Деградационные процессы в железобетоне мостовых конструкций. Методы оценки и прогнозирования

• Автор: Анисимов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 185 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Особенности работы и разрушения железобетона мостовых конструкций.

1.1 Виды деградации и разрушения железобетона при эксплуатации мостовых

конструкций.

1.2 А1рессивные среды и механизмы деградации железобетона в мостовых

конструкциях.

1.3 Требования нормативных документов к обеспечению долговечности

железобетонных конструкций.

1.4 Методы прогнозирования долговечности железобетона элементов конструкций. Модели деградации.

1.5 Цели и задачи исследования.

2 Материалы и методы исследования
2.1 Характеристики бетона
2.2 Методы исследований
2.3 Методы статистического анализа экспериментальных данных
2.4 Выводы.
3 Моделирование деградации и долговечности железобетона мостовых конструкций
3.1 Моделирование взаимодействия бетона и арматуры с агрессивными средами.
3.2 Исследование зависимости параметров деградации от ВЦ, доли цемента в
бетонном камне, климатических условий.
3.3 Вероятностная модель деградации железобетона мостовых конструкций.
3.4 Алгоритм оценки долговечности железобетона мостовых конструкций.
3.5 Выводы
4 Исследование влияния основных факторов на долговечность железобетона мостовых
конструкций.
4.1 Формирование исходных данных
4.2 Влияние водоцементного отношения
4.3 Влияние климатической зоны эксплуатации.
4.4 Влияние толщины защитного слоя
4.5 Влияние индекса надежности в начале эксплуатации
4.6 Влияние отклонений геометрических размеров сечения от проектных.
4.7 Выводы
5 Методика определения ресурса железобетона пролетных строений мостов.
5.1 Общие сведения
5.2 Расчет долговечности железобетона пролетных строений
5.3 Определение стратегии дальнейшей эксплуатации.
5.4 Примеры.
6 Общие выводы
7 Список литературы.
Введение
Актуальность


Интенсивная коррозия продольной рабочей арматуры ригеля, особенно в составе путепровода. Разрушение тела ригеля, приводящее в конечном итоге к снижению несущей способности. В сильно запущенном состоянии, что встречается не так редко, может возникнуть угроза опрокидывания крайней балки из-за интенсивных морозных разрушений торцов ригеля. Влияние на эксплуатационную надежность. При повреждении ригеля в районе опирання на стойки опоры снижается надежность по восприятию поперечной силы. При коррозии арматуры вследствие воздействия солей снижается надежность по изгибающему моменту, особенно это касается опор стоечного типа. Учет данных повреждений производится увеличением среднеквадратического отклонения прочности бетона (или уменьшением его среднего значения со временем), и уменьшением расчетного значения диаметра арматуры. Предотвращение и устранение. Своевременный ремонт деформационных швов и опорных частей; очистка ригеля от мусора. В запущенном состоянии, когда имеется значительная площадь растрескивания защитного слоя от коррозии арматуры, производится ремонт и/или усиление ригеля. В совремейных мостах верхняя поверхность ригеля делается с достаточно большим уклоном, чтобы обеспечить сток попадающей на ригель влаги, воды и грязи. Характер повреждений. На мостах через водные преграды основная зона повреждения опор находится в зоне попеременного увлажнения-высушивания (1,4, ). В этой же зоне происходит повреждение от действия льда и мусора в водоеме. Ситуация осложняется загрязненностью воды, наличием в ней большого количества агрессивных по отношению к бетону веществ. Опоры путепроводов также подвержены попеременному увлажнению-высушиванию в зоне попадания брызг из-под колес автомобилей. Кроме того, при возникновении ДТП возможно повреждение тела опоры. Причины. Сложные условия эксплуатации, замусоренность водоемов, загрязненность воды. Некачественный бетон конструкции, не отвечающий требованиям по водонепроницаемости. Последствия. Снижение несущей способности опор, особенно стоечных с относительно небольшой площадью сечения за счет размораживания бетона и коррозии арматуры. Ухудшение внешнего вида. Влияние на эксплуатационную надежность. То же, что и для ребер балок: увеличение разброса значений прочности бетона во времени и уменьшение рабочего сечения арматуры. При этом следует учитывать особенность работы элемента в сжатом состоянии. Предотвращение и устранение. Так, тела опор путепроводов на МКАД имеют значительную площадь сечения, что снижает риск такого повреждения при ДТП, при котором бы возникла потеря несущей способности. Кроме того, опоры защищены бетонными блоками разделительной полосы на оси МКАД, а по краям кольцевой дороги - опоры отстоят от проезжей части на 2. Устои, как правило, имеют повреждения в виде различных нарушений конструкций насыпи: размывы, обрушения. Происходит это вследствие непродуманного водоотвода с пролетных строений, тротуаров; некорректного расчета и неправильной установки водоотводных лотков. Практика показывает, что для предотвращения размывов бывает достаточно увеличить количество водоотводных лотков по длине насыпей, что реализовано при реконструкции МКАД. Это же следует учитывать и при ремонте откосов. Повреждения насыпи устоев имеются на (1). Таким образом, дефекты и повреждения опор влияют на надежность и долговечность как собственно рассмотренных элементов, так и сооружения в целом. Обследование, ремонт и реконструкция фундамента назначаются в особых случаях, если имеются просадка опор или крен, если мост нуждается в усилении или уширении. В основном, существующие конструкции фундаментов являются наиболее долговечной частью мостовых сооружений, и подобные проблемы возникают достаточно редко. При реконструкции МКАД, однако, под мосты и путепроводы были заложены новые фундаменты - использование старых было признано, очевидно, нецелесообразным. Причиной тому, во-первых, сложность оценки состояния этого элемента сооружения, его несущей способности и ресурса. Во-вторых, необходимость подгонки проекта нового сооружения к положению части старого фундамента.