Дефекты и повреждения

          Причинами появления дефектов труб являются их несовершенная конструкция.  Проектируя и строя трубы, инженеры не смогли избежать и предусмотреть всех факторов. Технические ограничения в возможности бетонировать без перерывов, устраивать газоплотную футеровку, иметь доступ к теплоизоляции сыграли свою роль. Эксплуатация дымовых труб в течении десятков лет под воздействием  разрушающий факторов привела к необходимости качественного ремонта.

        Большинство труб в России строилось с применением технологии переставной опалубки. Обычно высота секций бетонирования составляет 2.5 метра, а это примерно 40-100 стыков по всей высоте. В местах стыков, как с внутренней, так и наружной стороны ствола, бетон всегда более рыхлый и пористый. Футеровка выполненная в виде кирпичной кладки не является абсолютно герметичной. Швы в кирпичной кладки пропускают дымовые газы в зазор между футеровкой и железобетонным стволом.  При этом температура газов падает до точки росы и выделяется конденсат. Конденсат часто содержит агрессивные составляющие. При его оседании на внутренней поверхности железобетонного ствола происходит разрушение бетона, особенно в месте стыка секций бетонирования.  Верхняя часть ствола находящаяся в зоне окутывания дымовыми газами так же подвержена значительным повреждениям.

           Под воздействием этих факторов происходит потеря прочности бетона из за вымывания извести из цементного камня  (выщелачивание цементного камня). Из исследований известно, что потеря 16% извести приводит к снижению прочности примерно на 20%. Полная потеря прочности бетона наступает уже при 40-50%ной потере извести. В случае воздействия кислотного конденсата идет преобразование извести в соли серной, соляной или азотной кислоты. В последствии продукты разрушения вымываются. Структура бетона становится пористой и ствол теряет прочность. Высокая концентрация щелочей убивает основные составляющие цементного клинкера (кремнезема). Прочность бетона уходит безвозвратно и спасти конструкцию от полного уничтожение может только чудо.

          Пористая и рыхлая структура бетона является легкой добычей для влаги и холода. Замораживание бетона после насыщения водой его рыхлой структуры приводит к образованию льда. При этом давление в порах от расширения льда просто разрывает бетон. Это процесс идет от первых заморозков в ноябре до конца марта. Циклическое воздействие оттепель – похолодание характерно для Северо-Запада России.  Дымовые трубы превращаются в ледяных монстров.

          Только ли  разрушение бетона следует опасаться? Известно, что бетон хорошо работает на сжатие и в десятки раз хуже на растяжение.  Для восприятия растягивающих усилий и применяют стальные арматурные стержни.  Арматурные стержни защищены от коррозии слоем бетона. Под воздействием щелочной среды бетона поверхность арматуры покрывается пассирующей пленкой, которая и защищает её долгие годы. Что же может повредить пленку и превратить прочную стальную арматуры в пыль? Это кислая среда. Под воздействием СО2 и SO2, которые присутствуют в дымовых газах, снижаются защитные свойства бетона. Падает щелочность, окислительные процессы нарастают и начинается коррозия. Коррозия арматуры часто идет без видимых признаков, под защитным слоем бетона арматура может за несколько лет потерять до 70-100% поперечного сечения. А что такое бетон без арматуры мы уже знаем.