Сопротивление железобетонных элементов конструкций воздействию агрессивных сред

• Автор: Гарибов, Рафаил Баширович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 280 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.
1. ВЛИЯНИЕ АГРЕССИВНЫХ СРЕД НА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ И СПОСОБЫ УЧЕТА ЭТОГО ВЛИЯНИЯ ПРИ РАСЧЕТЕ КОНСТРУКЦИЙ.
1.1. Влияние различных агрессивных сред на деформирование и разрушение железобетонных конструкций.

1.1.1. Влияние хлоридов

1.1.2. Влияние сульфатов.

1.2. Влияние агрессивных сред на механические свойства бетона

и арматуры

1.2.1. Случай хлоридсодержащих сред

1.2.1.1. Проникание хлоридсодержащей среды в железобетонные конструктивные элементы.
1.2.1.2. Влияние хлоридсодержащей среды на механические характеристики бетона.
1.2.1.3. Влияние хлоридсодержащей среды на механические
характеристики стальной арматуры.
1.2.2. Случай сульфатсодержащих сред.
1.2.2.1. Проникание сульфатсодержащих сред в железобетонные конструктивные элементы
1.2.2.2. Влияние сульфатсодержащей среды на механические характеристики бетона
1.2.2.3. Влияние сульфатсодержащей среды на механические характеристики стальной арматуры.
1.2.3. Учет влияния длительных процессов.
1.3. Способы учета влияния агрессивных сред на поведение железобетонных конструкций
Выводы но I главе.
2. ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ВОЗДЕЙСТВИЮ АГРЕССИВНЫХ СРЕД .
2.1. Феноменологический подход к моделированию поведении железобетонных элементов конструкций в агрессивных средах
2.2. Модель сопротивления железобетонного конструктивного элемента воздействию хлоридсодержащей среды и ее
идентификация
2.2.1. Моделирование кинетики проникания
хлоридсодержащей среды в конструктивные элементы.
2.2.2. Модель сопротивления бетона деформированию в условиях воздействия хлоридсодержащей среды
2.2.3. Модель деформирования и разрушения арматуры в условиях воздействия хлоридсодержащей среды
2.3. Модель сопротивления конструктивного железобетонного элемента воздействию сульфатсодержащей среды и ее идентификация
2.3.1. Моделирование кинетики проникания сульфатсодержащей среды в железобетон и химического взаимодействия ее с бетоном
2.3.2. Модель сопротивления бетона деформированию в условиях воздействия сульфатсодержащей среды.
2.3.3. Модель деформирования и коррозионного разрушения арматуры в условиях воздействия сульфатсодержащей среды
2.4. Моделирование поведения железобетонных элементов конструкций в агрессивной среде с учетом ползучести
накопления повреждений.
Выводы по 2 главе
3. СОПРОТИВЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ВОЗДЕЙСТВИЮ РАЗЛИЧНЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СРЕД.
3.1. Исследование влиянии хлоридсодержащей среды на поведение железобетонных элементов конструкций
3.1.1. Модель деформирования изгибаемого железобетонного элемента прямоугольного поперечного сечения
3.1.1.1. Вывод уравнений деформирования балки для
первого случая.
3.1.1.2. Вывод уравнений деформирования балки для второго случая.
3.1.2. Методология и результаты расчета балки при совместном действии нагрузки и хлоридсодержащей среды
3.1.3. Модель деформирования материала пластинки, находящейся в плоском напряженном состоянии
3.1.4. Уравнения деформирования железобетонной пластины с учетом влияния хлоридсодержащей среды
3.1.5. Методология и программа расчета пластины при совместном действии нагрузки и хлоридсодержащей среды
3.1.6. Исследование напряженнодеформированного состояния прямоугольной пластины при воздействии хлоридсодержащей среды.
3.2. Исследование влиянии сульфатсодержащей среды на поведение железобетонных элементов конструкций
3.2.1. Модель деформирования железобетонного конструктивного элемента, подвергающегося воздействию сульфатсодержащей среды
3.2.2. Методика расчета нагруженного железобетонного конструктивного элемента с учетом воздействия агрессивной сульфатсодержащей среды
3.2.3. Моделирование деформирования сжатоизогнутого железобетонного конструктивного элемента,
подвергающегося воздействию сульфатсодержащей среды
3.3. Влияние эффектов ползучести на деформирование л разрушение железобетонных элементов конструкции в агрессивных средах.
3.3.1. Модель, описывающая поведение изгибаемого железобетонного армированного элемента при ползучести и воздействии агрессивной среды
3.3.2. Исследование напряженнодеформированного
состояния железобетонного конструктивного элемента
Выводы но 3 главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для ряда мостов было установлено, что средний расход соли для них составлял тгод, т. Средняя величина содержания хлористых солей в единице обтема бетона приведена па рис. Рис. Содержание хлористых солей плитах проезжей части мостов средние значения для мостов. В работе 0 исследовалось изменение прочностных показателей бетона в условиях воздействия жидких хлоридсодержащих сред. В качестве рабочей агрессивной среды был принят 1ный раствор соляной кислоты с показателем 0, и концентрацией ионов хлора , гл. Расход цемента на 1 м3 бетона 5 кг, ВЦ0,4. При изготовлении бетонной смеси применялся суперпластификатор С3. Бетонные образцы размером 6xx0 см бетонировались в специально изготовленных металлических формах. После уплотнения бетона на вибростенде образцы подвергались тепловой обработке в пропарочной камере в течение суток. Одновременно с железобетонными образцами изготавливались кубы с размером ребра см и призмы размером xx см. Характеристики бетона в возрасте суток кубиковая прочность ,2 МПа, призменная прочность ,4 МПа, начальный модуль упругости 0 МПа. По условиям контакта со средой образцы разделялись на 4 группы всестороннее воздействие 1ного раствора соляной кислоты воздействие 1ного раствора соляной кислоты со стороны сжатой и растянутой зон сечения воздействие 1ного раствора соляной кислоты только на сжатую часть сечения хранение образцов в нормальных термовлажностных условиях. Перед погружением образцов в раствор соляной кислоты их соответствующие грани изолировались лаком ХП3. Образцы хранились в емкостях с агрессивным раствором при полном погружении, концентрация раствора соляной кислоты контролировалась и поддерживалась неизменной. Железобетонные элементы испытывались на внецентренное сжатие и изгиб четырехточечный. Испытания проводились в возрасте суток, затем после 0, 0, 0 и 0 суток хранения в 1ном растворе соляной кислоты. Испытания бетонных кубов и призм показали, что при длительном воздействии жидких хлоридсодержащих сред вследствие диффузии агрессивных реагентов происходит изменение свойств бетона. Средние опытные значения кубиковой и призменной прочности, начального модуля упругости и глубины нейтрализации бетона для каждого временного этана воздействия хлоридсодержащей среды приведены в табл. На рис. Таблица 1. Среда Время, сутки Я. О



о
1,
0. А 1 Д

1. I 6
О
1 0. Рис. Изменение прочности бетона в растворах соляной кислоты. В работе 9 приводятся результаты экспериментов по исследованию стойкости нагруженного цементного камня в агрессивной, в том числе хлоридсодержащей, среде. Испытывались цементнопесчаные призмы, приготовленные на низкоалюминатном цементе Белгородского завода, состава при ВЦ 0,5. Образцы загружали изгибающей нагрузкой, составляющей от предела прочности при изгибе, на установке Мощанского. В каждую ванну помещали шесть образцов размером 4x4x см три нагруженных и три ненагруженных. Агрессивный раствор в ваннах меняли раз в месяц. Как известно, разрушение низкоалюминатных цементов в большинстве случаев в агрессивных растворах обычных концентраций протекает очень медленно. В связи с этим после разрушения некоторых образцов, спустя приблизительно пол года с начала испытаний, оставшиеся образцы подвергали испытанию на изгиб, а половинки их на сжатие. Результаты испытаний приведены в табл. Во всех случаях нагруженные образцы имели меньшую прочность, чем ненагруженные. Показатели прочности для нагруженных образцов в ряде случаев должны быть еще меньше, поскольку отдельные образцы разрушились значительно раньше, чем остальные. Прочность их к моменту времени, когда были испытаны ненагруженные образцы, снизилась бы еще больше. В ряде агрессивных растворов в течение всего срока испытания происходило обычное в начале коррозионных испытаний повышение прочности образцов. Действие напряженного состояния сказалось в замедлении темпа прироста прочности. В некоторых средах это привело к снижению прочности при изгибе нагруженных образцов в сравнении с первоначальной, в то время как у всех ненапряженных образцов прочность увеличилась.