Техника - молодёжи 1966-09, страница 9

КУДА ДЕВАЛАСЬ АРМАТУРА?

ТАИНСТВЕННАЯ ПРОПАЖА

На одном из медеэлектролитных заводов меняли железобетонные колонны. Те самые, на которых покоятся электролизные ванны. Колонны честно отслужили свой срок, но внешне выглядели вполне прилично. «А не смогли бы они служить и дальше?» — возник невольно вопрос.

Колонну «подрубили» на уровне пола и сняли. Присутствовавшие при этом строители и технологи склонились над ее открывшимся сечением.

На внешнем слое бетона виднелись рыхлые, крошащиеся участки — следы химической коррозии. Этот слой постоянно находился в контакте с воздухом, насыщенным парами серной кислоты н агрессивными газами^ и не был защищен от случайных брызг электролита.

Но химическая коррозия неглубоко забралась в бетон. Под верхней корочкой он был сиова плотный и твердый до самой арматуры. Арматуры?

— Постойте, а где арматура? — переглянулись специалисты. — Куда исчезли стальные стержни?

Стержней в бетоие не было. На их месте виднелись лишь какие-то ржавые пятна и потеки.

— Все ясно,— заметил кто-то из технологов,— арматуру забыли поставить при строительстве цеха.

— Ну, знаете ли,— возмутились строители,-— вы здесь работаете, вы и...

Конечно, строители не забыли армировать бетон, а технологи не собирались вытаскивать из него арматуру.

Но таинственного в этом ничего иет. Арматуру похитили.. блуждающие токи.

Когда снятую колонну разбили иа куски, то обнаружили еще одии их зловещий след. В верхней части колоииы сохранились остатки стержней, каждый из которых был заострен наподобие заточенного карандаша. С них-то и стекали токи, унося с собой металл.

ПОДЗЕМНЫЕ СНИТАЛЬЦЫ

Откуда же берутся блуждающие токи? Их источником может быть любое потребляющее, вырабатывающее или проводящее электрический ток устройство. Считают, что первым источником блуждающих токов был трамвай. Да, обыкновенный трамвай с его положительным полюсом— медным проводом и отрицательным—рельсами. Ток возвращается к источнику по рельсам. Вот рельс коснулся влажного участка почвы или слоя, пронизанного тончайшими капиллярами — остатками корневой системы растений, которые к тому же заполнены отложениями почвенных солей. Часть тока устремляется в эти своеобразные лазейки. Попав в землю, он вначале двигается хотя и иа некотором удалении, ио параллельно току з рельсах. Электрическое сопротивление поверхностного слоя земли велико по сравнению с сопротивлением рельса — металлического проводника. Поэтому величина тока мала.

В зависимости от условий часть уже ответвившегося тока потом может пойти по своему пути. Ои как бы дробится, и его маршрут усложняется. Вот тут-то и попадаются блуждающему току проводники низкого сопротивления: металлические трубы, кабели, армированные металлом подземные конструкции. Сопротивление падает, величина тока растет. И как бы ии был ток иичтожен, ои вершит свое разрушительное дело. Ведь блуждающий ток силою в 1 а «съедает» за одии год 10 кг стали!

Блуждая, токи всегда воввращаются в основную цепь. Длина пути, проходимого ими от точки ответвления, очень велика. Иногда она измеряется километрамв. Так, например, блуждающие токи были обнаружены в железобетонном стволе шахты иа глубине больше 150 м. А их источник — электрифицированная железная дорога проходила от устья шахты на расстоянии полукилометра)

В. СЛУКИН, инженер

ТОКИ СКВОЗЬ БЕТОН

На химических комбинатах и заводах цветной металлургии применяют токи силою в тысячи ампер. Утечка из основной цепи также достигает больших величин — десятков ампер.

Токи уходят из плохо изолированных участков проводов, уходят вместе со струей электролита, подающегося по трубам в электролизные ванны или вытекающего оттуда обратно, уходят по тонким мостикам сотеи случайных контактов.

Ток попал в железобетониую конструкцию. Железо в бетоне — проводник первого рода в своеобразном электролите — твердом и обладающем высоким сопротивлением бетоие. Таким образом, протекание тока по железобетону вызовет электрокоррозию арматуры.

Например, блуждающие токи очутились в одной из известных уже нам колоии и стекают по арматуре в груит. Место выхода токов из арматуры — анод. Но анод при электролизе, теряя катионы, растворяется, «тает». Металлические стержни арматур обрастают толстым слоем ржавчины, концы их «затачиваются». Появляется характерное острие—«карандаш». Покинув колонну, токи попадают в грунт. Они могут облюбовать соседнюю колонну и войти в ее арматуру снизу, из грунта. И снова: место входа — катод, выход — анод Внизу арматура сохраняется, вверху растворяется. Опять появляется толстый слои ржавчины и «карандаши».

,На этом «подвиги» блуждающих токов не заканчиваются. Арматура похищена. Но. может быть, бетон прекрасно обойдется и без нее? Благо проектировщики всегда учитывают запас прочности в своих расчетах...

Нет, блуждающие токи не оставляют в покое и бетон. Во-первых, протекая по арматуре, они нагревают ее иногда до 100° С. Так как при нагревании бетой и металл расширяются по-разному, связь между ними нарушается. Это ослабляет конструкцию.

Во-вторых, продукты электрокорровии арматуры — окислы и гидроокислы железа занимают объем в 2,5—3 раза больший, чем «свежие» стержни. Увеличившись в объеме, корродирующая арматура как бы раздвигает бетон, стремится разорвать защитный слой. При этом давление достигает 300 кг/см² и бетон трескается.

Наконец, блуждающие токи могут проходить непосредственно по бетону. При этом влага, Заключенная в порах, нагревается и частично испаряется. В каждой поре создается давление, что опять-таки ведет к растрескиванию бетоиа.

Только образование трещин в бетоие За счет блуждающих токов приводит к потере до 35% его прочности. Кроме того, трещины ускоряют коррозию арматуры и вызывают химическую коррозию самого бетона.

КАК 0n03HJ

13БОЙНИНА?

Говоря о блуждающих токах и их коррозионном действии, мы все время имели в виду постоянный ток. А как же переменный? Как ои ведет себя, нападая на строительные конструкции, трубопроводы, кабели?

По мнению некоторых ученых, переменный ток вообще не причиняет конструкциям никакого вреда. Другие считают, что его коррозионная способность в 50 раз слабее, чем у постоянного тока. А скептики утверждают: коррозионные свойства переменного блуждающего тока просто еще недостаточно изучены.

Иногда переменный ток просто вреден. Никакая стройка не обходится без сварочных работ. Если контур заземления при этом не изолируется От конструкции, то часть тока ответвляется в железобетон. При постоянном сварочном токе блуждающие токи тоже постоянные. С ними все ясно: это разбойники. А с переменными? Оказывается, сварочная дуга обладает вы-

5