для прочности «прошили» внутри и «обвязали» снаружи металлической арматурой, получился надежный дополнительный каркас. Сейчас опытные специалисты подводят монолитную плиту, на которую «сядет» здание.

Для восстановления применяют многослойную подушку: слой щебня, металлическая сетка, слой бетона, мощный металлический каркас и сверху снова заливается бетон. Такое монолитное основание создается не только внутри периметра дома, но и на полтора метра за его пределами. Это позволит значительно снизить нагрузки на сваи.

Восстановительные работы, которые, к слову, ведутся только вручную, продолжаются. Но последние «маячки», установленные в доме в марте 2009 года, свидетельствуют: «подвижек» нет.

Специалисты характеризуют сегодняшнее состояние дома № 42 на Кольском проспекте как неустойчивое равновесие. Он может простоять месяц или два, а может рухнуть завтра. По их мнению, один из способов удержать здание — это вбить перед ним забор из буронабивных свай. Однако в этом случае может серьезно ухудшиться состояние соседних домов. В них тоже появились трещины. Поэтому необходимо провести мониторинг всех стоящих на откосе зданий и понять, из-за чего они сползают по склону. И лишь потом можно будет готовить проект реконструкции. Состояние с домом в чем-то напоминает ситуацию с домом № 7 на улице Полярной Дивизии. Но только отчасти. Оба здания стоят на насыпном грунте и в какой-то момент начали «двигаться». Но причины таких «подвижек» разные. Поэтому и способы восстановления зданий будут различаться.

Если в доме № 7 пришлось исправлять брак строителей, то на Кольском, 42, по предварительным оценкам, основные неприятности доставила сама природа. Специалисты предполагают, что основание этого здания испытывает чрезмерное боковое давление грунта. Однако пока нет точного ответа на вопрос: это давление грунта — локальное явление в районе дома № 42 или оно затрагивает весь склон?

Дать такой ответ должны уральские специалисты, которые недавно побывали в Мурманске. Они пробили скважины, взяли пробы грунта, воды. Теперь им предстоит определить уровень грунтовых вод, степень их агрессивности по отношению к строительным конструкциям. Но итоговое заключение специалисты смогут дать только в июне 2010 года, поскольку им нужно проследить, как меняется ситуация в зависимости от времени года. От выводов экспертов зависит, как будут идти работы на опасном участке — удастся ли ограничиться только реконструкцией «поехавшего» дома или сначала придется укреплять весь склон, на котором стоит это и соседние здания.

Жильцы аварийного дома уже обращались в «Вечерку» с вопросом: «Почему их заставляют переехать в квартиры маневренного фонда, если, по заверениям специалистов, мониторинг здания можно вести и без его расселения?». Но мурманчан настойчиво просят покинуть опасный дом отнюдь не потому, что они мешают вести наблюдения за состоянием здания. Специальные маяки просигнализировали: деформация дома не только вышла за пределы нормы, но и продолжает нарастать. Сейчас он находится в неустойчивом состоянии. Велика опасность, что дом рухнет. Там нужно срочно отключать газ и лифты — во избежание серьезной аварии и жертв. Поэтому здесь без выселения жильцов не обойтись.

Последнее десятилетие поставило перед специалистами НИИОСП ряд новых научных,  инженерных и технических  проблем, связанных с комплексным освоением подземного пространства городов. Подземное пространство стало использоваться не только для размещения инженерных коммуникаций и объектов транспортного строительства, но также для строительства крупных комплексов общественно-бытового назначения, многоэтажных подземных гаражей и стоянок, предприятий торговли, помещений заглубленных частей жилых зданий. Значительно увеличилась глубина заложения коллекторов для прокладки ответственных инженерных коммуникаций, а также подземных путепроводов. Особенности современного подземного строительства в городских условиях связаны с использованием новых прогрессивных технологий - строительство способом "сверху-вниз", бурозавинчиваемые сваи, разрядно-импульсная технология, микротоннелирование, НАТМ, щитовая проходка с пригрузом забоя, компенсационное нагнетание и другое.

Одной из основных причин, приводящих к выходу из рабочего состояния инженерных коммуникаций (газо - и нефтепроводы, водоводы, теплосети, кабели связи и электрокабели, артезианские скважины и всевозможные емкости), приходится на такое явление, как коррозия.

Заключение

Работа по теме: «Влияние коррозионной активности грунта по отношению к подземным строительным объектам» оказалась познавательной, интересной носила действительно исследовательский характер.

Выполнение поставленных задач потребовало кропотливой работы в библиотеках Мурманска, многочасовых поисков в Интернете по данной проблеме. Было проштудировано много справочной и научной литературы (ГОСТов, СНиПов). Состоялось знакомство с сотрудниками лаборатории Мурманского Треста инженерно-строительных изысканий «Мурмансктисиз», на базе которой были проведены исследования: определение органического вещества, рH и плотного остатка водной вытяжки, качественный и количественный состав анионов и катионов в грунте.

Гипотезы, выдвинутые в начале исследования, нашли свое подтверждение. В районе отбора проб (Варничный ручей) улица Полярные Зори, 10 началось строительство храма церкви одной из строительных компаний. Пустующие участки в центре города будут отведены либо под строительство административных, либо под жилые здания.

Почва оказывает воздействие на подземные сооружения, и на это влияет содержание в почве хлорид-ионов, нитрат-ионов, ионов железа, органики, реакция среды почвы. Из четырех образцов почвы, взятых для анализов, особенно агрессивно воздействующих на подземные строительные сооружения (фундамент, подземные кабели, сваи, опоры) не выявлено. Рекомендовать конкретное место под строительство можно лишь с учетом всех конструктивных особенностей возводимого сооружения. Но данные исследования могут служить достоверным, полным, подробным, объективным источником информации для заинтересованных строительных компаний.

Полученные данные могут стать основой для новых исследований, направленных на изучение ионов, содержащихся в почве, на здоровье людей проживающих в Октябрьском округе города Мурманска. Есть планы провести мониторинг изменения содержания микроэлементов в почве. Определить концентрации ионов свинца, ртути, кадмия, меди и других ионов, накапливающихся в почве в результате деятельности человека. Повышенное содержание свинца может быть вызвано поглощением из атмосферы выхлопных газов автомобилей. Почвы больших городов загрязнены тяжелыми металлами, соединениями свинца, серы и другими токсичными веществами. Следовательно, работа может иметь продолжение.

В работе предложены разнообразные методы по борьбе с коррозией.

Список использованной литературы

1. ГОСТ 9.014-78

2. ГОСТ 9.103

3. ГОСТ 9,008

4. ГОСТ 3,1109

5. ГОСТ 5272

6. ГОСТ

7. ГОСТ

8. СНиП 2.03.11-85

9. Алексеев качественного химического полумикроанализа. – М.: Химия, 1с.

10 Большой толковый словарь русского языка: под ред. . М – 2004, 365с.

11. Валова экологии: Издательский дом «Дашков и Ко». М – 2001. – 178с.:ил.

12. Лабораторный практикум по химии: Учебн. пособие для технолог. спец. вузов/. Р, , ; Под ред. проф – Мурманск: Изд-во МГТУ, 2000. – 195 с.: ил.

13. Политехнический словарь: под ред. . – 1980. – 338с.: ил.

14. Пономарев химия: В 2 ч. Ч. 1: Теоретические основы. Качественный анализ. – М.: Высш. шк., 1982. – 304 с.

15. www. *****

16. www. *****

17. www. *****

Приложение к главе 1

Категории коррозии при атмосферных условиях окружающей среды.

Потеря массы и толщены цинкового покрытия за год эксплуатации.

Типичные примеры для умеренного климата.

Степень

Потеря массы г/м2

Уменьшение толщины, мкм

Снаружи

Внутри

С1 незначительная

<=0,7

<=0,1

________

Обогреваемые здания с нейтральной атмосферой.

С2 слабая

> 0,7-5

>0,1-0,7

Атмосфера с незначительным загрязнением. В основном сельские районы.

Неотапливаемые здания, где выступает конденсация.

С3 умеренная

>5-15

>0,7-2,1

Атмосфера города и промышленных зон. Умеренное загрязнения двуокисью серы.

Производственные помещения с высокой влажностью и слабым загрязнением воздуха.

С4 сильная

>15-30

>2,1-4,2

Промышленные районы и побережье с умеренной концентрацией солей.

Химические сооружения, бассейны, домики над водой.

С5-I очень сильная (промышленная)

>30-60

>4,2-8,4

Промышленные районы с высокой влажностью и агрессивной атмосферой.

Здания или зоны с почти постоянной конденсацией и сильным загрязнением.

С5-M очень сильная (море)

>30-60

>4,2-8,4

Прибрежные зоны с высокой конденсацией солей.

Здания или зоны с почти постоянной конденсацией и сильным загрязнением.

Примечание: в прибрежных районах с теплым влажным климатом потери массы или снижение толщины могут превышать границы категории С5-М.

Категории коррозии в воде и почвы.

Категории

Окружающая среда

Примеры окружающей среды и металлоконструкций

Im1

Пресная вода

Конструкции на реках, ГЭС

Im2

Морская и солоноватая вода

Прибрежные сооружения, портовые зоны с металлоконструкциями, ворота шлюзов, плотины

Im3

почва

Емкости в почве, металлические конструкции и трубы

Приложение к главе 2

Диаграммы

Теплица Варничный ручей

Планерное поле Воинская часть

Хлорид-ион Нитрат-ион

Ионы железа Органика

Приложение к главе 2.1

Сравнительная диаграмма рН показателей по объектам

Приложение к главе 2.3

Средние результаты анализов и испытаний грунтов и воды-среды для определения коррозионной активности по отношению к углеродистой стали, свинцовым и алюминиевым оболочкам подземных кабелей

Объект

Территория около воинской части

Планерное поле

Варничный ручей

Теплица

Место отбора пробы грунта

Скважина №

1

2

3

4

Глубина, м

0,5-1

0,5-1

0,5-1

0,5-1

Водная

вытяжка

из грунтов

pH

6,91

4,80

6,54

6,45

Содержание от массы воздушно-сухой пробы

Хлор-ион %

0,0014

0,0125

0,0021

0,0010

Нитрат-ион %

0,0027

0,0018

0,0024

0,0060

Ионы железа %

0,0003

0,0002

0,0005

0,0002

Органические вещества %

0,0057

0,0352

0,0052

0,0357

Анализ водной вытяжки

Объект

pH

Хлорид-ион

Cl-

Нитрат-ион

NO3-

Ионы железа

Fe2+, Fe3+

Окисляемость

Территория около воинской части

6,91

0,2

5,31

0,017

1,1

Планерное поле

4,80

1,8

3,54

0,011

6,8

Варничный ручей

6,54

0,3

4,87

0,023

1,0

Теплица

6,45

0,15

11,95

0,01

6,9

Степень коррозионной агрессивности насыпных грунтов

в соответствии с ГОСТ 9.

ОБЪЕКТ: Территория около Воинской части.

Показатель коррозионной агрессивности

Значения показателя от-до

Степень коррозионной агрессивности

ПО ОТНОШЕНИЮ К УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

Удельное электрическое сопротивление; Ом*м в лабораторных условиях

46-47

Средняя

ПО ОТНОШЕНИЮ К СВИНЦОВОЙ ОБОЛОЧКЕ КАБЕЛЯ

Водородный показатель, pH

6,91-6,91

Низкая

Органические вещества,(гумус),%

0,,0057

Низкая

Нитрат-ион,%

0,0027-0,0027

Высокая

ПО ОТНОШЕНИЮ К АЛЮМИНИЕВОЙ ОБОЛОЧКЕ КАБЕЛЯ

Водородный показатель, pH

6,91-6,91

Низкая

Органические вещества,(гумус),%

0,0014-0,0014

Средняя

Нитрат-ион,%

0,0003-0,0003

Низкая

ОБЪЕКТ: Планерное поле.

Показатель коррозионной агрессивности

Значения показателя от-до

Степень коррозионной агрессивности

ПО ОТНОШЕНИЮ К УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

Удельное электрическое сопротивление; Ом*м в лабораторных условиях

46-47

Средняя

ПО ОТНОШЕНИЮ К СВИНЦОВОЙ ОБОЛОЧКЕ КАБЕЛЯ

Водородный показатель, pH

4,80-4,80

Высокая

Органические вещества,(гумус),%

0,,0352

Высокая

Нитрат-ион,%

0,0018-0,0018

Высокая

ПО ОТНОШЕНИЮ К АЛЮМИНИЕВОЙ ОБОЛОЧКЕ КАБЕЛЯ

Водородный показатель, pH

4,80-4,80

Средняя

Органические вещества,(гумус),%

0,0125-0,0125

Высокая

Нитрат-ион,%

0,0002-0,0002

Низкая

ОБЪЕКТ: Варничный ручей.

Показатель коррозионной агрессивности

Значения показателя от-до

Степень коррозионной агрессивности

ПО ОТНОШЕНИЮ К УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

Удельное электрическое сопротивление; Ом*м в лабораторных условиях

46-47

Средняя

ПО ОТНОШЕНИЮ К СВИНЦОВОЙ ОБОЛОЧКЕ КАБЕЛЯ

Водородный показатель, pH

6,54-6,54

Низкая

Органические вещества,(гумус),%

0,,0052

Низкая

Нитрат-ион,%

0,0024-0,0024

Высокая

ПО ОТНОШЕНИЮ К АЛЮМИНИЕВОЙ ОБОЛОЧКЕ КАБЕЛЯ

Водородный показатель, pH

6,54-6,54

Низкая

Органические вещества,(гумус),%

0,0021-0,0021

Средняя

Нитрат-ион,%

0,0005-0,0003

Низкая

ОБЪЕКТ: Теплица.

Показатель коррозионной агрессивности

Значения показателя от-до

Степень коррозионной агрессивности

ПО ОТНОШЕНИЮ К УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

Удельное электрическое сопротивление; Ом*м в лабораторных условиях

46-47

Средняя

ПО ОТНОШЕНИЮ К СВИНЦОВОЙ ОБОЛОЧКЕ КАБЕЛЯ

Водородный показатель, pH

6,45-6,45

Средняя

Органические вещества,(гумус),%

0,,0357

Высокая

Нитрат-ион,%

0,0060-0,0060

Высокая

ПО ОТНОШЕНИЮ К АЛЮМИНИЕВОЙ ОБОЛОЧКЕ КАБЕЛЯ

Водородный показатель, pH

6,45-6,45

Низкая

Органические вещества,(гумус),%

0,0010-0,0010

Средняя

Нитрат-ион,%

0,0002-0,0002

Низкая

Приложение к главе 3

Мурманск:

Дом № 7 на улице Полярная Дивизия Дом № 42 по Кольскому проспекту Сигнальный маячок