Statiniai ir aplinka

1. Inzineriniai statiniai Tai iš dirbtinių ar gamtinių m-gų pastatyti statiniai skirti tenkinti žmogaus techninius, buitinius, dvasinius ar kultūrinius poreikius, ir skirstomi pagal paskirti: 1) pastatai a) pramoniniai b) gyvenamieji c) buitiniai d) kultūrines, dvasines paskirties; 2) keliai; 3) geležinkeliai; 4) tiltai ir viadukai; 5) vamzdynai; 6) hidroelektrines; ir kiti. Statinių statyboje naudojamos įv. konstrukcijos: 1) molines; 2) medines; 3) G/b; 4) metalines; 5) polimerines; 6) kombinuotos. Kiekviena iš jų labai skirtingai reaguoja su aplinka. Pramoniniai pastatai skirstomi dar pagal jų paskirti, juose esančią technologiją, ir gali turėti labai didelę ir net lemiamą poveikį pastato konstrukcijos atsparumui. Keliai skirstomi pagal jų danga, vamzdynai – pagal paskirti: dujotiekiai, naftotiekiai, vandentiekiai, kanalizacijos. 2. Aplinka Tai viskas kas mus supa. Tai ne tik gyvoji ar negyvoji gamta, bet ir žmogus bei jo veikla. Aplinka susideda iš daugybes sudėtinių dalių. Pagr.: atmosfera, vandenys, meteo sąlygos, dirvožemis, flora, fauna, mikroorganizmai, žmogus, žmogaus veikla, kraštovaizdis. Šių aplinkos faktorių poveikis inžinerinėms statiniams nevienodas. Dažniausiai vyksta kelių faktorių suminis poveikis. Prie pagr. faktorių, kurie sąveikauja su inž. statiniais galima priskirti: atmosfera, vandenys, meteo sąlygos, žmogaus veikla. Žmogaus veikla veikia statinius daugiausiai netiesiogiai, o per kitus aplinkos faktorius. Norint akivaizdžiai įsitikinti kaip aplinka veikia statinius kartais užtenka apžiūrėti keletą pastatų, atkreipiant dėmesį į jų si ir stogą ir akivaizdžiai bus matyti aplinkos kenksmingas poveikis statiniams. 3. Atmosferos teršalų savybės Atmosfera – tai pagrindinis inž.st-nis veikiantis aplinkos faktorius. Esant ore teršalams, ji tampa aktyvesnė ir kenksmingas poveikis statiniams suaktyvėja. Oro užterštumo problema egzistuoja jau seniai. Dar 1382 m isleistas Prancūzijos karaliaus Karlo VI nutarimas draudžiantis išmesti į aplinką “blogai smirdantį ir vėmimą sukeliantį orą”. Bet iki pramonės išsivystymo oro teršimas buvo ribotas. Padėtis labai pasikeitė išaugus pramonei ir miestų gyventojų sk. Apskritai problema yra ir tame, kad žmonių ūkinės veiklos metu, be sukuriamo produkto dar lieka atliekos, kurios toliau nepanaudojamos. Atliekos būna kietos, skystos ir dujinės. Pastarosios kaip tik ir patenka bei užteršia atmosferą kenksmingomis medžiagomis. Teršimas ekologijoje – nepalankus aplinkos pasikėtimas, kuris pilnai ar dalinai yra žmonių veiklos rezultatas, ir kuris tiesiogiai ar per kitus faktorius, keičia patenkančios energijos pasiskirstymą, radiacijos lygius, fizinės, cheminės aplinkos savybes ir gyvų organizmų egzistavimo sąlygas. Šie pasikeitimai gali veikti statinius ar žmogų tiesiogiai arba per vandenį ar kitus faktorius. Jie gali sumažinti statinių eksploatavimo laiką. Pirmoje vietoje tarp aplinkos teršimo šaltinių yra iškasami angliavandeniliai(anglis, nafta, dujos), nes juos deginant susidaro dideli kiekiai atliekų. Atmosferą teršiančios medžiagos pagal jų poveikį statiniams ir žmogui skirstomi į: 1) fizines 2) chemines 1. Fizinės yra: a) radioaktyvus el-tai b)šiluminis teršimas- atmosferos temperatūros didėjimas c)triukšmas ir žemo triukšmo vibracijos 2. Cheminės yra: a) dujiniai anglies junginiai ir skysti angliavandeniliai b) pesticidai ir kitos sintetinės m-gos c)sieros junginiai d) azoto junginiai e) sunkieji metalai f) floro junginiai g)kietos priemaišos h) organinės m-gos. pagal susidarymo pobūdį visos atmosferą teršiančios medž. skirstomos į: 1)natūralios kilmės 2)dirbtinės(antropogeninės)kilmės 1) natūralios kilmės priemaišos patenka į atmosferą vulkano veiklos metu, vėjui pustant dirvą ir kalnų uolienas, miško gaisrų atveju, sunykstant ar pūvant augalams. 2) antropogeninės kilmės priemaišos susidaro sudegant kurui taip pat sudeginant pramonės ir buitines atliekas, vykdant branduolinį sprogimą. Per paskutiniuosius 100 metų į atmosferą pateko virš 106t Nikelio tiek pat Kobalto, 0,6∙106t cinko. Pagal sudėtį į atmosferą patenkančios m-gos skirstomos į: 1)dujines 2)kietos 3)skystos. Dujinės m-gos tokios kaip CO, SO2 ir kiti sieros junginiai, CxH4, NOx, organiniai junginiai sudaro 90proc.priemaišų. Kietos priemaišos tokios kaip dulkės, sunkieji metalai, mineraliniai ir organiniai junginiai, radioaktyvios medž. sudaro apie 10proc. Skystųjų priemaišų masė santykinai maža lyginant su pirmųjų dviejų grupių ir tesiekia 1proc. Kietųjų priemaišų sudėtyje beveik visą laiką yra vandens, kurio kiekis priklauso nuo aplinkos oro drėgnumo. 3.1. CO (anglies monoksidas) CO buityje vad. Smalkėmis. Labiausiai paplitusi ir reikšmingiausia pagal masę atmosferos priemaiša. Natūraliomis sąlygomis CO kiekis atmosferoje yra l. mažas. Jis svyruoja nuo šimtųjų dalių iki 0,2mln-1. Pagrindinis CO kiekis susidaro deginant iškasamą kurą. Max Co kiekis susidaro šildant variklį, t.p naudojant persotintą mišinį, CO kiekis gali siekti iki 10proc išmetamų dujų tūrio. Bendra išmetama CO masė įvertinama apie 350mln tonų iš jų dėl benzino deginimo 270mln tonų, anglies –15mln.t,malkų- 15mln.t,pramoninių atliekų- 35mln.t,miško gaisrų-15mln.t. Aukščiausias CO kiekis viršijantis DLK, t.y. tam tikra normatyvais nustatyta max teršalo konc, kuriai esant medž. dar nedaro žymaus neigiamo poveikio žmogaus organizmui ir jo darbo sąlygoms yra vienkartinė ir paros DLK. Charakterizuojančia trumpalaikis ( ne > 20-30min) ir ilgalaikis šios m-gų poveikis žm. organizmui. CO DLK Lietuvoje yra 5mg/m3. 3.2. Sieros dioksidas ( SO2) SO2 pagal masę 2 atmosferos teršalas. Pagrindinis ir vienintelis SO2 atsiradimo atmosferoje šaltinis yra žmogaus iškasamo kuro naudojimas. Visų pirmą anglies, mazuto, naftos produktų, nes šis kuras turi didesnį ar mažesnį sieros kiekį. Pagal vertinimus į atmosferą kasmet išmetama apie 145mln.t SO2, iš šių išmetamų apie 70proc. susidaro deginant anglį, 16proc. deginant mazutą. SO2 skilimas atmosferoje vyksta veikiant UV radiacijai, kuri sąlygoja SO2 susidarymą. SO2 + SO3 =2 SO3 +185kJ energijos Reaguojant su vandens garais susidaro sieringa rūgštis: SO2 + H2O = H2SO3 +76kJ Užterštoje drėgnoje atmosferoje vyksta taip pat tokios reakcijos: SO2 + NO2 + H2 O = H2SO4 + NO Į atmosferą patenka ir kietos sieros junginiai; sieros vandenilis(H2S), kurio antropogeninė emisija yra nedidelė, o pagrindinę jo dalį išskiria mikroorganizmai dirvožemyje ir jūroje. Sieros oksidai žymiai pagreitina miestuose metalo koroziją, kuri keletą kartų greičiau vyksta negu kaime. 3.3. Azoto junginiai(NO) Žymi NO ir NO2 dalis susidaro degimo proceso metu, esant aukštai temperatūrai, visų pirmą vidaus degimo varikliuose, dirbančiuose su benzinu ar dyzelinių kuru. NO2 yra geltonos spalvos atsparios dujos, suteikiančios miesto orui rudą, gelsvą atspalvį. Veikiant UV radiacijai NO2 suyra virsdama NO. NO2 irimas vyksta esant temp virš 600 0C, todėl automobilių išmetamosiose dujose NO2 kiekis žymiai didesnis nei NO. NO2 susidaro ore vykstant reakcijai: 2NO + O2 = NO2 +120kJ Bendra NO2 masė, kuri kasmet patenka į atmosferą žm. veiklos metu yra apie 15-20mln.t Apie 0,1 nuo šių dujų masės susidaro natūraliu būdu(vulkanai, žaibai). NO2 išlieka atmosferoje vidutiniškai apie 3paras. Reaguodamos su vandens garais jis virsta azoto rūgštimi ir kitais nitratais, o pastarieji sugrįžta į dirvą kartu su krituliais. 3.4. ANGLIAVANDENILIAI (Cx Hy ) Pagr. gamtinių CxHy šaltinių yra augalai jiems tenka 1·109 t per metus, o iš antropogeninių t.y autotransportas. JAV iš 32mln. t CxHy kasmet, išmetamų i atmosferą, daugiau nei pusė tenka vidaus degimo varikliams, kuriuose kuras nepilnai sudega , ~14% pramonės išmetimams ir ~27 % kt. šaltiniams, o esant nepilnam sudegimui taip pat vyksta pavojingų kancerogeninių angliavandenių susidarymas, ypač daug kancerogenų sukeliančių vėžį yra tepaluose suodžiuose, kuriuos išmeta dyzeliniai varikliai ir šildymo sistemos, nors gerai sureguliavus variklį galima sumažinti išmetimus. Dyzelinis variklis užima vieną iš pirmųjų vietų tarp atmosferos teršimo, kancerogeninėmis medžiagomis, šaltinių. 3.5. KIETOS PRIEMAIŠOS (AEROZOLIAI) Prie gamtinės kilmės aerozolių – kietųjų dalelių ir skystųjų dalelių, sklandančių ore – prisideda didelis antropogeninės kilmės aerozolių. Kietų dalelių, esančių atmosferoje dydis svyruoja plačiose ribose nuo 1000-ųjų ir 100ųjų dalelių iki keliasdešimt µm, priklausomai nuo dydžio aerozolių dalelės yra skirstomos į 3klases: 1) Smulkios arba smulkiadispersinės jų spindulys R1 µm Tarp stambiadispersinių aerozolių išsiskiriamos dalelės turinčios hidroskopinių savybių (galinčios sugerti vandenį) jos vadinamos kondensacijos branduoliais ir iš jų susidaro debesų ir rūkų lašelių užuomazgos. Dažnai smulkios dalelės turi + ir – elektros krūvių, tuomet jos vadinamos jonais. Pagal fizines, chemines savybes aerozoliai skirstomi į: 1) Dulkes ir suodžius(kt. daleles) 2) Dūmus (sudrėkusias daleles) 3) Lašus (rūkus, debesis ir kritulius) Reikia pabrėžti, kad realiose sąlygose ir dulkių dalelės būna kiek sudrėkusios, o lašai visada turi koncentracijos branduolį. Debesų, rūkų ir lietaus lašus neskirsime prie aerozolių, nes šie yra natūralios kilmės, tik nežymi dalis antropogeninių aerozolių turi skystą struktūrą(pvz; sieros rūgštis). Pagal formą aerozolių dalelės skirstomos: a) į sferines; b) į izometrines (taisiklingi daugiakampiai) c) į plokšteles (2matmenys didesni už 3-čiąją) d) į adatos pluoštus, prizmes e) į sudėtingus junginius (ilgos grandinės su atsišakojimais, žvaigždutės) Smulkiadispersiniai aerozoliai be poveikio žmogaus organizmui taip pat sugeria radiaciją ir tuo pačiu keičia atmosferos terminį rėžimą, kas yra svarbu inž. statiniams. Smulkiadispersinių aerozolių dalelių susidarymas vyksta nenutrūkstamai iš dujinių priemaišų. Spindulys visada mažesnis už keletą 10-ųjų mikrometro. Smulkiadispersinių aerozolių susidaryme iš patekusių į atm-rą natūralios ir dirbtinės kilmės dujų (NO2, SO2, terpeno degimo ir puvimo produktai) dalyvauja saulės radiacija ir kt. spinduliavimai , o taip pat vandens garai. Stambiausios dalelės padidėja augant santykiniai drėgmei iki tiek, kad tampa debesų ir rūkų lašelių užuomazgomis, smulkesnės dalelės išlieka pradiniame pavidale, sudarydamos savarankiška smulkiadispersinių aerozolių frakciją. Aerozolių sudėtyje yra visada 4 m-gų grupės: 1)Sulfatai 2) Organiniai junginiai 3) Kieta anglis 4)Vanduo. Kurių kiekis svyruoja plačiose ribose, priklausomai nuo pradinių dujų susidarymo sąlygų, meteo sąlygų įtakos. Kieta anglis – įvairiausios rūšies suodžiai. Tikrovėje pagr. suodžių kiekį išplauna krituliai, bet suodžiai iškritę ant sniego ar ledo dangos pasiskirsto po visą plotą ir ilgai išsilaiko, pasikeičia sniego spalva, todėl padidėja jo tirpumas ant pastatų , stogų esantis sniegas gali turėti neigiamą poveikį. 4. Oro temperatūra ir jos kitimo tendencija Temperatūriniai svyravimai yra vienas pagr. inžinerinius statinius veikiančių aplinkos faktorių. Paskutiniais metais visur pastebimos t-tūrų kitimo tendencijos, todėl svarbu žinoti to priežastis, taip pat kokį poveikį šis pasikeitimas gali turėti inž. statiniams. Per paskutimus 100 m. gana nuodugniai išnagrinėtas daugelio miestų visuose kontinentuose meteorologinis ir klimatinis režimas. Praktiškai visuose miestuose (dideliuose ir mažuose) pastebima tendencija t-tūros didėjimui lyginant su aplinkybėmis. Paryžiuje per 77 metus max (dienos) t išauga 0,011°C/metus, min (nakties) – 0,019 °C/metus. Šis metinis t-tūros pasikeitimas vadinasi temperatūrosos trendu (tt). tt augimas iš esmės skiriasi metų laikais, o būtent vasarą žymiai (2-3 kartus) didesnis negu žiemą Šie duomenys įtikinamai atmeta tų tyrinėtojų nuomonę, kurie skaito, kad pagr. vaidmenį dėl t augimo mieste vaidina antropogeniniai šilumos išmetimai. Nežiūrint į tai, kad šildymo (žiemos) sezono metu šie išmetimai daug didesni, negu vasarą, vis tiek vasaros tt žymiai didesnis negu žiemos. Ir daugiamečiai (klimatiniai) duomenys, ir specialių stebėjimų (nuotraukų) duomenys rodo, kad oro t dideliame mieste gali iš esmės skirtis nuo oro t jo apylinkėse. t-tūros skirtumas ΔT dažn. teigiamas (mieste šilčiau). Pačiame mieste oro t tuo pačiu metu t.p. gali kisti gana plačiose ribose. Aukščiausios t reikšmės pastebimos centrinėje miesto dalyje, pakraščių kryptimi t mažėja. Keičiantis vėjo krypčiai centrinė šiltos srities dalis (vad. "šilumos sala") juda į pavėjinę miesto dalį. Remiantis tyrimo duomenimis, didžiausias ΔT būna rytinėmis valandomis, mažiausias – dieną. Didėjant debesuotumui ir vėjo greičiui, kaip taisyklė, ΔT mažėja. Didėjant aukščiui ΔT mažėja pasiekusi min-ą, pradeda po truputi. Ši ypatybė, kai oro t tam tikrame aukštyje pradeda didėti, vadinasi inversine stratifikacija. Inversinė stratifikacija ypač susilpnina turbulentinę apykaitą ir teršiančių m-gų nuo žemės paviršiaus ir priežeminio sluoksnio pernešimą i aukštesnius atm-os sluoksnius. Dėl tos priežasties priemaišos, patenkančios i atm-rą iš antžeminių šaltinių, išlieka netoli Žemės paviršiaus ir tuo pačiu sukelia dideli oro užterštumo lygi. Todėl ­t-tūrų inversijų tyrimui paskutiniu metu skiriamas didelis dėmesys. Iki šių stebėjimų buvo manoma, kad inversijos labai retas reiškinys. Visos inversijos skirstomos i priežemines (žemutinė riba sutampa su žemės paviršiumi) ir pakilusias (žemutinė riba yra tam tikrame aukštyje). Kaimo vietovėje vyrauja priežeminės inversijos, kurių susiformavime lemiamą vaidmenį vaidina Žemės paviršiaus radiaciniai šilumos praradimai. Pakilusios inversijos kaimo vietovėje susidaro žymiai rečiau, daugiausia esant debesuotumui ir vid. (2-10 m/s) vėjo greičiui. Mieste atvirkščiai. Sluoksnių su inversine stratifikacija storis kinta plačiose ribose – nuo 30-50 iki 500 m. ir daugiau; o ΔT (t-tūrų skirtumas) žemutinėje ir viršutinėje ribose – nuo dešimtųjų dalių iki 10 °C ir daugiau. Šią ypatybę paaiškinti padeda energijos balanso Žemės paviršiuje sąryšis: t-tūros inversijos: R = QT + LQp + QM + Qa, kur R - radiacinis balansas; QT - turbulentinis šilumos srautas; LQp - paslėptos šilumos srautai, t.y. šiluma, sunaudojama vandens išgarinimui nuo Žemės paviršiaus; QM - molekulinis šilumos srautas i dirvą; Qa - antropogeninis šilumos srautas. Šiame sąryšyje kiekvienas srautas miesto vietovėje labai skiriasi nuo atitinkamo srauto kaimo vietovėje. Visų pirma tai nulemia miesto užterštumas antropogeninėmis priemaišomis. Visi šie srautai gali kisti labai plačiose ribose. Didelę įtaką turbulentiniams šilumos srautams turi vėjo greitis: stiprėjant vėjui ardoma t-tūros inversija ne tik mieste, bet ir jo apylinkėse, kartu išnyksta ir ΔT skirtumas. 5. Metalu korozija Savaiminė metalo oksidacija keičianti jų savybes bei sumažinanti jų ilgaamžiškumą vad. korozija. Aplinka kurioje metalas koruodoja vad. korozinę (agresyvią). Metalai kontaktuoja su oru ir jame esančiais H20 garais bei vyksta metalų oksidacija: 2Me + z/2O2 = Me2Oz; 2Me-z/2O2 + H2O=2Me[OH]z. Pirma reakcija gali vykti jau gaminių liejimo metu. Ištirpęs deguonis t.p. yra oksidatorius daugeliui metalu. Šiuo atveju vyksta antroji reakcija. Dėl korozijos priklausančios nuo metalo rūšies, aplinkos agresyvumo ir kt. sąlygų atsiranda įv. m-gos suardymai. Metalo gaminių ilgaamžiškumas be kitų faktorių nulemiamas oksidavimosi t.y. perėjimo į mažiau aktyvų stovį greičiu. Metalo, kaip konstrukcinės m-gos panaudojimas tam tikroje aplinkoje galimas tik tuo atveju, jeigu oksidavimo procesas nėra per greitas. 5.1. Metalų Korozijos greitis Kieto kūno paviršiaus mikroreljefas labai sudėtingas. Jeigu liniuote išmatuoti paviršių gausime plota ω0, kuris bus visada mažesnis ″tikrojo″ paviršiaus ploto ω, kuriame ir vyksta korozija. ω = f ω(0), kur f - paviršiaus šiurkštumo koef. Idealiai lygiems paviršiams (skystiems) ω = ω0, f = 1, o kitiems kūnams f > 1. Eksperimentiškai nustatyti ω ar f yra labai sudėtinga, todėl skaičiuojant korozijos greitį naudojamas dydis ω0. Mikroreljefo pasikeitimai vykstantys korozijos metu neįvertinami, todėl visada atsiranda tam tikras netikslumas skaičiuojant korozijos greitį. Jeigu metalo svoris iki korozijos = q0, tai po laiko t jis tampa q. Korozijos greitis nustatomas svoriniu metodu: v= [q0-q]/ ω0t = Δq/ ω0t. Ši f-lė taikoma jeigu korozijos produktai pašalinami nuo metalo paviršiaus ir svoris g atitinka nesukorodavusio metalo svorį. Kai korozijos produktai pilnai lieka ant metalo paviršiaus – g(0) > g ir naudojamama f: v‘=[g(0)-g]/ω(0)t. Korozijos greitis matuojamas g/m³h ar g/m²para. Esant mažam korozijos greičiui naudojamas g/m²metus. Metalo korozija vyksta greičiau negu kt. st. m-gų. Jos greitis išreiškiamas arba metalo masės sumažėjimu per tam tikrą laiką, arba svorio sumažėjimu mm/metus. Korozijos greičiai mažiausi kaimo rajonuose, didžiausi - pram. ir jūrų klimato raj. Sukarodavusio metalo pjūviai esant įv. paviršiaus pažeidimams parodyti 1 pav.: a) tolygi korozija; b) dėmėmis; d) gyli; e) taškinė; f) popaviršinė. Jeigu visame paviršiuje korozija vyksta vienodu greičiu, tokiu atveju paviršius tampa tik labiau šiurkštesnis. Jeigu korozijos greitis įv. vietose yra skirtingas tai vyksta korozija dėmėmis ar gyli korozija. Jeigu pažeista vieta neužima didelio ploto bet yra gyli tai vad. taškinė korozija. Kai kuriais atvejais netolygi korozija daug pavojingesnė už tolygia. Esant santykinai nedideliam susioksidavusiam metalo kiekiui netolygi korozoja sukelia didesni konstrukcijos pjūvio sumažėjimą atskiruose vietose. Dėl taškinės ar gilios korozijos gali netgi atsirasti kiaurymės. T.p. galima ypatinga kai kurių metalų lydinių korozija vykstanti tik prie kristalų sienelių. Tuo pačiu jie atskiriami vienas nuo kito ploni korozijos sluoksniu Vykstant tokiai korozijai oksiduoja nedidelis metalo kiekis, bet lydinis praranda atsparumą, tai labai pavojinga korozijos rūšys, kurios negalima pastebėti išoriškai apžiūrint gaminį. Taigi korozija vyksta dėl didelio grynųjų metalo aktyvumo. Todėl jų tarnavimo laikas santykinai nedidelis. Tarnavimo laika galima prailginti 3 pagr. būdais: 1) Metalu paviršiaus izoliacija nuo agresyvios aplinkos 1.1) gaminys padengiamas plonų kito metalo sluoksnių, kurio oksidacijos greitis daug mežesnis 1.2) metalo paviršiuje sudaromi mažai tirpus korozijos produktų sluoksniai atsirandantys paveikus gaminius specialiais oksidatoriais 1.3) gaminio paviršus padengiamas santykinai chemiškai inertišku metalu arba nemetalinę m-gą. 1.4) metalų legiravimas– vienas iš patikimiausių apsaugos nuo korozijos būdų. 2) Aplinkos dezenfikavimas sumažinant jos agresyvumą 2.1) agresyvios aplinkos dezinfikavimas sumažinant oksidatoriaus konc-ją, pvz: energetikoje agresyvia aplinka yra H2O, o oksidatoriumi ištirpęs deguonis, specialiai paruošus H2O gali sumažinti O2 konc iki tiek, kad sumažėjąs korozijos greitis nebus pavojingas konstrukcijų ilgaamžiškumui. 2.2) į agresyvią aplinką įleidžiami korozijos inhibitoriai (sulėtintojai) 3) Metalo palaikymas tokiame energetiniame stovyje kai jo oksidavimas termodinamišikai neįmanomas arba labai sulėtintas 3.1) nuolatinė gaminio katodinė poliarizacija: gaminiui suteikiamas toks neigiamas potencialas, kad jo oksidacija tampa termodinamiškai negalima. 3.2) katodinė polirizacija panaudojant gaminio kontaktą su metalu turinčiu žymiai didesnį neigiamą potencialą. 3.3) anodinė poliarizacija. Visiems: siekiant apsaugoti konstrukcijas nuo korozijos dažnai jos gaminamos iš nemetalinių m-gų turinčių dideli cheminį atsparumą, pvz: keramikos, sintetinių m-gų. 6. Agresyvios aplinkai atmosferos faktoriai Vykstant korozijai konstrukciją veikia fizikiniai-biologiniai ir Ch faktoriai. Visi šie veiksniai sąlygoje, kad st. m-gos ir konstrukcijos begant laikui yra pažeidžiamos, nors randasi norm. sąlygose. Nuo išorinės sienos krentantis tinkas ir plyšiai mūruose, plytų trupinėjimai ir pan. atsiranda dažn. dėl atmosferos poveikio. 6.1. Šalčio įtaka t-tūros svyravimai žemiau 0 ºC, turi toki pat poveiki kaip ir esant teigiamai t, jeigu m-gą yra sausa. Tuo tarpui esant H2O tarp m-gos dalelių ir jam sušalant vyksta esminiai pasikeitimai H2O patekęs į m-gos plyšius ar poras sušaldomas didina savo tūrį ir spaudžia m-gos porų sieneles bei ardo jo struktūra. Šis ardantis poveikis su kiekvienu sekančiu užšalimu vis stiprėja. Greičiausiai kapiliariniu H2O užpildo nelygumai plytose, poringos struktūros, kaip tik toje vietoje prasideda ardantis užšąlančio H2O poveikis. Kita vertus m-gos turinčio dideles poras, k-uose tuščios ertmės pilnai neužpildomos vandeniu ir yra labiau atsparios šalčio poveikiui. M-gos turinčios sluoksninę sandarą dažn. sutupinėja susisluoksniavimosi plokštumose, kur jų atsparumą įtempimui yra mažiausias. Paviršiaus tipas turi didelę įtaka šalčio veikiamų m-gų atsparumui, jeigu paviršiai lygus jie yra labiau atsparus šalčio poveikiui. Sušąlančio H2O ardantis poveikis tuo pavojingesnis kuo dažniau t-tūrų svyravimai pereina 0 laipsnio ribą. Čia veikia daugkartinis atšalimas bei atlydis. Toks kintantis klimatas turi labai kenksmingą poveikį konstrukcijų ilgaamžiškumui. 6.2. Įšilimo saulėje bei kitų šilumos šaltinių įtaka M-gos struktūros irimas dėl t-tūrų svyravimų sąlygojamas pagrinde jos sandaros nevientisumu, bei jos atskiru sudėtinių dalių fizinėmis savybėmis. Jei m-gos sandara vientisa, o jos sudėtinės dalys yra smulkios bei plečiasi vienodai, tai jos yra atsparios t poveikiui, o dalelių susikibimas nesusilpnėja. Tuo tarpu m-gose sudarytose iš keliatų mineralų su skirtingais plitimosi veiksniais, o ypač tos m-gos, kurių sudėtyje yra mineralų nevienodai besiplečiančių dvejomis kristalų ašių kryptimis terminis plytimasis dažnai priveda prie daleliu išlaisvinimo. Dėl to m-goje atsiranda smulkus plyšeliai, kurie vėliau vis didėja. Saulėkaitos poveikis susijęs su vienpusišku arba netolyginu įšilimu, sukeliančių nevienodą m-gos plėtimąsi. Vykstant šiam reiškiniui m-goje atsiranda spaudimo ar tempimo įtempimai. Jei šie įtempimai bus > negu m-gų atsparumas, tai tose vietose m-ga trūkinėja, bei palaipsniui sunaikinama. Netolygus m-gos įšilimas g.b. susijęs su skirtinga šilumos absorbavimo savybe, jeigu m-ga susideda iš dalelių su skirtinga spalva ir skirtingu šilumos laidumu. Jeigu tose sąlygose, kuriose susidaro m-ga, joje buvo pradiniai įtempimai, tai t sviravimo įtaka tokiom m-gom g.b. dar pavojingesnė, nes šiuo atveju jų pradiniai įtempimai m-goje sumuojasi su įtempimais atsirandančiais dėl t-tūrų svyravimų. t-tūrų sviravimo įtaka konstrukcijoms nagrinėja tokie mokslai:1) statika 2) m-gų atsparumas ir pan. Yra daug atvejų, kai dėl temperatūrinių svyravimų padaroma žymi žala statiniui, nes jo konstrukcijos elementuose atsiranda plyšiai, kurie laikui bėgant didėja bei tampa labai jautrus lokaliniai atmosferiniai korozijai. 7. Atmosferos kritulių poveikis Vietovėse, kur pramone neišvystyta bei nėra daug gyventoju, lietus gali buti laikomas santykinai svariu bei minkštu. Jame gali buti ištirpęs nedidelis kiekis dujinių m-gų. Taigi negalima kalbėti apie agresyvu poveiki. Čia SO2, NO ir CO kiekis lietuje yra toks mažas, kad negali sukelti koroziniu procesu. Tokiu krituliu poveikis susijęs su kita savybe, būdinga labai minkštiems vandenims. Fizinis lietaus vandens poveikis susijęs su tuo, kad jis prasiskverbia į statybiniu m-gų vidų bei ištirpdo ten kai kurias sudėtines dalis; prasiskverbus šiam mišiniui per m-gas, šie junginiai nusėda ant m-gų paviršiaus, sudarydami skirtinga negu visuma sluoksni. Tuo pat metu m-gų vidine struktūra tampa poringa bei mažiau atspari. Atsiranda taip vadinamas išplovimo sluoksnis. Sis sluoksnis yra trapus bei laikui bėgant atskilinėja. Tokiu būdu m-gos irimas vyksta vis giliau ir yra tuo greitesnis, kuo didesni t-tūros svyravimai bei kuo agresyvesni junginiai, ištirpę vandenyje. Šio irimo pradžia gali apibudinti m-gos išorinio sluoksnio spalvos pasikeitimas, dėmes bei druskų nuosėdos. Pramoniniuose rajonuose kenksmingas krituliu poveikis yra didesnis, nes juose yra ir kenksmingi atmosferoje esantys teršalai (SO2, NO, CO, suodžiai, dulkes ir kt.) Ypač pavojingu atm-nių teršalu yra SO2, kuris reaguodamas su ore esančiu deguonimi virsta SO3, o pastarasis, reaguodamas su H2O, sudaro H2 SO4. Netgi nežymiai paveikus šia rūgštimi, prasideda daugumos statybiniu m-gų, korozija. Pvz.: išaiškėjo, kad g/b viadukai virs geležinkelio keliu, veikiami garvežių dūmu, koroduoja 2-3 kartus greičiau negu panašios konstrukcijos, esančios normaliose atmosferinėse sąlygose. Paprastai korozija vyksta sekančiai. Pirmiausia paveikiami m-gų sudėtiniu daleliu kraštai bei rievių ir poru sieneles. Nuo šių vietų korozija plinta vis toliau. Po kiek laiko sukorodavusiame plote lieka tik rūdys. Jei m-ga sudaryta iš skirtingu sudėtiniu dalių su nevienodu atsparumu korozijai, tai ji prasideda nuo mažiau atspariu. SO3 absorbuoja lietaus vanduo ir sniegas. Susidariusi H2 SO4 ardo statinius, ju konstrukcijas. Šis procesas sustiprėja esant suodžiams ir dulkėms, nes jų daleles absorbuoja sieros rūgštį ir tuo pačiu padidina H2SO4 kieki žemutiniuose atm-s sluoksniuose. H2SO4 ypatingai veikia m-gas, kurių sudėtyje yra magnis, molis, geležis, soda. Pramoniniu rajonu ore yra dideli dulkių kiekiai. Būdamos sausos jos mažai kenksmingos statiniams, bet sudrėkusios gali tapti koroziniu procesu priežastimi. Dulkės nusėda ant įv. statinių elementu, tinko įdubimuose. Krituliu metu iš susikaupusių dulkių sluoksnio vanduo sugeria tirpias druskas, daugiausia sieros junginius, o sąryšyje su vandeniu jie yra stiprus korozijos sukėlėjai. Ypač greitai suardomi betonai, tinkai ir muro rišikliai. Visu šių ore susidarančių koroduojancių junginių ardantis poveikis neapsiriboja tik antžemine statinių dalimi. Šie junginiai kartu su vandeniu patenka į gruntą ir jų kenksmingas poveikis požeminėms konstrukcijoms yra tuo pavojingesnis, kad ji sunku pastebėti. Įvertinant visus korozija veikiančius atm-s veiksnius, galima padaryti išvadą, kad pačiu veiksmingiausiu iš jų korozijos atsiradimui yra drėgme. Paviršiuose gali atsirasti dėmes, susidedančios iš įv. Ch-nių junginių jos ne tik gadina statinio vaizdą, bet dažnai yra pirmųjų m-gos korozijos reiškiniu, o tai atsiliepia ir atsparumui bei ilgaamžiškumui. 7.1. RŪGŠTAUS LIETAUS SUSIDARYMAS Pirmą kartą rūg.štaus lietaus problema buvo nagrinėjama 1975m rugs. Madride įvykusiame taikomosios chemijos kongrese. Labiausiai lietūs veikia atmosferą, o per ją statinius, florą ir fauną, vandenį ir dirvožemį. Rūgštaus lietaus atsiradimo priežastis – teršalų emisija į atmosferą 3pagr. iš jų – tai sieros oksidai, azoto oksidai bei LOJ. Nenutrūkstamas NOx išmetimas aiškinamas tuo, kad šie junginiai susidaro naudojant bet kokį kurą vidaus degimo varikliuose. SO2 išmetimo didėjimą iki 1925m sąlygojo audringas pramonės vystymasis, toliau sekė ekonominė depresija iki 1970m išmetimai vėl didėjo, kol JAV nebuvo priimtas naujas atmosferos apsaugos įstatymas bei nustatytos griežtos normos. Nuo 1975m išmetimai SO2 mažėjo. LOJ išmetimų padidėjimas susijęs su intensyviu transporto vystymu, padidėjus org-nių tirpiklių sunaudojimu pramonėse, toliau sekė išmetimų sumažėjimas susijęs su griežtesne automobilių išmetimų dujų kontrole bei spec. katalizatorių geresniam automobilių kuro sudegimo panaudojimu. 7.2. ATMOSFEROS PROCESAI DĖL KURIŲ SUSIDARO RŪGŠTŪS LIETŪS 1) Teršalų pernešimas dėl vėjo į nusodinimo zoną , kertu susimaišant su neužterštomis oro masėmis; 2) Cheminiai ir fiziniai procesai dujinėje fazėje, dėl ko pakinta pirminių junginių koncentracijos bei oro srauto cheminė sudėtis; 3) Antropogeninės kilmės m-gų sugėrimas debesyse ir vandens lašeliuose iš cheminės reakcijos skystoje fazėje ir tolesnis teršalų išmetimas kritulių pavidalu; 4) Sausas išritimas (adsorbavimas dirvoje, medžių viršūnėse). 7.3. RŪGŠTAUS LIETAUS PROGNOZAVIMO YPATUMAI Prognozuoti RL galima nustačius kiekybinį ryšį tarp teršimo šaltinio ir kritulių išmetimo vietos tam reikia tiksliai pavaizduoti m-gų. cheminės transformacijos procesus bei masės apykaitos dėsningumus. Tai labai sudėtingas uždavinys, nes ir dujinėje ir skystoje fazėje vyksta daugybė procesų. Svarbiausi iš jų yra piešinyje. Dėl šios sistemos sudėtingumo prognozavimui reikalingi tobuli matematiniai moduliai. JAV sukurtas ″regioninės kritulių kontrolės″ modulis šis modulis nuolat papildomas ir tobulinamas. Rūgštingumo matavimo vienetu naudojama vandenilio jonų koncentracija H+ , bet dažniausiai praktikoje naudojamos pH rodiklis, kuris nusakomas kaip priešino ženklo H+ jonų koncentracijos dešimtinis logaritmas. Kuo didesnės pH, tuo mažesnis rūgštingumas. 7.4. ATMOSFEROJE VYKSTANČIOS REAKCIJOS Atmosferą galima nagrinėti kaip didžiulę rūgštingumo sistemą su dideliu reakcijos inicijuojančiu deguonies kiekiu. Junginiai turintys C,H,S ir N atomus patekdami į atmosferą virsta stabiliais ilgai egzistuojančiais junginiais, Pvz. CO2 arba trumpai egzistuojančiais rūgštinio tipo junginiais, pvz, NOx, SO2 kurių pagrindu susidaro rūgštys, pašalinamos iš atmosferos su krituliais – tai ir yra rūgštūs lietūs.Šiuose virsmuose dalyvauja O2, O3, HO°, HO2, ROO, (PAN), H2O2 , NO3- , aktyviausia iš jų HO° , PAN, NO3-. Paveikus ozoną šviesa vyksta reakcija: O3→O+O2 Apie 1% susidariusio atominio deguonies reaguoja su vandens garais. O+H2O→2HO° HO2° susidaro po šių dviejų reakcijų: HO°+CO→CO2 + H° H° + O2 → HO2° Naktį atmosferos procesuose svarbų vaidmenį vaidina NO3- . Jis susidaro iš čia: NO2 +O3→NO3-+O2 Jo nuolatinė koncentracija išlaikoma vykstant: NO3-+ NO2 ↔ NO3-+ O2 NO3- gana aktyvus ir sąveikauja su aldehidų C-H ryšiais ir aromatiniais fenolio tipo junginiai sudarydamas azoto rūgštį: NO3-+RCND → H NO3 +RCO° Susidarant rūgštiems lietums ypač svarbios azoto ir sieros rūgštys. Daugelyje išmetimu pirminiu produktu yra azoto oksidas, kuris reaguoja su O3 ir HO° radikalais virsta NO2 ,dieną HNO3 pagrinde susidaro iš NO2+ HO° →HNO3 .Vasarą NOx virtimo į HNO3 dieną greitis mažai skiriasi nuo nakties, o žiemos periodu naktį rūgšties susidarymo greitis 10 kartų didesnis negu dieną. Dujinė sieros rūgštis susidaro dalyvaujant HO°: SO2 + HO°→HSO3° HSO3° + O2→HO2°+SO3 SO3 + H2O→H2SO4 Pagal šias reakcijas sieros susidarymo greitis auga proporcingai SO2 koncentracijai. 7.5. Rūgštūs lietus ir inžineriniai statiniai Per paskutinius 30-40 metų rūgščių lietų (RL) poveikis konstrukcinėms m-goms tapo akivaizdus. Per šį laikotarpį tokie kultūros paminklai, kaip akropolis Graikijoje, Vestminsterio rūmai Londone, nukentėjo labiau negu per visą ankstesnį savo egzistavimo laiką. 1988 m. Stokholme buvo surengta paroda, kur eksponatais buvo nuotraukos apie pažeistas bažnyčias, kt. istorinius paminklus. Pagrindine tų pažeidimų priežastimi akcentuoti RL. Tokia situacija tampa įprasta visuose regionuose su išvystyta pramone. Pirmosios publikacijos apie šiuos pažeidimus pasirodė labai senai, dar 1880 m. Bet į šias publikacijas nebuvo atkreiptas reikiamas dėmesys, o atskiri sprendimai nepadėjo iš esmės pakeisti ekologinės situacijos. Tik paskutiniais metais akivaizdžiais tapo nuostoliai ir didžiulė ekonominė žala dėl statinių irimo. Norint išsaugoti statinius kuo ilgiau nepažeistais, būtini žymūs pasikeitimai atmosferos ore. Dažnai po restauravimo irimo procesai pagreitėja. Tyrimai, (JAV), parodė, kad korozijos greitis mieste 3 kartus didesnis negu kaimo vietovėje. Tam, kad prognozuoti konstrukcinių m-gų eksploatavimo ilgaamžiškumą, RL sąlygomis, būtina kiekybinė daugelio faktorių analizė bei irimo proceso mechanizmų žinojimas. 7.6. Medžiagų atmosferinis atsparumas M-gos irimo gretis, kaip taisyklė, tiriamas laiko bėgyje. t – gaminio naudojimo laiko sumažėjimas; 1 – galutinio suirimo lygis; 2 – suminis pažeidimas nuo klimatinių faktorių ir RL; 3 – pažeidimai nesant RL. Praktikoje didžiausias dėmesys skiriamas tokiems m-gų grupėms: 1. metalas – korozija, demetumas – dažymas, lakavimas, pakeitimas korozijai atspariomis m-gomis, apsauginės atm-os sudar. 2. statybinis akmuo - paviršiaus erozija, juodos plutelės susidarymas, mech-is irimas - valymas, impregnavimas dervomis. 3. paviršiaus dangos (dažai, lakai, polimerai) - spalvos išblukimas, trūkinėjimas, atsilupimas – perdažymas. Pagrindinėmis pakenkiančiomis m-gomis yra vandenilio katijonas H+, SO2, NOx, formaldehidas, O3, vandenilio peroksidas. Irstant m-goms būtina įvertinti poringumą, konstrukcines ypatybes, o taip pat eksploatavimo sąlygas – ar veikia m-gą saulė, vėjas ir kt. Atmosferos korozijos procesams charakteringa keletas pagr. tarpusavio sąveikos tipų: 1) sausas paviršius-dujų priemaišos: procesų greitį nulemia rūgščių dujų absorbavimo kinetika su jų tolesniu ištirpimu ir rūgščių susidarymu; 2) drėgnas paviršius-dujų priemaišos: proceso greitį nulemia dujų tirpimas v-s sluoksnyje, rūgšties ištirpimas ir jos sąveikos su metalo paviršiumi greitis; 3) sausas/drėgnas paviršius-smulkiadispersinės dalelės: jų poveikio ypatybės susijusios su rūgštinio tipo kietų dalelių nusėdimu ant paviršiaus su tolimesniu rūgščių susidarymu sąveikaujant su drėgme; 4) tiesioginis H+ katijonų, esančių krituliuose, poveikis. 7.7. Rūgščių Lietų ir dujų poveikis metalams Veikiant krituliams ir dujoms bene dažniausiai vyksta tolydi korozija, ko pasėkoje sumažėja lakšto storis. Korozijos greitį gali charakterizuoti jos gylis P. Norint nustatyti masės nuostolius naudojamas korozijos masės rodiklis K, lygus metalo masei (g), virtusiai korozijos produktais per laiko vienetą nuo atitinkamo jo ploto. P = K, kur - metalo tankis. Nagrinėjant ch-nę m-gų koroziją pagr. dėmesys skirimams klimatinių faktorių ir oro užterštumo lygio ryšiui su paviršinių procesų greičiu, išreiškiamu rodikliais P ir K. SO2 reakcijos su nerūdijančio plieno paviršiumi ypatybe – dujų adsorbcijos greitis didėja vykstant korozijos procesams ir didėjant atm-os drėgmei. Dalyvaudamas reakcijoje su H2O jis virsta į rūgštį, kuri palaipsniui rūgštėja iki H2SO4. Tiriant kuro degimo procesus pastebėtas korozijos pagreitėjimas veikiant smulkiadispersinėms suodžių dalelėms, ir jos intensyvumas didėja didėjant dispersiškumo lygiui. Rūdijimo metu pirmiausia susidaro geležies sulfatas. Sulfato anijonai sudaro ″grupes″, kurios lėtai skverbiasi į korozinį sluoksnį. Koroduojant geležiai susidaro vandenyje netirpūs junginiai, kurie sudaro apsauginę plutelę. Kitaip vyksta cinko ir cinkuotos geležies paviršiaus korozija. Nedidelio drėgnumo atmosferoje su NO2 ir SO2 per pirmąjį eksploatavimo mėnesį paviršiuje susidaro plėvelė, kurios pagr. komponentai yra Zn oksidas ir hidrooksidas. Ir masė neprarandama, nes šie junginiai glaudžiai priglunda prie paviršiaus ir nenuplaunami lietumi. Toliau rūgštingo sluoksnio struktūra keičiasi, dalis junginių virsta karbonatais ir, reaguodami su SO2, virsta tirpiu sulfatu. Šias abi rūgštis lietus nuplauna nuo paviršiaus ir nuplovimo intensyvumas proporcingas lietaus rūgštingumui. Bandymų metu nustatyta, kad korozijos greitis priklauso nuo: oro judėjimo paviršiumi greičio, nuo paviršiaus ir oro drėgnumo, nuo paviršinio rūgštingumo. Šiuo metu nustatytas svarbus NOx vaidmuo korodavimo procesuose. Bandant įvairius metalus NO2 ir azoto rūgšties aerozoliais buvo nustatyti procesai analogiški SO2 veikimui. Nerūdijančio plieno, cinko ir vario atveju veikiant NO2 ir SO2 korozijos greitis g.b. nedidelis, bet kai oro drėgnumas 50 %, korozijos greitis padidėja 100-1000 kartų. Tyrimai parodė, kad korozijos greitis priklauso nuo vietinių teršalų konc-jų, visų pirma SO2, bei nuo lietaus rūgštingumo, oro t-tūros ir drėgmes, vėjo grečio, kritulių bendru kiekio. Praktiškai neturi įtakos O3 konc, sulfatų ir nitratų kiekis aerozoliuose, o t.p. NOx nesant SO2. Korozijos greitis labai didėja esant šalia v-s telkinimas. Korozijos greitis miesto centre 2 kartus didesnis nei mažiau užterštuose miesto raj-se; lemiamą vaidmenį čia turi koroduojančių paviršių drėgnumo laipsnis. Stotyje, esančioje 25 m atstumu nuo juros, korozijos greitis didesnis, nei 250 m. atstumu nuo jūros. Prognozuojant metalinių įrenginių paviršines korozijos gr. būtina įvertinti atskirų dalių įšilimo laipsnį. 7.8. Rūgščių Lietų poveikis statiniams Pastatų paviršiaus pažeidimas veikiant klimatiniams faktoriams ir Ch m-goms, esančioms atm-je, susijęs ne tik su m-gų atsparumo pasikeitimu, bet ir su išorinių pastato savybių pablogėjimu. Esant atm-je suodžiams ne tik kinta objektų spalva, bet ir padidėja rūgštinis m-gos irimas. Neigiamas biologinis veikimas pastatams ir statiniams visų pirma susijęs su grybų, samanų, atsiradimu. Jie patenka į mikro įskilimus ir išskiria cheminius junginius, kurie ardo m-gą ir keičia jos spalvą. SO2 reakcijų ir karbonatų ištirpimo metu drėgname paviršiuje susidaro gipsas. Suodžiai labai pagreitina irimo procesus dėl šių priežasčių: visų pirma, juose yra daug rūgščių komponentų ir jiems tirpstant didėja lokalinis rūgštingumas, iš kitos pusės, jie gerai absorbuoja drėgmę ir SO2. Eksperimentiškai nustatyta, kad periodiškai pašalinant suodžius nuo marmurinių paviršių, irimo greitis sumažėja 30 %. Miestuose irimo greitis siekia (marmurui) apie 3,5 mm per 100 metų, o kaime ne daugiau 0,5 mm. Greičiau irta viršutinė dalis statinių irimo greitis žymia dalimi susijęs su lokaliniu teršalų pasiskirstymu. Matavimai rodo, kad CO2 konc 2-3 kartus skiriasi priešinguose gatvių pusėse ir 4-5 kartus tiriant nuo pamatų iki stogo. Daug kas priklauso nuo vėjų krypties ir atskirų sienų sudrėkimo dažnumo. Išskiriami trys paviršių tipai: 1) veikiant aktyvių nuotekų kritulių metu (balti, paviršius susideda iš susikristalizavusių kalcitų ir gipso); 2) pilki (santykinis v-s srautų poveikis, padengti plonu suodžių sluoksniu ir plona gipso plėvelė); 3) juodi (padengti tolygiu 1-10 mm storo gipso sluoksniu su didele suodžių dalimi) 7.9. Rūgščių Lietų ir dujų poveikis dangoms Dangos atsparumą nulemia jos sąveikai su pagr. m-ga. Daugelis dažų lengvai prieinami dujoms ir drėgmei, sąveikos metu galimi dangos pakitimai, tuo pačiu keičiasi jos atsparumas. Medis gana greit sensta veikiamas drėgmės. Tiesiogiai dažus veikiant RL, ji pabala, ką nulemia H+ katijono reakcijos su pagrindo užpildais. Pažeidus kompozicinę sudėtį sumažėja dangos plastiškumas, ji lengvai trūkinėja ir pastebima lokalinio pobūdžio erozija. RL, patenkantys ant ribos dažai-pagrindas, pagreitina atkibimo procesą. Eksperimentiškai įrodytas užpildų išplovimo R-iais Lietumis pagreitėjimas veikiant UF spinduliavimui. Drėgmę sąryšyje su UF spinduliavimu galima laikyti pagr. pažiedžiančiu faktoriu. Dangų destrukcijai ne mažiau svarbūs polimerinių komponentų termo ir fotorūgštėjimo procesai. Dėl laisvųjų radikalų susidarymo prasideda grandininis rūgštėjimas, tuo pačiu sumažėja molekulės sukabinimas, ką paprastai lydi trapumo padidėjimas ir mechaninio atsparumo sumažėjimas. Esant aukštesnėms t-tūroms šias reakcijas paspartina inhibitorių ir plastifikatorių išplovimas ar išgaravimas iš paviršiaus. Polimerų senėjimas vyksta veikiant O3. Taip pat dažų suirimui įtaką turi SO2 ir NOx. Aliejinių dažų džiuvimas labai sulėtėja netgi esant santykinai nedidelėms SO2 konc-joms. SO2 prasiskverbimo į polimerą greitis viršija O2, N ir CO2 prasiskverbimą. Skirtingose sąlygose polimerai vienodai reaguoja į atm-os priemaišas. NO2 – stiprus visiems dažų ir dangų ardymo procesams. 7.10. O3 poveikis elastinių medžiagų senėjimo procesui Šiuo metu polimerinės m-gos plačiai naudojamos visuose ūkio šakose, jos pakeičia daugelį tradicinių m-gų technikoje. Siekiant užkirsti kelią polimerų senėjimo procesams, plačiai naudojami inhibitoriai – junginiai, trukdantys grandininėms reakcijoms. Žymi polimerinių gaminių dalis yra kaučiukai, gumos ir dangos, kurių pagrindas yra polimerai su nepasotintais C=C ryšiais. Reaguojant su O3 labai keičiasi mech-ės ar kt. fizikinės-cheminės elastinių m-gų savybės. Gaminiai tampa trapūs, keičiasi jų spalva, elektrostatinės savybės. Irimo procesą lydi nauji molekulių surišimai, ir polimero struktūra iš esmės pakinta. Ypač O3 kenksmingas gumos gaminiams, visų pirma automobilių padangoms. O3, kaip taisyklė, veikia tik nedidelį paviršiaus sluoksnį, kurio storis keletas mikronų. Bet tokio poveikio rezultatas labai neigiamas netgi esant nedidelėms ozono konc-joms intensyviai suskylinėja gaminio paviršius, staiga sumažėja mech atsparumas, ir gaminys tampa netinkamas vartojimui. Norint, kad gaminys nesuskylinėtų, veikiamas O3, naudojami antiozonantai. Antiozonanto išgaravimas ir išplovimas iš paviršiaus sluoksnio – apsauginio veikimo trukmės sumažėjimo priežastis. 7.11. Pagrindinės RL komponentų charakteristikos SO2 Labiausiai paplitęs antropogeninės kilmės teršalas. Jis visų pirma dalyvauja formuojantis rūgštiems lietums. Didelį reikšmę turi ir sulfatiniai aerozoliai. H2SO4 susidarymo greitis labai priklauso nuo paros ir metų laiko, nes reakcijose dalyvauja radikalai HO. SO2 išmetimų į atm-rą virsta H2SO4 per 180 val. NOx Pagr. antropogeninės kilmės NOx kiekis atsiranda NO ir žymiai mažiau NO2 pavidale. NO greit oksiduojasi į NO2. Vasarą esant intensyviam saulės spinduliavimui NO2 gana greit virsta HNO3 – 50% per 12-14 val. Dėl gero tirpumo vandenyje HNO3 greit iškrenta paviršiuje. Pagr. NOx šaltinis – autotransportas ir apšildymo sistemos. Ozonas Tai vienas iš pavojingiausių komponentų, teršiančių orą. Lengvai dalyvauja oksidacijos procesuose. Žemutiniuose atm-ros sluoksniuose ozonas susidaro fotocheminiuose procesuose dalyvaujant NO2 ir LoJ. Todėl didžiausios O3 konc-jos yra pramoniniuose regionuose ir aukštikalnėse su intensyvia saulės radiacija. Žiemą O3 konc žymiai mažesnė negu vasarą. 7.12. Rūgštaus lietaus sudėtis Tiriant RL sudėtį visų pirma tiriamas vandenilio katijonas (H+), nulemiantis jo rūgštingumą (pH); o taip pat (SO42-), (NO3-), Cl-, PO43- NH4+, Na+, K+, Ca2+, Mg2+. Suminei ištirpusių jonų charakteristikai naudojamas elektros laidumas. Visų pirma RL veikia pastatų sienas ir augalijos lapus, čia svarbus rodiklis yra lietaus ar rūko pH, pvz., jau esant pH 2 galimas žymus poveikis. Veikiant RL dirvą svarbesnis bendras iškritusių kritulių kieki, dėl to didėja dirvos rūgštingumas, vyksta korozija. 7.13. Lietaus rūgštingumas joninė sudėtis ir vidutinis metinis iškritimas Išmetant į atm. pramonės išlakas ore susikaupia dideli kiekiai metalų junginių, pagrinde Al, Fe, Mh, Zn, Ni, V, Cd, As ir Se. Dalinai jie absorbuojami suodžių ir pelenų dalelių paviršiuje, drėgnoje atm-je jie pereina į lietaus lašus ir iškrenta su krituliais. Pramonės zonose teršalų koncentracija iškritose yra didesne, nei greta pramonės ar žemės ūkio zonose. 8. Gruntai ir jų agresyvumas Nagrinėjant gruntų agresyvumą reikia atkreipti dėmesį į gruntinių vandenų savybes, bei jų agresyvumą. Jei pamatų duobėse kaupiasi vanduo, kurio sudėtyje yra agresyvūs betonui junginiai, tai pastato aplinka bus agresyvi ir jį reikia apsaugoti. Jei iškasose susirenka vanduo, aplinkos agresyvumas vertinamas remiantis gruntų cheminių tyrimų rezultatais. Įvertinant gruntų agresyvumą jie skirstomi į 3 kategorijas: 1) Chemiškai neaktyvūs dirvožemiai (žvyras, smėlis ir kitos chemiškai neaktyvios uolienos, neužterštos organiniais junginiais. Statiniams jos nekenksmingos) 2) Dirvožemiai turintys aktyvius junginius (gipsas, piritas,terpėje tirpūs kalcio ir magnio junginiai) 3) Chemiškai aktyvūs dirvožemiai ( priskiriami gruntai, kuriuose vyksta biologiniai procesai, bei cheminės reakcijos. Tai durpės, dumbliai, drėgni dirvožemiai, turintys didelį kiekį organinių junginių, kuriuose vyksta puvimo bei biocheminiai procesai. To rezultate išsiskiria laisvas , bei susidaro organinės rūgštys agresyvios betono atžvilgiu). Neaiškiais dirvožemiais, kuriuose reikia atlikti tyrimus, laikomi šie: 1) Atvežtiniai gruntai, kuriais užpildomos duobės ir iškasos; 2) Dirvožemiai esantys netoli šiukšlynų bei atliekų sąvartynų; 3) Dirvožemiai esantys netoli pramonės įmonių, išmetančių agresyvias išlakas bei nuotekas; 4) Durpynai, dumblingi dirvožemiai, bei dirvožemiai kur anksčiau buvo pramonės įmonės. Pramoniniuose rajonuose gali būti padidėjęs dirvožemio agresyvumas dėl kritulių, su kuriais teršalai patenka iš atmosferos. 8.1. Dirvožemių tyrimas Cheminė dirvožemių analizė, tiriant jų agresyvumą, dažniausiai apima 3 pagrindinius parametrus: reikšmę, kiekį, kiekį. Tyrimai atliekami vandens tirpale arba 25% chemiškai švarios druskos rūgšties tirpale. Lentele.

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!