загрузка...

трусы женские
загрузка...
Реферати » Реферати по промисловості і виробництву » Облік хлоридной корозії при прогнозуванні терміну служби залізобетонних прогонових будов

Облік хлоридной корозії при прогнозуванні терміну служби залізобетонних прогонових будов

Маринин А.Н.

Практично всі конструкції, в тому числі і мостові, схильні зношування, «старінню» , тобто відбувається зміна їх механічних властивостей, яке відбивається на роботі конструкцій. Швидкість «старіння» залежить від багатьох чинників: типу конструктивних елементів, застосовуваних матеріалів, якості будівництва, впливу агресивних факторів і т.д.

В останні роки виникла проблема визначення терміну служби залізобетонних мостів, т.к. первинні заяви про те, що залізобетонні мости здатні простояти 80-100 і більше років виявилися спростованими реконструкціями, замінами таких пролітних будов.

Недавно була розроблена і рекомендована до застосування Міністерством транспорту РФ "Методика розрахункового прогнозування терміну служби залізобетонних пролітних будов автодорожніх мостів" [1]. При прогнозуванні враховується місце розташування моста, конструкція мостового полотна, фактичне кліматичний вплив, інтенсивність і склад руху. Приклад використання цієї "Методики ..." при прогнозуванні довговічності реально існуючого заздалегідь напруженого залізобетонного прогонової будови довжиною 24,0 м приведений в [2].

В книзі [3] також наведені методи прогнозування довговічності з урахуванням імовірнісних процесів, деякі з яких були використані при складанні [1].

Але в [1] і [3] не враховується явно вплив хлоридів на матеріал прогонової будови, хоча хлорідсодержащая середу є однією з досить поширених агресивних середовищ. Під дією цього середовища відбувається руйнування і бетону, і арматури, а так як вона або є технологічною, або проявляється при боротьбі з ожеледицею, або присутній в атмосфері, то її наявності та активного впливу на конструкцію - не уникнути [4].

Тому виникає важлива проблема обліку поведінки інженерних конструкцій в умовах дії агресивних середовищ, в тому числі і хлорідсодержащей.

В роботі [5] наведена залежність, що дозволяє оцінювати глибину проникнення фронту хлоридів у часі:

Учет хлоридной коррозии при прогнозировании срока службы железобетонных пролетных строений

Ця модель дозволяє оцінити тільки глибину проникнення хлоридів і час до початку корозії арматури.

На малюнку 1 показана модель руйнування конструкції під впливом хлоридів.

Учет хлоридной коррозии при прогнозировании срока службы железобетонных пролетных строений

Малюнок 1 Процес погіршення залізобетону через зовнішнього впливу хлоридів

Час початку корозії можна визначити з відомого рівняння дифузії:

Учет хлоридной коррозии при прогнозировании срока службы железобетонных пролетных строений

де C (x, t) - концентрація хлоридів на глибині x через час t; CS - концентрація хлоридів на поверхні; erf - функція помилок Гаусса; DC - коефіцієнт дифузії хлоридів, що залежить від навколишнього середовища, тверднення і віку бетону; t - час впливу хлоридів.

В роботі [6] пропонується формулу (2) апроксимувати виразом

Учет хлоридной коррозии при прогнозировании срока службы железобетонных пролетных строений

де В - деяка константа, що характеризує швидкість поширення хлоридів у бетоні, яка визначається при критичному значенні С ( x, t).

В роботі [7] вираз (2) записується у вигляді

Учет хлоридной коррозии при прогнозировании срока службы железобетонных пролетных строений

де Ci - початкова концентрація хлоридів в залізобетонної конструкції (приймається постійною в часі).

Звідки, час початку корозії становить

Учет хлоридной коррозии при прогнозировании срока службы железобетонных пролетных строений

де Ccr - критична концентрація хлоридів, при якій починається корозія (в нашій країні прийнято 0,4% від маси цементу при неповній карбонізації захисного шару і 0,2% - при карбонізації захисного шару бетону); ХС - товщина захисного шару; n - фактор старіння.

Приклад розрахунку залізобетонної попередньо напруженою залізобетонної двотаврової балки з урахуванням рівнянь (4) і (5) приведений авторами статті [7].

Недолік такого підходу полягає в тому, що необхідно мати дані про стан конструкції (наявність хлоридів, їх концентрація і т.п.).

Інший спосіб, запропонований в роботі [8], припускає, що поверхнева концентрація хлоридів залежить від агресивності зовнішнього середовища і може бути прийнята за таблицями 1 і 2

Таблиця 1. Визначення агресивності навколишнього середовища

Агресивність навколишнього середовища
Висока Середня Низька
Рівень хлоридів у сталі (% від ваги цементу) > 1,0% 0,3-1,0%

<0,3%

Використання солей для видалення льоду Часто Середньо Рідко

Таблиця 2 Визначення поверхневої концентрації хлоридів

Агресивність навколишнього середовища
Висока Середня Низька
Cs,% / рік 0,5 0 , 1 0,05

Таблиця 3 Визначення якості бетону

Якість бетону
Висока Середнє Низьке
Водоцементне ставлення 0,5
Зовнішнє стан Немає видимих ??погіршень Тріщини Руйнування

Таблиця 4 Визначення коефіцієнта дифузії

Якість бетону
Висока Середнє Низьке
DC, мм 2 / рік 5 50 500

У всіх перерахованих вище роботах існує декілька недоліків. По-перше, область застосування обмежена лише рівномірним розподілом хлорідсодержащей середовища по поверхні залізобетонної конструкції. Але насправді такий розподіл практично не зустрічається. На різних частинах мостових конструкцій концентрація хлоридів різна. Також, значення С (x, t) визначає тільки інкубаційний період (час до початку корозії арматури), а подальші процеси, що відбуваються в залізобетоні, не описує, хоча процес деструкції бетону та арматури триває.

Недоліки попередніх робіт були частково усунені в [4] і [9]. Тут, для опису основних ефектів, супроводжуючих процес взаємодії елементів конструкції із залізобетону з хлорідсодержащей середовищем, використовується параметр, що характеризує об'ємне розподіл впливу агресивного середовища. Тобто, враховується нерівномірність концентрації хлоридів в різних точках об'єму конструкції і, відповідно, наведена неоднорідність механічних властивостей бетону. Був розроблений програмний комплекс на ЕОМ, який враховує це при розрахунках. Наведено приклади, що описують поведінку конструктивних елементів (стрижнів, балок і плит), що піддаються впливу агресивного хлорідсодержащей середовища.

З усього вищесказаного можна зробити висновок про те, що при прогнозуванні терміну служби нових мостів і визначенні залишкового ресурсу експлуатованих, необхідно, поряд з розрахунком по [1], проводити розрахунок напружено-деформованого стану залізобетонних конструкцій і кінетики його зміни з урахуванням хлорідсодержащей середовища. Потім, аналізуючи отримані дані, можна встановити більш реальний термін служби.

Список літератури

Маринин А.Н. Про прогнозування терміну служби залізобетонного прогонової будови .// Молоді фахівці - залізничному транспорту: Тези доповідей студентської науково-практичної конференції. / Под ред. А.А. Сатарова.- Саратов: Изд-во "Надія", 2002.- 140 с., С.38-42.

Іосілевскій Л.І. Практичні методи управління надійністю залізобетонних мостов.- М .: Наук.-ізд. центр "Інженер", 2001.- 296 с.

Овчинников І.Г., Раткин В.В., Землянський А.А. Моделювання поведінки залізобетонних елементів конструкцій в умовах впливу хлорідсодержащіх середовищ. - Саратов: Сарат. держ. техн. ун-т, 2000.- 232 с.

Потапкин А.А. Оцінка ресурсів мостів з урахуванням дефектів і пошкоджень .// Вісник мостобудування. 1997. №3, С.22-23

Васильєв А.І. Імовірнісна оцінка залишкового ресурсу фізичного терміну служби залізобетонних мостів. Праці ЦНИИС. Вип. 208.- М .: ЦНИИС, 2002, С.101-120

Ciampoli M., Giovenale P., Petrichella L. Probability-Based Durability Design Of Reinforced Concrete Structures. IAMAS, Barcelona, ??2002.

Anstice D., Roberts M. A Deterioration Model For Reinforced Concrete Bridges Subjected To De-Icing Salts. IAMAS, Barcelona, ??2002.

Овчинников І.Г., Раткин В.В., Гаріб Р.Б. Працездатність сталезалізобетонних елементів конструкцій в умовах впливу хлорідсодержащіх сред.- Саратов: Изд-во Сарат. ун-ту, 2002.- 156 с.

загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар