Perché i serbatoi fognari in calcestruzzo si crepano
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Perché i serbatoi fognari in calcestruzzo si fessurano?
Il calcestruzzo si fessura per ragioni ben note, e un serbatoio fognario sollecita il calcestruzzo in quasi ogni modo contemporaneamente: è grande, contiene un liquido caldo e corrosivo, poggia su un terreno variabile e attraversa cicli termici e chimici. Una fessura in un serbatoio d'acqua è un rischio di perdita; una fessura in un serbatoio fognario è anche un percorso di corrosione e acido che raggiunge l'armatura in acciaio e ne accelera il degrado. Quindi prevenire le fessure qui conta più che nella maggior parte delle strutture in calcestruzzo.
Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) fornisce serbatoi in acciaio rivestito di vetro come alternativa dove la fessurazione del calcestruzzo è una preoccupazione, e fornisce consulenza sulle misure progettuali che mantengono integri i serbatoi fognari in calcestruzzo quando il calcestruzzo è il materiale scelto.
1. Le principali cause della fessurazione
Quattro meccanismi dominano. Il ritiro plastico e da essiccamento fessura il calcestruzzo mentre matura e perde umidità. I cicli termici - liquami caldi, notti fredde, sole su una faccia - creano movimenti che fessurano le sezioni deboli. I solfati presenti nei liquami reagiscono con i composti del cemento causando espansione e fessurazione (attacco solfatico). E il movimento del terreno o una fondazione mal preparata impongono flessioni che la soletta o la parete non possono assorbire. Ognuno è gestibile con la progettazione, ma ognuno è comune quando non lo è.
· Ritiro: ritiro plastico e da essiccamento durante la maturazione e l'esercizio.
· Cicli termici: liquami caldi e sbalzi di temperatura causano movimenti.
· Attacco solfatico: i solfati dei liquami espandono e fessurano la matrice cementizia.
· Movimento del terreno: cedimenti e fondazioni deboli impongono flessioni.
· Tutti insieme: le vasche per liquami sollecitano il calcestruzzo in ogni modo contemporaneamente.
2. Come le acque reflue peggiorano la situazione
Una crepa in un serbatoio di acque reflue non è solo una linea strutturale; è un percorso. L'acido generato dai solfuri nello spazio del vapore, e le acque reflue stesse al di sotto, raggiungono l'armatura attraverso la crepa, corrodendo l'acciaio, che si espande e apre ulteriormente la crepa - un ciclo auto-rinforzante. L'attività biologica mantiene inoltre l'ambiente aggressivo tutto l'anno. Quindi una crepa che sarebbe cosmetica in un serbatoio di acqua piovana diventa un guasto progressivo in un serbatoio di acque reflue.
· Percorso verso l'acciaio: Le crepe permettono all'acido e alle acque reflue di raggiungere l'armatura.
· Corrosione delle armature: L'acciaio arrugginisce, si espande, allarga la crepa.
· Autorinforzante: il ciclo accelera una volta avviato.
· Aggressività tutto l'anno: l'attività biologica non riposa mai.
· Guasto progressivo: estetico altrove, grave qui.
3. Prevenzione e l'alternativa
La fessurazione è prevenuta da una buona pratica del calcestruzzo: miscela corretta e bassa permeabilità, giunti e armatura controllati, una fondazione preparata e drenata, e un rivestimento con barriera al vapore che tiene l'acido lontano dal calcestruzzo. Dove il rischio di fessurazione è elevato - servizio aggressivo, terreno difficile, tempi rapidi - un serbatoio in acciaio rivestito di vetro elimina completamente il meccanismo di fessurazione, perché non c'è calcestruzzo da fessurare e l'acciaio sopporta il carico con un rivestimento inerte fuso.
· Miscela a bassa permeabilità: limita l'ingresso che favorisce l'attacco.
· Giunti e acciaio: movimento controllato e rinforzo corretto.
· Buona fondazione: terreno drenato e preparato evita la deformazione.
· Rivestimento antivapore: mantiene l'acido lontano dalla superficie del calcestruzzo.
· Alternativa GFS: nessun calcestruzzo da fessurare; acciaio con rivestimento fuso.
Parametro di progettazione | Valore o intervallo tipico | Perché è importante |
Cottura GFS | 820-930 gradi Celsius | Smalto fuso, nessun calcestruzzo da fessurare |
Spessore del rivestimento | 0,25-0,45 mm | Rivestimento inerte su guscio d'acciaio |
Aderenza | Circa 3450 N/cm2 | Legame per fusione con l'acciaio |
Attacco solfatico | Espande la matrice del calcestruzzo | Provoca fessurazione nelle fognature |
Fondazione | Preparata e drenata | Evita le fessure da flessione |
Limitazione da verificare | I rivestimenti non arrestano la fessurazione | Proteggere il calcestruzzo; GFS lo rimuove |
Causa | Meccanismo | Conseguenza | Prevenzione |
Ritiro | Perdita di umidità durante la maturazione | Fessure superficiali fini | Controllo della miscela, maturazione |
Cicli termici | Movimento termico | Crepe nelle sezioni deboli | Giunti di movimento |
Attacco dei solfati | Reazione del cemento, espansione | Fessurazione della matrice | Cemento resistente ai solfati |
Movimento del terreno | Cedimento, flessione | Fessure strutturali | Fondazione preparata |
Fessurazione + reflui | Acido verso l'armatura | Ampliamento progressivo | Rivestimento, opzione GFS |
Garanzia ingegneristica e supporto al progetto
Ogni serbatoio fornito da Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) è progettato secondo AWWA D103-09 ed EN 1090 con verifica agli elementi finiti dei carichi del mantello, della copertura e degli ugelli, fuso a 820-930°C sotto controllo ISO 9001 e ISO 45001, testato con holiday test a 1500 V su cento per cento della superficie, e assemblato con bulloni di grado 8.8 e sigillante certificato dal produttore. Dove viene scelto il calcestruzzo, i serbatoi sono forniti o specificati con miscela a bassa permeabilità, giunti e armature controllati, una fondazione preparata e un rivestimento con barriera al vapore; dove il rischio di fessurazione è elevato, vengono offerti serbatoi in vetro fusosi all'acciaio con smalto fuso a 820-930 gradi Celsius e nessun calcestruzzo che possa fessurarsi.
I serbatoi fognari in calcestruzzo si fessurano a causa del ritiro, dei cicli termici, dell'attacco dei solfati e dei movimenti del terreno - e nelle fognature una fessura è un percorso per l'acido e la miscela liquida per raggiungere l'armatura, trasformando una linea in un guasto progressivo. Una buona pratica del calcestruzzo previene la maggior parte delle fessurazioni; dove il rischio è elevato, un serbatoio in vetro fusosu acciaio elimina il meccanismo.
Domande frequenti (FAQ)
Tutte le crepe nel calcestruzzo sono pericolose?
No. Le crepe capillari da ritiro in una vasca ben progettata e a bassa permeabilità possono essere estetiche e stabili. Quelle pericolose sono quelle che raggiungono l'armatura, quelle che si allargano nel tempo e quelle nella fascia di vapore dove l'acido accelera il degrado. Questa distinzione è il motivo per cui l'ispezione e il monitoraggio sono importanti.
Un rivestimento impedisce la fessurazione?
Un rivestimento non impedisce al calcestruzzo di fessurarsi, ma tiene l'acido e le acque reflue lontani dal calcestruzzo e dall'acciaio, eliminando la conseguenza peggiore. Il rivestimento protegge; non sostituisce una buona progettazione del calcestruzzo e una fondazione solida.
Il GFS è immune ai problemi che fessurano il calcestruzzo?
GFS elimina completamente il meccanismo di fessurazione del calcestruzzo: non c'è calcestruzzo che possa ritirarsi, subire attacco solfatico o fessurarsi termicamente. Il guscio d'acciaio porta il carico e lo smalto fuso costituisce il rivestimento. Il compromesso è che GFS è un sistema di materiali diverso con il proprio (più piccolo e diverso) insieme di elementi da verificare, come la qualità del rivestimento dei pannelli e la coppia dei bulloni.
Il serbatoio può essere personalizzato per evitare il rischio di fessurazione?
Sì. La scelta dei materiali in base al servizio (calcestruzzo con protezione, o GFS), la progettazione della fondazione e dei giunti, la specifica del rivestimento e il pacchetto di verifica sono configurati in base al vostro terreno e alle vostre acque reflue, e consegnati al momento della consegna.
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