Исследование процессов массопереноса при кислотной коррозии цементных бетонов

Цель исследования - изучение механизмов коррозионных процессов и разработка методологических принципов создания инновационных технологий для борьбы с коррозионной деструкцией в жидких кислотных средах. Разработана математическая модель массопереноса в процессах кислотной коррозии на уровне феноменологических уравнений, базирующаяся на записи краевой задачи нестационарной массопроводности с объемным источником массы вещества, мощность которого в общем случае есть величина, распределённая по координате по произвольному закону. Разработана математическая модель динамики процесса массопереноса «свободного гидроксида кальция», учитывающая внутреннюю диффузию и внешнюю массотдачу в жидкую агрессивную среду с учетом химической реакции, на границе раздела фаз. Получены аналитические решения задачи массопереноса в процессах кислотной коррозии для системы «бетон - жидкость» при малых значениях числа Фурье, позволяющие рассчитывать концентрации «свободного гидроксида кальция» в твердой и жидкой фазах, концентрации продуктов реакций, продолжительность процесса кислотной коррозии. Определены значения коэффициентов массопроводности и массоотдачи для рассматриваемой системы. Математические модели коррозионного массопереноса, протекающего по механизму второго вида и инженерная методика расчета, позволяющие прогнозировать продолжительность процессов коррозионной деструкции, использованы при проведении промышленной экспертизы строительных конструкций и сооружений, технических устройств и материалов на ОАО Череповецкий «Аммофос» и ООО «Балаковские минеральные удобрения», что позволило повысить уровень их безопасности. Экономический эффект достигается за счет экономии средств на ремонтные работы и составляет 18,7% от стоимости сметных работ.