Химически агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе

Агрессивные физико-химические воздействия

К химически агрессивным веществам по отношению к металлам и древесине можно отнести прежде всего газы-окислители и так называемые окисляющие кислоты и перекиси. Они способны окислять металлы, а при содействии других факторов вызывать горение и гниение древесины.

Окислительные процессы обусловливают ежегодное уничтожение (по всем странам) более 100 млн. г стали и около 300 млн. м 3 древесины только от гниения.

На второе место по объему вызываемых разрушений, преимуществено камней и бетонов, можно поставить действие кислот. Кислоты являются веществами, легко отдающими в раствор ионы водорода (Н), а щелочи — их принимающими.

Способность к отщеплению ионов водорода (протонов) или гидроксилов обусловлена природой элементов, точнее, состоянием поверхностных (валентных) зон электронных оболочек их атомов, что определяется положением атома в периодической системе элементов Д. И. Менделеева.

Высокая активность кислот по отношению к сооружениям объясняется тем, что большинство используемых в строительной технике материалов — цементные бетоны, известковые и цементные растворы, краски — являются слабо щелочными. Металлы в кислых средах разрушаются также много быстрее, чем в щелочных.

Вероятность протекания в жидкой фазе химического взаимодействия между составляющими материала и среды определяется наличием реагирующих ионов, образующих после взаимодействия малорастворимые или малодиссоциированные соединения, выходящие из сферы реакции.

Весьма распространенным частным случаем взаимодействия этого типа будет реакция нейтрализации водородных и гидроксильных ионов с образованием слабодиссоциированного соединения воды:

Известно, что вода или любой химический раствор характеризуется наличием диссоциированных в них ионов водорода и гидроксила, излишек которых определяет кислотность или щелочность воды. Последнюю принято обозначать величиной водородного показателя рН, являющегося логарифмом концентрации водородных ионов с отрицательным знаком:

pH = -log(H®).

Значения рН меньше. 7 характеризуют кислые воды, больше 7 — щелочные.

В общем случае наличие в воде-среде ионов, одноименных с теми, которые могут выделяться материалом даже при слабом растворении его водой, как правило, действуют стабилизирующим образом. В частности, растворимость материала в воде понижается и тем значительнее, чем больше концентрация стабилизирующих ионов в растворе (в воде-среде). При этом предполагается,что одноименные ионы не реагируют с другими разнозначными ионами материала по типу нейтрализации или замещения.

Кислоты и кислые газы являются наиболее агрессивными по отношению к металлам, обычным бетонам на щелочной основе, силикатному кирпичу и к осадочным горным породам известнякам, доломитам и т. п.) Керамические изделия, глиняный кирпич и бетоны на жидком стекле хорошо противодействуют кислотам и относительно быстро разрушаются щелочами.

Агрессивность кислот определяется их природой, концентрацией, рН водных растворов, наличием окислительных свойств и температурой среды. Разрушительное действие кислот и кислых газов: определяется также стойкостью (растворимостью) образуемых продуктов коррозии при взаимодействии кислот с металлами или с бетонами.

Действие растворов щелочей во многом прямо противоположно действию кислот. Концентрированные растворы щелочей, особенно при нагреве, разрушающе действуют на некоторые металлы, камни и бетоны. Разрушение камней и бетонов объясняется тем, что в состав некоторых горных пород входят «кислые» включения в виде кремнезема, особенно аморфной формы, или даже рыхлых низкоосновных силикатов; разложение их щелочами приводит к образованию трещин и потере прочности камнем или бетоном с применением такой породы в качестве заполнителя. Механизм разрушения металлов щелочами более сложен.

Действие на металлы, бетоны, керамику и органические материалы (в частности, пластмассы) различных солей менее aгрессивно, чем кислот.

Повышенная скорость коррозии металлов в растворах солей по сравнению с водой объясняется усилением протекания электрохимических процессов и увеличением растворимости продуктов коррозии.

Классификация солей на кислые, нейтральные и основные позволяет в каждом отдельном случае развить представление о существе их агрессивного действия на те или иные материалы. Разрушающее действие растворов солей во многих случаях определяется их способностью взаимодействовать с водой (подвергаться гидролизу) с образованием водородных («кислых») или гидроксильных («щелочных») ионов; при этом в последующем разрушение материала идет так же, как при действии кислот или щелочей.

Действие органических жидкостей — сахаров, масел и растворителей — на отдельные материалы своеобразно. К агрессивным в отношении цементных бетонов следует отнести глюкозиды, т. е. растворы сахара, патоку, фруктовые соки и т. п. При взаимодействии глюкозидов с известью цементного камня могут образоваться растворимые сахараты кальция, что и приводит к довольно интенсивному поверхностному разрушению бетонов. Наиболее агрессивно растворы сахара действуют при брожении, когда в них образуются слабые органические кислоты.

Действие масел на цементные бетоны изучено относительно мало. Известно, что на некоторых производствах, и прежде всего в текстильной промышленности, при систематических проливах смазочных масел наблюдаются сквозные пропитки ими железобетонных перекрытий. При эхом отмечается значительное разрыхление и размягчение бетона иногда до полного его разрушения. Весьма агрессивны по отношению к бетону растительные окисляющиеся и прогорклые масла. По-видимому, здесь имеет место сложное воздействие на бетон имеющихся или образующихся в маслах кислот наряду с физическим процессом размягчения материала.

Органические неполярные жидкости действуют преимущественно на битумы и синтетические продукты, растворяя их.

9.Обеспечение защитных свойств ограждающих конструкций

Современные наружные стены должны отвечать целому раду самых общих требований, а именно по прочности и ус­тойчивости, по долговечности, соответствующей классу здания, по огнестойкости, по теплопроводности, по защите от шума, по паропроницанию, по сейсмостойкости (в ейсмических райо­нах), по архитектурной выразительности.

При этом в процессе проектирования необходимо учи­тывать в качестве исходных данных следующие основные предпосылки

• характеристики здании (назначение, этажность, температурно-влажностный режим, степень огнестойкости и т д ),

• расположение здания в системе застройки, планировки и благоустройства территории,

• климатические факторы района строительства (температура наружного воздуха зимой и летом, инсоляция, атмосферные осадки, скорость ветра).

• номенклатуру имеющихся строительных материалов дли уст­ройства крыши, а также технические возможности строитель­но-монтажных организаций.

• особые условия строительства (сейсмические условия, дли­тельно мерзлые грунты, просадочные грунты, подрабатывае­мые территории),

• финансовые возможности заказчика

В настоящее время в связи с появлением не просто но­вых материалов, а целых СИСТЕМ ограждающих конструкций (состоящих из разнородных материалов) огромное внимание должно быть уделено пониманию физических процессов, про­исходящих в наружных стенах Без этого невозможно грамот­ное их проектирование и возведение.В качестве ограждающих конструкции наружные стены подвергаются воздействию целого ряда воздействий, тесно свя­занных с процессами, происходящими как вне здании, так и внутри него К ним относятся атмосферные осадки, водяной пар, содержащийся во внутреннем воздухе здания, влага почвы, ветер, солнечная радиация, перепады температур, химически агрессивные вещества, содержащиеся в воз­духе; а также некоторые другие факторы.

Наибольшее негативное воздействие оказывает на на­ружные стены зданий косой дождь с ветром От этого сильнее всего страдают постройки на побережье, а также высотные, отдельно стоящие здания. Дождевая вода может попасть внутрь стены через по­ристую структуру поверхности, отверстия, трещины, щели и неплотные швы Сильнейшему воздействию дождя подвергаются верхние части стен и углы. Неисправные водосточные желоба и трубы могут также стать причиной намокания стен. Вертикальные швы водосточ­ных труб должны быть устроены в противоположной от стены стороне, чтобы предотвратить попадание воды на стену. Рас­стояние между стеной и водосточными желобами должно быть не менее 3О мм. Неправильно выполненные оконные откосы могут так­же привести к попаданию дождевой воды внутрь конструкции стены Наружные края оконных откосов должны находиться на расстоянии 80 мм. от стены, к тому же они должны иметь до­статочный наклон, не меньше 300 мм. Пожарные лестницы, светильники, реклам­ные плакаты, перила балконов и т п необходимо монтировать таким образом, чтобы они не направляли дождевую воду по стене. Поверхностные воды на земле, снеговые сугробы и брызги дождевой воды воздействуют на цоколь и нижнюю часть фасада Для того чтобы нивелировать отрицательные воздействия отданного вида нагрузок, следует предусмотреть устройство уклона прилегающей к здание земли.

Водяной пар постоянно образуется во внутренних поме­щениях здания в результате жизнедеятельности людей. Новые конструкции могут иногда обладать исключительно высоким влагосодержанием из-за т.н. конструктивной влажности. Чем выше температура и эффективнее проветривание, тем бы­стрее происходит процесс высыхания конструкции. Водяной пар, содержащийся в воздухе внутри здания, в процессе диффузии и конвективного переноса проникает в конструкцию стены и, охлаждаясь до температуры ниже точки росы, конденсируется Количество образующейся влаги тем выше, чем больше разница температур снаружи и во внутрен­них помещениях, поэтому в зимнее время влага довольно ин­тенсивно накапливается в стене. При этом необходимо пони­мать, что влага внутреннего воздуха может переходить в стеновую конструкцию также и вместе с воздушными потоками сквозь щели, трещины и негерметичные стыки и швы.

Для того чтобы стена год от года не теряла свою теплоизолирующую способность и конструктивную прочность, необ­ходимо, чтобы вся влага, накапливающаяся в толще стены зи­мой и летом, выходила наружу. Негативные последствия этого явления можно предот­вратить -либо используя различные конструктивные приемы (прежде всего, устройство вентилируемых зазоров), либо включая в конструкцию стены пароизоляционные материалы (изнутри помещения).

При отсутствии гидроизоляции грунтовые и осадочные воды в фундаменте здания могут под воздействием капил­лярных сил подниматься в цоколь В случае ненадлежащего устройства изоляции между цоколем и стеновой конструкцией влага может подняться еще выше – в собственно стеновую конструкцию.

Ветер. Потоки ветра, встречая на пути препятствие в виде зда­ния, обходят его – в результате вокруг постройки образуются области положительного и отрицательного давления (рис 2 2.3) Ветровые нагрузки, увеличивающиеся по высоте здания, необходимо обязательно учитывать при расчетах ограждаю­щих конструкций.

Распределение давления обусловленного ветром.

Заштрихованная зона – область увеличения давлен

Солнечная радиация. Различные материалы обладают разной чувствительно­стью к солнечной радиации Так, например,

солнечное излуче­ние практически не оказывает влияния на керамическую плит­ку, а также на материалы из металлов без нанесенных на них полимерных покрытий С другой стороны, лакокрасочные ма­териалы подвержены весьма значительному разрушению, ко­торое проявляется в виде растрескивания краски на фасаде. Ряд материалов не изменяет своих физических свойств, но те­ряет внешнюю привлекательность – например, выцветает (крас­ки и некоторые полимерные покрытия)

Поэтому, выбирая облицовочный материал для строи­тельства зданий в южных районах, следует удостовериться, что он обладает достаточной светостойкостью.

Перепады температур. В качестве ограждающих конструкций наружные стены функционируют в довольно жестком режиме, испытывая влияние перепада температур. Как правило, внутренняя поверхность стен имеет температуру, близкую к той, что существует в помещении. В то же время температура наружной поверхности меняется в достаточно широких пределах – от весьма значительных отрицательных величин (в зимнюю морозную ночь) до величин близких к 100С.(в летний солнечный день).Температура наружной поверхности стены в то же время может быть неоднородной из-за неодинаковой освещенности солнцем разных ее участков. Но, как известно, все материалы в той или иной степени подвержены термическому растяжению и сжатию. Поэтому во избежание деформаций и разрушения очень важно, что бы материалы, работающие в единой конструкции, имели близкие коэф-ты температурного расширения, либо же для обеспечения их совместной работы применялись бы соответствующие технические решения. Ряду материалов серьезную опасность могут нести частые, и ногда ежесуточные перепады температуры от + к -. Это, как правило, происходит в районах с мягкой и влажной зимой. Поэтому в подобных климатических зонах необходимо обращать внимание на такую важную хар-ку матер-ов, как водопоглащение. При высоком водопогл-нии (при + температурах) влага проникает и накапливается в порах материала, а при отрицательных – замерзает и, расширяясь, деформирует его структуру. В результате происходит прогрессирующее разрушение материала, приводящее к образованию трещины.

Понятие о влажности. Способность материала или конструкции сохранят свои качества при воздействии влаги и положительных температур называется влагостойкостью, при отрицательных температурах – морозостойкостью. При воздействии влаги содержащегося растворенного агрессивного вещества – стойкостью против коррозии. Нормальный режим помещения для жилых и общественных зданий температура внутреннего воздуха – 18-22С с содержанием влаги в воздухе 45%.

Химически агрессивные вещества, содержащиеся в воз­духе

Как правило, в больших городах или вблизи крупных предприятий в атмосфере наблюдается достаточно высокая концентрация химически агрессивных веществ, например се­роводорода и углекислого газа Поэтому для всех элементов, ограждающих конструкции здания, в таких районах необхо­димо использовать материалы, стойкие к воздействию хими­ческих веществ, присутствующих в воздухе.

Звукоизоляция. Звукоизол. называется ослабление звука данной ограждающей конструкцией, выраженное в децебелах. Основной принцип звукоизоляции – создание преград на пути звуковой волны.

Как ограждающая конструкция, крыши подвергается воздействиям целого ряда факторов-физика крыши

Как ограждающая конструкция, крыши подвергается воздействиям целого ряда факторов, тесно связанных с процессами, происходящими как вне здания, так и внутри него. К числу этих факторов, в частности, относятся:

• атмосферные осадки;
• ветер;
• солнечная радиация;
• температурные вариации;
• водяной пар, содержащийся во внутреннем воздухе здания;
• химически агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе;
• жизнедеятельность насекомых и микроорганизмов;
• механические нагрузки.

Атмосферные осадки

Функция предохранения здания от атмосферных осадков возлагается на самый верхний элемент крыши — кровлю. Для стока дождевой воды поверхности кровли придают уклон. Задача кровли — не пропускать воду в нижележащие слои.

Мягкие кровельные материалы, образующие на поверхности крыши сплошной герметичный ковер (рулонные и мастичные материалы, полимерные мембраны), хорошо справляются с этой задачей. При использовании других материалов атмосферные осадки при небольших уклонах крыши, особенно при неблагоприятных погодных условиях (дождь или снег, сопровождаемые сильным ветром) могут проникать под кровельное покрытие. В таких случаях под кровлей устраивают дополнительный гидроизоляционный слой, являющийся вторым рубежом защиты от атмосферных осадков.

Важной задачей является организация системы водоотвода — внутреннего или внешнего.

Снег оказывает на крышу дополнительную статическую нагрузку (снеговая нагрузка). Она может быть достаточно велика, поэтому ее обязательно учитывают при расчете общей нагрузки на конструкцию крыши. Эта нагрузка зависит от уклона крыши. В снежных районах уклон, как правило, делают больше, чтобы снег не задерживался на крыше. В тоже время на скатных крышах, желательно устанавливать снегозадерживающие элементы, которые не позволяют сходить снегу лавинообразно, угрожая тем самым здоровью прохожих, часто деформируя фасад здания и выводя из строя систему наружного водоотвода.

Одной из значительных проблем в снежных районах является образование на крышах наледей и сосулек. Часто наледи становятся барьером, не позволяющим воде попасть в желоб, водяную воронку или просто стечь вниз. При использовании негерметичных кровельных покрытий (металлические кровли, все виды черепиц) вода может проникать сквозь кровлю, образуя протечки.

Ветер

Потоки ветра, встречая на пути препятствие в виде здания, обходят его, в результате, вокруг постройки образуются области положительного и отрицательного давления (рис. 1).

Величина возникающего отрицательного давления, оказывающего на крышу отрывающее действие, зависит от многих факторов. Наиболее неблагоприятен в этом плане ветер, дующий на здание под углом 450.

План крыши здания, на котором показано распределение отрицательного давления при направлении ветра 450, изображен на рис. 2.

Отрывающая сила ветра может оказаться достаточной для повреждения кровли (образования вздутий, отрыва части покрытий и т.п.). Особенно она возрастает, когда усиливается давление внутри здания (под основанием кровли) из-за проникновения воздуха через открытые двери и окна с подветренной стороны или через щели в конструкции.

В этом случае отрывающая сила ветра обуславливается двумя составляющими: как отрицательным давлением над крышей, так и положительным давлением внутри здания. Поэтому, чтобы исключить риск повреждения крыши, ее основание делают как можно более герметичным (рис. 3). Часто делают дополнительное механическое крепление кровельного материала к основанию.

Для уменьшения отрицательного давления устраивают парапеты. Однако следует иметь в виду, что они могут не только уменьшать, но и увеличивать отрицательное давление. При слишком низких парапетах отрицательное давление может быть даже выше, чем при их отсутствии.

Солнечная радиация

Различные кровельные материалы обладают разной чувствительностью к солнечной радиации. Так, например, солнечное излучение практически не оказывает влияние на керамическую и цементно-песчаную черепицу, а также на кровли из металлов без нанесенных на них полимерных покрытий.

Весьма чувствительны к солнечной радиации материалы на основе битума: от воздействия ультрафиолетового излучения у них ускоряется процесс старения. Поэтому, как правило, они имеют верхний защитный слой из минеральных посыпок. Для защиты современных материалов от старения в состав битума вводят специальные добавки (модификаторы).

Ряд материалов под действием ультрафиолетового излучения со временем теряют первоначальный цвет (выцветают). Особенно чувствительны к этому излучению металлические кровли с некоторыми типами полимерных покрытий.

Солнечная лучистая энергия, попадая на крышу, частично поглощается материалами кровли. При этом верхние слои кровли могут значительно нагреваться (иногда до 100°С), что также влияет на их поведение. Так, например, материалы на основе битума при достаточно высоких температурах размягчаются и в ряде случаев могут сползать с наклонных поверхностей крыши. Чувствительны к высокой температуре и металлические кровельные материалы с некоторыми видами покрытий. Поэтому, выбирая кровельный материал для применения в южных районах, следует удостовериться, что он обладает достаточной теплостойкостью.

Температурные вариации

Как ограждающая конструкция, крыша функционирует в довольно жестком температурном режиме, испытывая как пространственные, так и временные температурные вариации. Как правило, ее нижняя поверхность (потолок) имеет температуру, близкую к температуре в помещении. В тоже время температура наружной поверхности меняется в достаточно широких пределах — от весьма значительных отрицательных величин (в зимнюю, морозную ночь) до величин, близких к 100°С (в летний, солнечный день). Температура наружной поверхности крыши в то же время может быть неоднородной из-за неодинаковой освещенности солнцем разных ее участков.

Но, как известно, все материалы в той или иной степени подвержены термическому растяжению и сжатию. Поэтому во избежание деформаций и разрушения очень важно, чтобы материалы, работающие в единой конструкции, имели близкие коэффициенты температурного расширения. Для повышения сопротивляемости крыши термическим нагрузкам применяют также целый ряд технических решений. В частности, в плоские крыши, для ограничения эффекта горизонтальных подвижек и излишних внутренних напряжений, закладывают специальные деформационные узлы.

Серьезную опасность практически всем кровельным материалам (кроме металлических покрытий) представляют частые, иногда ежесуточные перепады температуры от плюса к минусу. Это, как правило, происходит в районах с мягкой и влажной зимой. Поэтому в подобных климатических зонах необходимо обращать самое пристальное внимание на такую важную характеристику для кровельных материалов как водопоглощение. При высоком водопоглощении влага при положительных температурах проникает и накапливается в порах материала, а при отрицательных – замерзает и, расширяясь, деформирует саму структуру материала. В результате происходит прогрессирующее разрушение материала, приводящее к образованию трещин.

Крыша должна не только быть устойчивой к значительным температурным вариациям, но и надежно ограждать от них внутренние помещения здания, защищая зимой от холода, а летом от жары. Роль теплового барьера в конструкции крыши принадлежит слою теплоизолятора. Чтобы теплоизоляционный материал выполнял свою функцию, он должен быть как можно более сухим. При увеличении влажности всего на 5% теплоизоляционная способность материала уменьшается почти в два раза.

Водяной пар

Водяной пар постоянно образуется во внутренних помещениях здания в результате жизнедеятельности людей (приготовления пищи, стирки, купания, мытья полов и т.д.). Особенно высокая влажность наблюдается в недавно построенных или отремонтированных зданиях. В процессе диффузии и конвективного переноса водяной пар поднимается вверх, и, охлаждаясь до температуры ниже точки росы, конденсируется в подкровельном пространстве (рис. 4). Количество образующейся влаги тем выше, чем больше разница температур снаружи и во внутренних помещениях здания, поэтому в зимнее время влага довольно интенсивно накапливается в подкровельном пространстве.

Влага отрицательно воздействует как на деревянные, так и на металлические элементы конструкции крыши. При переизбытке она начинает стекать во внутренние помещения, образуя протечки на потолке. К наиболее неприятным последствиям приводит накопление влаги в теплоизоляционном материале, что, как уже говорилось, резко снижает его теплоизоляционные свойства.

Существенным барьером на пути проникновения пара в подкровельное пространство является специальная пленка с низкой паропроницаемостью, которую в конструкции крыши помещают непосредственно под теплоизоляцией. Однако никакой пароизоляционный материал не в состоянии полностью исключить поток пара изнутри здания в подкровельное пространство. Поэтому, для того чтобы крыша год от года не теряла свою теплоизолирующую способность, необходимо чтобы вся влага, накапливающаяся в теплоизоляционном материале зимой, летом выходила наружу.

Эта задача решается конструктивными мерами. В частности, для плоских крыш рекомендуется не сплошная, а частичная приклейка кровельных материалов к основанию.

В скатных крышах устраивают специальные вентиляционные зазоры (рис. 5). Как правило, их два – верхний зазор и нижний. Через верхний зазор (между кровельным покрытием и гидроизоляцией) удаляется атмосферная влага, попавшая под кровельное покрытие. Благодаря вентиляции деревянные конструкции (контробрешетка и обрешетка) постоянно проветриваются, что обеспечивает их долговечность. Через нижний вентиляционный зазор удаляется влага, проникающая в утеплитель из внутреннего помещения. Качественное обустройство пароизоляции со стороны внутреннего помещения и наличие достаточного нижнего вентиляционного зазора, исключают переувлажнение конструкции крыши.

Отметим, что при применении в качестве гидроизоляционных материалов дышащих мембран необходимость в нижнем вентиляционном зазоре отпадает.

Для обеспечения хорошей циркуляции воздуха многие фирмы, производящие кровельные материалы для скатных крыш, как правило, предлагают в качестве доборных целый ряд вентиляционных элементов: аэраторы для свеса, аэраторы для конька, вентиляционные решетки, а для черепичных кровель — специальные вентиляционные черепицы.

Наиболее надежная защита от водяного пара особенно необходима в крышах над помещениями с большой влажностью: бассейны, музеи, компьютерные залы, больницы, некоторые производственные помещения и т.д. Защите от пара необходимо уделить также особое внимание при строительстве в районах с экстремально холодным климатом, даже при нормальной влажности внутри помещений. При анализе условий окружающей среды и температурно-влажностного режима внутри помещений можно сделать предположения о возможности конденсации влаги и ее накопления, и, используя различные комбинации компонентов крыши, попытаться предотвратить эти явления.

Химически агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе

Как правило, в больших городах или вблизи крупных предприятий в атмосфере наблюдается достаточно высокая концентрация химически агрессивных веществ, например, сероводорода и углекислого газа. Поэтому для всех элементов конструкции крыш и, особенно, для кровель в таких районах необходимо применять материалы, стойкие к химическим веществам, присутствующим в воздухе.

Жизнедеятельность насекомых и микроорганизмов

Существенный ущерб конструкции крыши, особенно деревянным элементам, способны нанести различные насекомые и микроорганизмы. Особенно благоприятной средой для их жизнедеятельности является повышенная влажность. Для защиты деревянных конструкций используют специальные пропитки, защищающие материал от микроорганизмов.

Механические нагрузки

Конструкция крыши должна сопротивляться механическим нагрузкам, как постоянным (статическим) – от насыпки и элементов монтажа, так и временным — снеговым, от движения людей и техники и т.д. Нагрузки, связанные с возможными подвижками между крышей и узлами здания, также относятся к временным.

Итак, для того, чтобы крыша надежно выполняла свои функции и была устойчивой к различного рода воздействиям (перечисленным выше), необходимо: во-первых, достаточно корректно выполнить расчет несущей части; во-вторых, найти оптимальный вариант конструкции; и, наконец, в-третьих, обеспечить оптимальное сочетание конструкционных материалов.

Из всего сказанного следует, что в конструкции крыши могут присутствовать следующие основные слои (рис. 6):

• кровельный материал, на который при необходимости наносится дополнительный слой (посыпка, балласт и т.п.);
• гидроизоляционный слой (на пологих крышах) — дополнительно изолирует внутренние слои крыши от проникновения атмосферной влаги;
• теплоизоляция — обеспечивает достаточно стабильную температуру воздуха в помещениях;
• пароизоляция — препятствует проникновению водяного пара изнутри здания в конструкцию крыши;
• основание.

В конструкции крыши должны быть предусмотрены меры для свободной циркуляции воздуха (вентиляция).

Необходимость тех или иных слоев и их расположение зависят от типа здания и тех воздействий, которым оно будет подвергаться. При выборе необходимо также учитывать технические характеристики применяемых материалов: коэффициенты температурного растяжения и сжатия; пределы прочности при растяжении, сжатии и сдвиге; характеристики паропроницаемости и абсорбции влаги; характеристики старения, в т.ч. увеличения хрупкости и потери термического сопротивления; эластичности; огнестойкости. Степень важности всех выше перечисленных технических характеристик определяется каждым конкретным случаем.

Опасность поражения химически агрессивными веществами

В цехе следует особо отметить следующие фторсодержащие вещества: бифторид аммония, HF и аммиак.

При гидролизе во влажном воздухе все они оказывают более или менеесильное раздражающеевоздействие на дыхательные пути.

Бифторид аммония – токсичное вещество при взаимодействии с влагой воздуха образует плавиковую кислоту, разъедающий яд, поражающий слизистые оболочки глаз, рта, гортани, бронхов, легких, желудка, а так же кожу. Всасываясь через слизистые оболочки, он вызывает токсическое давление за счет фтор-иона. Попадание его на кожу вызывает химические ожоги, долго не заживаемые язвы. При попадание в организм отмечаются явления острого отравления. ПДК NH4F в воздухе – 0,2 мг/м3.

Хроническое отравление фторидами может быть вызвано как повышенным их содержанием в питьевой воде, так и вдыханием их с воздухом в виде пыли. В результате подобного отравления наблюдается разрушение зубной эмали. Существенно увеличивается также хрупкость костей, что создает предпосылки для их переломов. Имеются указания на то, что повышенное содержание фторидов в воде и воздухе способствует заболеванию зобом. Помимо фторной промышленности, с возможностью хронического отравления фтористыми соединениями приходится особенно считаться при выработке алюминия и суперфосфата. Предельно допустимой концентрацией связанного фтора в воздухе производственных помещений считается 5·10-4 мг/м3.

Плавиковая кислота сильно ядовита. Обладает слабым наркотическим действием. Возможны острые и хронические отравления с изменением крови и кроветворных органов, органов пищеварительной системы, отёк легких. Обладает выраженным ингаляционным действием, раздражающим действием на кожу и слизистые оболочки глаз (вызывает болезненные ожоги и изъязвления); кожно-резорбтивным, эмбриотропным, мутагенным и кумулятивным действием. Ей присвоен второй класс опасности для окружающей среды. При попадании на кожу в первый момент не вызывает сильной боли, легко и незаметно всасывается, но через короткое время вызывает отёк, боль, химический ожог и общетоксическое действие. Симптомы от воздействия слабо концентрированных растворов могут появиться через сутки и даже более после попадания их на кожу. Специфические антидоты практически отсутствуют, поэтому при сорбции кожей смертельной дозы фтороводорода человек может жить несколько суток (на наркотиках), но без надежды на спасение. Предельно допустимая концентрация (ПДК) разовая в воздухе рабочей зоны плавиковой кислоты: 0,5 мг/м3.

Аммиак по физиологическому действию на организм относится к группе веществ удушающего действия, способных при вдыхании вызвать токсический отёк лёгких и тяжёлое поражение нервной системы. Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. Вызывают при этом обильное слезотечение, боль в глазах, химический ожог конъюктивы и роговицы, потерю зрения, приступы кашля, покраснение и зуд кожи. При соприкосновении сжиженного аммиака и его растворов с кожей возникает жжение, возможен химический ожог с пузырями, изъязвлениями. Кроме того, сжиженный аммиак при испарении охлаждается, и при соприкосновении с кожей возникает обморожение различной степени. Запах аммиака ощущается при концентрации 37 мг/м3. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны производственного помещения составляет 20 мг/м3. Следовательно, если чувствуется запах аммиака, то работать без средств защиты опасно. Раздражение зева проявляется при содержании аммиака в воздухе 280 мг/м3, глаз – 490 мг/м3. При действии в очень высоких концентрациях (7 – 14 г/м3) аммиак вызывает поражение кожи. Токсический отёк лёгких развивается при воздействии аммиака в течение часа с концентрацией 1,5 г/м3. Кратковременное воздействие аммиака в концентрации 3,5 г/м3 и более быстро приводит к развитию общетоксических эффектов[31].

Во избежание воздействия агрессивных химических веществ на человека применяются меры по коллективной и индивидуальной защите работающих.

К коллективной безопасности относится:

• – применять только цельные трубы из стойкого металла;
• – полная герметизация оборудования;
• – окрашивать емкости и коммуникации в определенный цвет;
• – изолированное хранение емкостей под давлением;
• – эффективная вентиляция и ежедневная проверка ее работы;
• – полная автоматизация и механизация технологического процесса;
• – постоянный контроль состава воздуха на присутствие в нем фторидов;
• – четкое ведение технологического процесса и возможное отключение всех аппаратов в случае нарушений приводящих к загрязнению воздуха и нарушению технологического процесса;
• – обязательное наличие в рабочем помещение аптечки: противоожоговой мази, раствора аммиака, борной кислоты, питьевой соды и других средств обеззараживания и нейтрализации вредного воздействия токсических и агрессивных веществ.

К индивидуальной безопасности относится обязательное наличие индивидуальных средств защиты, т.е. полногокомплекта спецодежды, резиновых перчаток, защитных очков, противогазов марки ПШ-2 и др.

Охрана труда

Местные поражения. Такие поражения чаще всего возникают при работе с агрессивными веществами. К их числу можно отнести концентрированные кислоты и щелочи, а также некоторые виды горючего с выраженными щелочными свойствами.

При попадании на поверхность тела агрессивные жидкости могут вызывать химические ожоги, нередко тяжелые, способные привести к потере трудоспособности и даже инвалидности. При обширных химических ожогах возможен смертельный исход. Особенно опасно попадание агрессивных жидкостей в глаза, что может явиться причиной безвозвратной потери зрения.

При работе с так называемыми криогенными жидкостями, имеющими очень низкую температуру (жидкие кислород, азот и др.), могут быть отморожения.

Бензии, керосин, дизельное топливо и соляровое масло при попадании на кожу обычно не вызывают химических ожогов. Однако в результате их воздействия, особенно длительного, возникают такие заболевания кожи, как острый дерматит (воспаление кожи), сухость, ороговение поверхностного слоя и трещины кожи, фолликулиты, воспаление выводных протоков сальных в потовых желез, угри, фурункулез. Некоторые жидкости способны проникать через кожу внутрь организма в кровь и приводить к общему отравлению.

Причинами местных поражений могут быть не только сами агрессивные жидкости, но и высокие концентрации в воздухе различных ларов азотной кислоты н других веществ. При этом чаще всего поражаются органы дыхания и глаза, а также влажная кожа.

Действие газообразных веществ на слизистые оболочки дыхательных путей и глаз и в значительной мере зависит от растворимости этих веществ в воде и способности вступать в химическое взаимодействие с тканями организма. Газы, хорошо растворимые в воде н имеющие высокую химическую активность, обычно оказывают сильное раздражающее действие на верхние дыхательные пути н глаза. При этом наблюдаются чувство першения в носу и в горле, резкая боль за грудиной и в глазах, кашель, затруднение дыхания, слезотечение. Воздействие особо агрессивных газов способно вызвать спазм гортани, что может привести к удушью.

Газообразные вещества, плохо растворимые в воде, как правило, обладают сравнительно слабым действием на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз. Такие вещества при их вдыхании относительно мало поглощаются в верхних отделах дыхательных путей и в больших количествах проникают в легкие, где всасываются в кровь и оказывают не только местное, но н общее токсическое действие. Вдыхание окислов азота и акролеина может привести к развитию токсического отека легких — тяжелого заболевания, ведущего иногда к смертельным исходам.

Такие тяжелые заболевания, как отек легких, отек или спазм гортани возникают только в результате вдыхания воздуха, содержащего высокие концентрации агрессивных паров и газов. При воздействии относительно невысоких концентраций этих веществ наблюдаются легкие степени отравлений с менее выраженными местными явлениями. Длительная повторная работа в условиях загрязнения воздуха агрессивными парами и газами, пренебрежение средствами индивидуальной защиты органов дыхания или неправильное их использование могут привести к развитию ряда таких хронических заболеваний, как воспаление слизистых оболочек дыхательных путей (риниты, бронхиты), расширение легких (эмфизема), бронхиальное удушье (бронхиальная астма) и др.

При большом содержании в воздухе агрессивных паров и газов, обладающих щелочными свойствами и хорошей растворимостью в воде (аммиак, амины в др.), может развиться временное помутнение роговицы. с ухудшением зрения.

Местные поражения в чистом виде на практике встречаются относительно редко. Они обычно сочетаются с общим отравлением, так как вредные вещества оказывают через нервную систему или иным образом неблагоприятное воздействие на состояние здоровья и работоспособность всего организма человека.

Общее отравление. При работе с ядовитыми техническими жидкостями почти всегда существует та или иная степень опасности возникновения общих отравлений, которые могут развиться при поступлении токсических веществ в организм человека через органы дыхания, кожные покровы или желудочно-кишечный тракт. Чаще всего общие отравления наблюдаются в случаях вдыхания воздуха, загрязненного ядовитыми парами и газами, на втором месте по частоте находятся отравления, связанные с проникновением токсических веществ через кожу. Реже встречаются отравления в результате поступления ядовитых веществ через пищеварительный тракт.

Попавшие в организм человека ядовитые вещества оказывают, в зависимости от их физико-химических свойств, различное токсическое действие. Одни из них действуют главным образом на центральную нервную систему, другие — на печень, почки, сердечно-сосудистую систему, кровь, орган зрения. Поэтому отравление тем или иным ядом часто характеризуется определенными признаками, с помощью которых врач может установить, каким веществом вызвано то или иное отравление. Однако многие ядовитые вещества оказывают вредное действие на различные системы и органы человека, в результате чего возникает очень сложная картина отравления.

Пострадавший должен по мере сил активно помогать врачу в установлении причины отравления, так как от этого зависит своевременность и правильность лечения и, в конечном итоге, исход заболевания.

В зависимости от скорости развития различают острые и хронические отравления. Острые отравления возникают в результате попадания в организм человека больших количеств яда за относительно короткий промежуток времени. При длительном воздействии малых количеств токсических веществ развиваются хронические отравления.

Из физико-химических свойств химических веществ, определяющих опасность поражения людей, необходимо назвать агрегатное состояние вещества, температуру его кипения, летучесть, химическую активность, способность проникать в организм через органы дыхания и неповрежденные кожные покровы, а также изменять нормальное течение биохимических процессов и физиологических функций организма. Последние свойства характеризуют токсичность вещества, то есть его способность нарушать здоровье и работоспособность человека.

Вещества, легко загрязняющие окружающую среду, обладающие высокой химической активностью и токсичностью, создают при прочих равных условиях большую опасность поражения людей.

Интенсивность загрязнения рабочей среды тем или шным химическим веществом определяется не только его физико-химическими свойствами, но и степенью изоляции вещества в емкостях н технологическом оборудовании, температурными условиями, колебаниями барометрического давления, а также полнотой и аккуратностью соблюдения правил гигиены и требований техники безопасности. наличие протечек жидкостей, их проливы, отсутствие должной герметизации емкостей и технологического оборудования, выброс газов и паров в рабочую зону при различного рода перекачках или изменении температуры и барометрического давления — все это создает большую опасность местных поражений и общих отравлений.

Опасность поражений возрастает в условиях высокой температуры окружающей среды, при снижении парциального давления кислорода в воздухе (в горах, на самолетах или в герметизированных переполненных людьми помещениях), при интенсивной физической работе, а также игнорировании средств индивидуальной защиты или использовании фильтрующих противогазов с утраченными защитными свойствами. Немаловажную роль играет продолжительность и систематичность работы в загазованной атмосфере, наличие или отсутствие перерывов в работе с химическими веществами. Чем чаще и продолжительнее человек подвергается воздействию химических веществ, тем больше опасность отравления, тем выше вероятность возникновения профессиональных заболеваний. Однако это положение справедливо только в отношении лиц или коллективов, которые работают без соблюдения правил гигиены и требований техники безопасности.

Аварийно-химические опасные вещества список АХОВ

Эволюция и прогресс не избавили человечество от опасных веществ, используемых в промышленности и сельском хозяйстве. Примерно 8,5 млн. химических соединений, не встречающихся в естественных средах обитания, изобретены на сегодняшний день. Большинство из них синтезировано из нефтепродуктов. Примерно около 500 химических веществ, используемых человеком в хозяйственной деятельности, признаны отравляющими веществами. Те из них, которые при попадании в воздух или в почву несут крайний вред здоровью, поражают и отравляют организм, носят название аварийно химически опасные вещества.

Список аварийно-химических опасных веществ

Основные поражающие факторы и действие на организм человека приведены в отдельной карточке на химически опасное вещество.

Где встречается АХОВ

Наиболее часто встречающиеся АХОВ находятся в следующих местах:

1. На предприятиях нефтепереработки.
2. На складах. В цехах с холодильным оборудованием, работающем на аммиаке.
3. Инженерные сооружения, предназначенные для очистки систем водоснабжения и канализации, где все еще используется хлор.

В процессе техногенных чрезвычайных ситуаций и произошедшем разрушении или деформировании емкостей, в которых эти яды находились, или в случае выброса АХОВ в атмосферу, начинается проникновение их в человеческий организм через органы дыхания, пищеварения, кожу и слизистые.

Основной характеристикой данных веществ является то, что они имеют относительную плотность. Если плотность ядовитого вещества менее единицы, то он будет иметь высокую скорость рассеивания, поскольку воздух будет тяжелее. В случаи, когда плотность превышает 1, то такие АХОВ способны дольше находиться внизу, у земли.

По опасности они делятся на 4 класса:

1. Обладающие чрезвычайной опасностью. Даже незначительное количество способно вызвать гибель живого существа. Это ртуть, этиленимин.
2. Имеющие высокую опасность. К этому классу относят мышьякосодержащие вещества, фтор, синильная кислота.
3. Умеренноопасные
4. Обладающие незначительной опасностью для окружающей среды. Например, ацетон.

Процесс локализация и ликвидации утечек АХОВ

Виды и действие ядовитых соединений

Клиническая картина будет зависеть от того, какой вид веществ попал в окружающую среду. Они делятся на удушающие и общеядовитые, а также с прижигающим действием. Кроме того бывают нейротропные яды. Они оказывают разрушающее воздействие на нервную систему человека. Это сероуглерод и фосфорорганические соединения.

В отдельную группу АХОВ входят метаболические яды.

• Имеющие алкилирующую активность
• Разрушающие нормальный процесс обмена веществ

Эти вещества оказывают отравляющее воздействие на организм попадая внутрь вместе с продуктами и водой, попадая на кожу и при вдыхании их частиц.

Действие каждого яда специфично:

• аммиак (характерный запах этого бесцветного газа знаком многим) вызывает признаки удушения, кашель, сердечную аритмию, рост показателей пульсации, покраснение кожи и слизистых оболочек, их зуд, слезоточивость глаз, обморожение кожи, появление ожоговых пузырей;
• хлор (желто-зеленого цвета газ с характерным запахом) становится причиной резкой боли за грудиной, обильного слезоотделения, рвоты, сухого кашля и нарушения координации движений;
• сероводород (бесцветный газ со специфическим запахом) выдает головную боль, боязнь света, слезоотделение, рвоту и тошноту, вкус металла в ротовой полости, холодное потоотделение.

Помимо вышеназванных, часто встречаются такие вещества, как двуокись серы, метилмеркаптан, нитрил акриловой кислоты, синильная кислота, бензол, бромистый водород и другие.

Визуально определяемые признаки химического заражения местности

1. Возникновение разрастающегося без видимых на то причин облака.
2. Посторонние запахи, приводящие к удушью.
3. Недомогание, вплоть до потери сознания.
4. Скоротечное увядание растительности.
5. Гибель мелких животных и птиц.

При возникновении таких признаков следует воспользоваться противогазом, укрыться в месте, куда воздуху из окружающей среды затруднительно попасть. Ликвидировать имеющиеся щели в укрытии, закрыть вентиляцию. Следует также выключить бытовые приборы. Предохранят слизистые глаз надетые очки, например, солнцезашитные. Дыхательные органы можно защитить ватно-марлевыми повязками. Лучше, чтобы они были в вашем арсенале!

В случае, если отравление аварийно химически опасными веществами произошло, например, из-за выбросов хлора, пострадавших максимально быстро эвакуируют на свежий воздух, в место, где направление ветра противоположно очагу поражения.

Первая доврачебная помощь при отправлении АХОВ

Карточки аварийно химических опасных веществ, а также подробная первая помощь при отравлении аварийно химическими опасными веществами представлена отдельно по каждому виду вещества в таблице выше, кликнув его по названию дополнительно будет представлены химические свойства и характеристика аварийно химически опасных веществ.

Следует помнить, что при отравлении аммиаком противопоказано искусственное дыхание, и имеет значение, в каком положении транспортируется потерпевший (строго в лежачем).

При отравлении сероводородом прямо показано срочное промывание лица и глаз чистой водой. В любом случае, всех отравленных необходимо доставить в ближайший пункт скорой помощи. Тяжелые ингаляционные воздействия ОВ могут привести к токсическому быстро прогрессирующему отеку легких, несовместимому с жизнью.

Точно определить наличие АХОВ в воде, почве, пищевых продуктах помогут приборы химической разведки, которыми оснащены медицинские и ветеринарные пункты. Для определения состава воздуха необходимы профессиональные газоанализаторы.