Оценка работоспособности каменных конструкций при химической коррозии

• Автор: Щербаков, Иван Федорович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 187 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ф ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Примеры повреждений и разрушений каменных конструкций зданий и сооружений под воздействием агрессивных сред
1.2. Влияние химической коррозии на физикомеханические характеристики кирпичной кладки

1.3. Обзор теорий устойчивости элементов конструкций из композитных материалов.

1.4. Существующие подходы к описанию поведения элементов конструкций в условиях воздействия агрессивных сред .

ВЫВОДЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 2. ВЫВОД УРАВНЕНИЯ ДЕФОРМИРОВАНИЯ КИРПИЧНОЙ КЛАДКИ В УСЛОВИЯХ ХИМИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ.

2.1. Теоретические предпосылки

2.2. Определение параметров линейной ползучести кирпичной кладки

2.3. Определение параметров нелинейной ползучести кирпичной кладки.
2.4. Учет влияния агрессивной среды на прочность кирпичной кладки
2.5. Учет влияния химически агрессивной среды на параметры линейной ползучести кирпичной кладки.
2.6. Учет влияния агрессивной среды на параметры нелинейной ползучести кирпичной кладки
2.7. Построение уравнения ползучести кирпичной кладки в в условиях
химической коррозии.
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСУЩЕЙ СПО
СОБНОСТИ ВНЕЦЕНТРЕННОСЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В УСЛОВИЯХ ХИМИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ.
3.1. Постановка задачи и основные допущения
3.2. Расчетная модель работы внецентренносжатых элементов каменных конструкций при воздействии химически агрессивных сред и нагрузки
3.3.Алгоритм решения задачи на ПЭВМ
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КИРПИЧНОЙ КЛАДКИ В УСЛОВИЯХ ХИМИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ
4.1. Цель и методика экспериментальных исследований.
4.2. Результаты и теоретический анализ влияния химических сред на кратковременную прочность элементов кирпичной кладки
4.3. Результаты и анализ испытаний кирпичных столбов при воздействии химических сред и кратковременной нагрузки
ГЛАВА 5. ИНЖЕНЕРНАЯ МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ КАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В УСЛОВИЯХ ХИМИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ
Ы 5.1. Обоснование предложений по инженерной методике расчета
5.2. Алгоритм расчета центрально и внецентренносжатых элементов каменных конструкций в условиях химической коррозии.
5.3. Примеры расчета
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Косой дождь, попадая на стыки панелей, в места закладных деталей и т. Рис. Характерные повреждения кирпичной кладки стен незавершенных строительством зданий
Рис. Сильный ливень дает до л воды, стекающей за одну минуту по фасадной поверхности стены на участке в 1 м горизонтальной ее протяженности и в один этаж по высоте. Во время моросящих дождей влага в стены проникает лишь на глубину нескольких миллиметров, при этом глубина проникания влаги вдоль слоев больше, чем перпендикулярно к ним, и увеличивается с длительностью дождя. На каменные конструкции очень вредно влияет влага, постоянно просачивающаяся из грунта со стороны фундамента рис. Изнутри стены увлажняются иногда, особенно в старых домах, водой или стоками из испорченных или негерметичных трубопроводов. Увлажненные стены ослабляются и становятся менее долговечными изза разрушающего химического действия воды на кирпич, а также на раствор. Замерзающая же вода вызывает их механическое разрушение. Рис. Атмосферный воздух, а также воздух помещений содержат всегда водяной пар, количество которого зависит от температуры и ряда других причин. Рис. При постоянном атмосферном давлении приблизительно 0 мм рт. Особенно велико давление в ванных помещениях, банях и прачечных. Перепад температуры и парционального давления водяных паров, независимо от направления давления, может вызвать конденсат на внутренней поверхности стен. Это происходит в тех местах конструкции, в которых температура оказывается ниже точки росы. При резком повышении температуры после сильных морозов температура наружной поверхности стены оказывается ниже температуры окружающего воздуха, в результате чего влага из него может конденсироваться на поверхности стены. Это способствует выносу растворимых солей на поверхность кладки, образованию высолов, грибков и даже механическому разрушению рис. Рис. Анализ причин разрушения сооружений и зданий под действием кислотных осадков позволил выявить ряд важных особенностей. Повреждение поверхности зданий под действием кислотных дождей и климатических факторов связано с изменением прочности материалов и ухудшением внешних качеств сооружений рис. Скорость разрушения сооружений в большей степени связана с локальным распределением загрязняющих веществ. Замеры показывают, что концентрация 2 различна изменяется в раза по сторонам улицы и в раз от основания до крыш зданий. Коррозионные процессы могут протекать очень медленно и необязательно приводить к полному разрушению материалов и конструкций сооружения. Некоторые сооружения существуют тысячи лет и находятся в полной сохранности. Известны хорошо сохранившиеся сооружения, которые длительное время подвергались не только атмосферным воздействиям, но и действию более агрессивных сред грунтовых, Источниковых и морских вод, содержащих различные соли. В то же время можно привести много примеров быстрого, а иногда и катастрофически быстрого разрушения строительных конструкций. Примеры быстрого разрушения конструкций из кирпичной кладки в условиях химических производств отмечают многие исследователи. Так, по данным при производстве серной кислоты установлена массовая коррозия поверхностных слоев кирпичных стен. Отдельные кирпичи подверглись коррозии на значительную глубину и на пораженных участках рассыпались на мелкие кусочки даже при легком прикосновении. Также было отмечено, что в производстве хлора коррозия обыкновенного глиняного кирпича происходит чрезвычайно интенсивно, и разрушения кирпичных конструкций здесь значительно превосходят разрушения в других производствах. За лет существования завода по производству соляной кислоты из поваренной соли кирпичные стены печного отделения покрылись многочисленными трещинами и во многих местах вспучились, на отдельных участках кирпичи легко рассыпались на мелкие кусочки, особенно отмечено неудовлетворительное состояние нижних участков стен. Сильно разрушен и кирпичный фундамент. Наблюдаемые разрушения кирпичной кладки явились следствием обильной конденсации паров и действия насыщенного хлористым водородом конденсата в течение лет.