Basic HTML Version
20
Keramický zpravodaj 28 (6) (2012)
Na základě vyhodnocení nashromážděných dat z kamero-
vých průzkumů stokové sítě získáváme data o poruchách.
Poruchy zatřiďujeme dle vážnosti do několika tříd [4]. Na
obr. 1 uvádíme příklad zatřídění technického stavu do pěti
tříd (nejkritičtější třída má hodnotu 1) v závislosti na době
provozu stokové sítě.
degradace betonových
a železobetonových trub
Na kanalizační trouby z betonu a železobetonu působí
během provozu degradační procesy (různé formy koro-
ze), které snižují jejich životnost. Pod pojmem koroze se
rozumí reakce materiálu se svým okolím, která způsobí
měřitelnou změnu tohoto materiálu a může vést k po-
škození funkce stavebního prvku (dílce) nebo celého
systému.
Podle místa působení rozdělujeme korozi trub a šachet na:
•
vnitřní korozi;
•
vnější korozi.
Fyzikální koroze
Fyzikální vlivy, které se podílejí na degradaci a porušování
betonu, jsou zpravidla mechanické, teplotní a vlhkostní.
Porušování betonu souvisí s nárazy, třením proudící vody
(obnažování kameniva a uvolnění z betonu), případně
vznikem ledu, který rozrušuje beton.
Chemická koroze
Chemická koroze (degradace) je způsobena agresivními
látkami plynného nebo kapalného prostředí. Probíhá vždy
za přítomnosti vody.
S kyselinovou korozí se setkáváme u průmyslových od-
padních vod a u vod přírodních (huminové kyseliny
v rašelinných vodách). Kysele reagují i dešťové vody, jejichž
pH klesá v průmyslových oblastech až na pH = 3 až 4.
V praxi se nejčastěji vyskytují poškození způsobená kyseli-
nou chlorovodíkovou, sírovou a dusičnou [5].
Rychlost koroze je určována průběhem chemické reakce
agresivních látek se složkami cementového pojiva v závis-
Obr. 2
Biogenní síranová koroze - chemické procesy vedou-
cí k rozrušování struktury betonu v kanalizaci [2]
losti na koncentraci agresivních látek v okolí betonu, tep-
lotě, porozitě cementového pojiva, resp. rychlosti výměny
kapalného prostředí u povrchu betonu. Málo rozpustné
produkty vytvářejí na povrchu betonu povlak, který brá-
ní vnikání dalších agresivních látek do betonu. Rychlost
koroze je určována difúzí agresivních látek povrchovým
povlakem (řídí se zákony difúze). Téměř všechny procesy
koroze betonu související se snížením obsahu hydroxidu
vápenatého v cementovém pojivu a mají vliv na korozi
ocelové výztuže.
Biogenní síranová koroze
Působení biologických činitelů na kanalizační potrubí je
fyzikální i chemické. Za fyzikální porušování betonu lze
považovat působení při růstu kořenů rostlin.
Zvláštním druhem koroze, která vzniká při částečném
plnění profilu stoky z materiálu pojeného cementem, je
biogenní síranová koroze nebo také sulfidová koroze.
Jedná se zde o působení kyseliny, která nevniká do ka-
nalizační sítě nedovoleným způsobem či při haváriích, ale
jedná se o působení kyseliny sírové H
2
SO
4
, která za určitých
podmínek v kanalizaci sama vzniká.
Podstatný pro vznik koroze biogenní kyselinou sírovou
je anaerobní proces v odpadní vodě, při kterém se tvoří
sirovodík H
2
S. Sirovodík je těkavý plyn, který z odpadní
vody snadno uniká a hromadí se ve volném prostoru stoky
viz obr. 2. Látkovou výměnou bakterií Thiobacillus, které
mohou být na stěně a na vrchlíku kanalizačních profilů,
se přeměňuje sirovodík v kyselinu sírovou (H
2
SO
4
). Již toto
silně zjednodušené znázornění procesu vzniku koroze bio-
genní kyselinou sírovou vysvětluje, proč jsou v první řadě
narušeny nesmáčené nebo zřídka smáčené oblasti vrchlíku,
zatím co smáčené oblasti trouby zpravidla zůstanou nepo-
rušeny. Vysvětlením je, že Thiobacillus nežijí pod vodou.
Korozi biogenní kyselinou sírovou lze na betonu rozpoznat
následovně: povrch je zpravidla žlutý popř. bílý a je velmi
měkký, struktura povrchu vypadá jako “vyplavený beton”,
hodnota pH výluhu je menší než 5.
Tvorbu biogenní síranové koroze zvyšuje:
•
odpovídající koncentrace agresivních látek vodpad-
ní vodě;
•
nízká hodnota pH;
•
malá průtočná rychlost;
•
dlouhá doba toku odpadní vody v potrubí;
•
vysoká teplota odpadní vody a vliv bakterií;
•
špatné nebo žádné větrání stoky.
Biogenní síranová koroze je závislá na vlhkostních a teplot-
ních podmínkách, ve kterých bakterie působí. Biooxidační
reakce jsou podmíněny přítomností kyslíku [2
]
.
Za napadení biogenní síranovou korozí označujeme množ-
ství sulfidu v odpadní vodě od
≥
1,0 mg/l resp. koncen-
trace H
2
S od
≥
0,5 ppm ve volném prostoru kanalizace
[5, 6], přičemž míra úbytku materiálu betonu se pohybuje
v rozmezí 0,5-10,0 mm/rok. Bylo zjištěno, že za extrémních
provozních podmínek (což je koncentrace H
2
S 2-4 ppm po
dobu 22 měsíců) byl úbytek materiálu 20 mm [2]. V
Tab. 1
uvádíme vztahy mezi příčinami a dopady biogenní síranové
korozevčástečnězaplněnémprofilustokyztrubníchmateriálů
s cementovým pojivem.
Působením těchto vlivů může dojít ke zkrácení životnosti
stokové sítě o mnoho let. Pokud vyjdeme z předpokladu,