Файл: Техническая эксплуатация портовых сооружений..pdf

та при применении антисептика, обладающего достаточной ток­ сичностью и малой выщелачиваемостью.

При обследованиях морских гидротехнических сооружений с каменными, бетонными, металлическими поверхностями давно замечено поселение на них органических обрастаний, главным образом в подводной части. Эти обрастания иногда представляют собой плотную корку органического покрова из представителей растительного или животного мира или тех и других одновре­ менно.

Установленное в наших многочисленных обследованиях удов­ летворительное состояние подводных бетонных и железобетонных частей сооружений после значительного срока службы свидетель­ ствует о малом практическом значении органических обрастаний.

Исследования, проведенные за последние годы, показывают,, что органические обрастания и различные бактерии оказывают заметное влияние на сохранность стальных конструктивных эле­ ментов морских гидротехнических сооружений (металлический шпунт, трубчатые сваи, балки, раскосы, схватки из различного сортамента прокатной стали, оболочки и облицовки из листовой стали, открытые части крепежных устройств и пр.).

Для стальных конструкций наиболее опасными в отношении коррозии являются животные организмы, понижающие щелоч­ ность среды. Растительные обрастания вызывают противополож­ ный эффект. Влияние обрастаний на коррозию стали является сложным и малоизученным вопросом, и решение его нуждается в проведении дальнейших широких исследований в естественных условиях моря. Применение надежных способов защиты от кор­ розии устраняет вредное влияние обрастаний на сохранность ме­

родных условий Н. А. Смирновым в 1962 г. предложен метод оп­

К— коэффициент, характеризующий «жесткость» цикла за­ мораживания и оттаивания для данного участка по вы­ соте сооружения, зависящий от продолжительности за­

мораживания и оттаивания в течение суток.

117'

Значения температур ^ и t2 устанавливают по данным много­ летних наблюдений гидрометеостанций за температурами возду­ ха и воды в районе расположения сооружения. Величину п опре­ деляют на основании данных, характеризующих гидрометеороло­ гический режим в районе расположения сооружения, а также ис­ ходя из количества смен горизонтов воды за морозный период в течение года.

вания и оттаивания. Н. А. Смирновым на основании многолетних наблюдений за состоянием гидротехнических сооружений, рабо­ тающих в тяжелых условиях, для определения коэффициента К принята следующая гипотеза. В условиях моря процесс оттаива­ ния бетона происходит медленнее, чем замораживание, так как относительно низкие температуры воздуха чередуются с невысо­ кими положительными температурами воды или отрицательными температурами морской воды до минус 2°С.

Первоначально принятый жесткий режим характеризовался продолжительностью замораживания, равной 8 ч, и оттаивания— 16 ч. По данным новых наблюдений за техническим состоянием бетонных и железобетонных гидротехнических сооружений в се­

118

циента К от режима замора­ живания и оттаивания (рис. 83). Этот метод позволяет с достаточной для практиче­ ской дели точностью опреде­ лить показатель агрессивности среды для любого участка по высоте сооружения и по най­ денному значению показателя

Авыбрать меру защиты.

Вусловиях моря измене­ ние уровня воды, а следова­ тельно, и коэффициента жест­ кости режима, происходит по более сложной закономерно­ сти, чем принятая нами с изве­ стным приближением линей­ ная зависимость К от продол­

ние вполне допустимо, так как отклонения от наблюдаемых дейст­ вительных величин невелики.

'По установленному гидрометеорологическому режиму района значение коэффициента К легко находится по табл. 7. Например, в условиях Кольского залива с правильными полусуточными при­ ливами в общей сложности в течение суток по линии среднего уровня продолжительности замораживания при отливе и оттаива­ ния при приливе составляют по 12 ч. По табл. 7 соответствующий этому режиму коэффициент Х =0,857.

Для разных продолжительностей замораживания и оттаивания на отметках среднего уровня моря, характерных для районов с неправильным суточными и полусуточными приливами, а также безливных морей, где колебания уровня воды происходят без оп­ ределенной последовательности во времени, коэффициент К мо­ жет быть найден интерполяцией по данным табл. 7. Для районов, где наблюдаются суточные или смешанные приливы, а также длиннопериодные сейши, барические волны и сгонно-нагонные явления, должны быть определены средние значения продолжи­ тельности подъема и падения уровня воды и в соответствии с ни­ ми режим замораживания и оттаивания.

Располагая гидрометеорологическими данными и зная значе­ ние коэффициента К, можно легко определить величину показате­ ля агрессивности А для любого района по приведенной выше фор­ муле. Например, для Кольского залива (район Мурманска) при

11»

жения, расположенного в зоне переменного уровня, определяется по параметрам наиболее жесткого режима замораживания и отта­ ивания, принятого для рассматриваемого района, т. е. при /С=1. Части сооружения, расположенные в зоне переменного уровня по высоте больше 1 м, делят по вертикали на отдельные участки и для каждого из них устанавливают свой показатель агрессивности сре­ ды и соответствующие меры защиты. Численное значение показате­ ля Л выражает количество градусов-циклов для разных режимов замораживания и оттаивания.

Предложенный метод наиболее полно отражает комплекс аг­ рессивных природных факторов. Например, по нормативным кли­ матическим условиям район Мурманска (Кольский залив) должен быть отнесен к умеренным условиям службы, а по значению пока­ зателя Л он характеризуется особо суровыми условиями.

Данный метод и эмпирическая формула для определения агрес­ сивности среды основаны на многолетних наблюдениях за техни­ ческим состоянием бетонных и железобетонных гидротехнических сооружений, работающих в тяжелых гидрометеорологических ус­ ловиях, а также на материалах экспериментальных исследований, проведенных в натурных условиях этих районов (северные и даль­ невосточные порты). Зоны и характер разрушений установлены по результатам фактического состояния сооружений и опытных об­ разцов, находящихся под воздействием всего комплекса природ­ ных факторов, в том числе морской воды (соленость 33—35%о)

Для районов со средними и легкими гидрометеорологическими условиями с меньшей соленостью морской воды в формулу пока­ зателя А должен быть включен коэффициент, учитывающий эту особенность (меньшую соленость). Величина коэффициента всег­ да будет меньше единицы, и предположительно минимальное его значение будет находиться в пределах 0,70—0,75 (пресная вода). Для практического использования предложена нормативная ха­ рактеристика агрессивности внешней среды и перечень мероприя­ тий по обеспечению долговечности морских гидротехнических соо­ ружений (табл. 8).

До завершения лабораторных и натурных исследований по уточнению коэффициента К жесткости среды и накопления необ­ ходимых данных наблюдений за гидрометеорологическими факто­ рами в настоящее время, в соответствии с ГОСТ 4795—68, морские бассейны разделяются по гидрометеорологическим условиям служ­ бы на три района.

Тяжелые (суровые и особо суровые условия) — побережья Баренцева, Белого, Японского морей и Татарского пролива (за

120