Створено описову модель акустико-емісійного виявлення зародження та розвитку ранніх стадій руйнування бетону та залізобетону під впливом різних фізико-хімічних чинників і показано можливість їх оцінювання за параметрами сигналів акустичної емісії (АЕ), що дозволило побудувати логічно завершену схему закономірностей та послідовності впливу зазначених чинників на виникнення тріщиноподібних дефектів у бетоні та залізобетоні. Розкрито механізми їх подальшого розвитку, зокрема, під дією механічних факторів. Показано, що ці процеси взаємопов'язані з генеруваннями пружних хвиль АЕ. На підставі результатів математичного моделювання розподілу напружень на жорсткому включенні, розташованому у пружній цементній матриці, показано, що внаслідок відмінностей у їх жорсткості під дією зовнішнього навантаження відбувається утворення тріщин шляхом відшарування цементного каменя по поверхні включення. Проведено експериментальну перевірку одержаних результатів і показано, що інтенсивність утворення й еквівалентна площа таких дефектів залежать від орієнтації включення у цементній матриці та його форми. Це дало змогу виявити природу початку руйнування бетонних і залізобетонних композитних структур елементів будівельних конструкцій під час їх АЕ-діагностування. Завдяки експериментальним дослідженням одержано кількісні параметри сигналів АЕ за умов початкових стадій руйнування цементного каменю, відшарування гравійного чи щебеневого заповнювачів, а також арматури від бетонної матриці для найпоширеніших типів бетону та залізобетону за розробленими методиками. Установлено значення коефіцієнтів заникання пружних хвиль АЕ під час їх поширення у бетонах і залізобетонах різних типів. Це дозволило створити якісно нову методику АЕ-діагностування стану будівельних елементів конструкцій. Запропоновано теоретико-експериментальний метод, який дозволяє оцінити кількісні параметри сигналів АЕ під час моменту старту та субкритичного розвитку макротріщин у бетоні та залізобетоні на ранній стадії руйнування, що сприяє розвитку засад сучасної методології АЕ-діагностування. Запропоновано нові науково обгрунтовані алгоритми оптимізації встановлення п'єзоперетворювачів АЕ на об'єкті контролю, а також рекомендації щодо АЕ-діагностування великогабаритних елементів конструкцій з даних матеріалів.

  Скачати повний текст

Розроблено взаємозв'язані заходи щодо визначення контрольованих параметрів арматури залізобетонних конструкцій за спільної дії різних впливів з подальшим використанням одержаних даних для обгрунтування можливості продовження терміну експлуатації або необхідності ремонту конструкцій. Вдосконалено методику експериментального визначення контрольованих параметрів сталі. Моделювання роботи арматурної сталі у разі зрізу різьби виконано методом скінченних елементів. Дтя об'ємних скінченних елементів використовується діаграма, параметри якої одержано за стандартними випробуваннями. Встановлено методи визначення контрольованих параметрів та оцінено технічний стан, розрахунок напружено-деформованого стану й обгрунтовано подальшу надійну експлуатацію конструкцій будинків і споруд після силових і високотемпературних впливів.

  Скачати повний текст

Вивчено механізми та чинники, які впливають на процес просочення та зміцнення бетону модифікованими ізоціанатними мономерами та розчинами їх олігомерів. Досліджено особливості ремонту поверхневих мікротріщин в бетоні полімерними композиціями за його просочення. Розглянуто умови створення ізоціанатутримуючих адгезивів для з'єднання просоченого та нового ремонтного бетону для ремонту об'ємних ушкоджень бетону залізобетонних конструкцій. Розроблено захисну полімерну композицію, яка має високу стійкість щодо гідроабразивного зносу. Вдосконалено полімерні матеріали та технології їх використання для відновлення деградованих залізобетонних конструкцій та споруд.

  Скачати повний текст

Встановлено явище наведення поляризаційного поля в земляному полотні під електрифікованими постійним струмом залізничними коліями в результаті багаторічної експлуатації. Надано опис механізму розчинення і внесення портландиту з цементного каменя під дією польсуючого односпрямованого електричного поля за рахунок одночасного розчинення відразу всіх блоків портландиту, що визначає кінетику електрокорозійного вилуговування бетону і його довговічність. Розроблено та впроваджено комплексні способи захисту від електрокорозії бетонних, залізобетонних і кам'яних конструкцій.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні та методологічні положення кількісної системи діагностики та оцінки технічного стану несучих залізобетонних конструкцій будівель та споруд на основі імовірнісних методів для одержання оцінок з заданою надійністю. Запропоновано статистично обгрунтований кількісний метод діагностики несучих залізобетонних конструкцій, що регламентує вибір конструкцій, зон та ділянок контролю, його параметрів та кількості випробувань. Створено метод імовірнісної оцінки технічного стану несучих залізобетонних конструкцій будівель та споруд. Досліджено значимість параметрів за їх впливом на забезпечення функціональних властивостей конструкцій - міцності, деформованості, тріщиностійкості для деяких типів конструкцій. Проведено апробацію запропонованих методичних підходів щодо рішення задач діагностики та оцінки технічного стану залізобетонних конструкцій будівель та споруд.

  Скачати повний текст

Розроблено метод оцінки корозійного стану бетону будівельних конструкцій, що перебувають у складних агресивних середовищах. Здійснено імітаційне моделювання корозійних процесів у бетонах. Наведено рекомендації щодо забезпечення довговічності конструкцій на заданий період експлуатації за умов, типових для об'єктів рудопідготовчого комплексу. Визначено величини показника корозійного стану бетону будівельних конструкцій на різних етапах його взаємодії з агресивним середовищем. Досліджено вплив межових значень параметрів, що установлюються у разі здійснення оцінки корозійного стану, на величину прогнозованого періоду збереження бетоном захисних властивостей.

  Скачати повний текст

Розроблено сучасну методику та технологію ремонтно-відновлювальних і гідроізоляційних робіт на підставі результатів експериментальних досліджень процесів заволоженості та засоленості бетонних зразків. Відзначено, що насиченість рідиною та швидкість її руху є основними характеристиками руху у пористому середовищі. З урахуванням цього встановлено обмеження фазового заповнення пор антикорозійною рідиною під тиском під час ремонтно-відновлювальних робіт до максимальної величини 95 - 90 %. Аналіз результатів досліджень зазначених факторів уможливлює вибір оптимального способу захисту конструкцій. Суттю розробленої методики ремонтно-відновлювальних робіт є правильний підбір вихідних матеріалів для просочення конструкцій і точне дотримання послідовності виконання гідроізоляційних робіт, що дозволяє значною мірою підвищити довговічність, міцність і корозійну стійкість бетонних і залізобетонних виробів.

  Скачати повний текст

Узагальнено модель корозійної деградації бетону та залізобетону з урахуванням структури та фізико-хімічної специфіки руйнування матеріалу за умов корозійних середовищ. Розроблено методику для розрахунку корозійної тривкості та довговічності залізобетонних конструкцій з урахуванням фізико-механічних властивостей деградованого бетону та дає змогу визначити залишковий ресурс. Досліджено вплив нових домішок (інгібіторів) до бетону стосовно підвищення корозійної тривкості арматурних з'єднань та стрижнів. Вивчено вплив напруженого стану на корозійну тривкість бетону та залізобетону. Запропоновано технологію ремонту будівельних конструкцій та розроблено рекомендації щодо застосування сучасних ремонтних матеріалів.

  Скачати повний текст

Запропоновано науково обгрунтоване скорочення кількості технічних станів будівель і споруд з залізобетону. Проаналізовано вплив показників експлуатаційної придатності (ПЕП) на стан конструкцій. Розроблено рекомендації його оцінювання. Для пошкоджених залізобетонних конструкцій запропоновано методику їх розрахунку, що базується на основних положеннях чинних норм. Розроблено математичну модель процесу експлуатації, яка дозволяє його описати, прогнозувати стан конструкцій (будівель і споруд) у майбутньому, визначати їх залишковий ресурс. Використання такого підходу дозволяє призначити початковий ресурс окремих конструкцій і будівель, а також споруд у цілому на стадії проектування. Запропоновано методику визначення кількості втручань у процес експлуатації з метою мінімізації витрат. Регулювання технічного стану передбачається здійснювати двома шляхами, а саме: підвищенням ПЕП і розширенням області якості, грунтуючись на результатах вивчення й опису дійсної роботи конструкцій. Наведено пропозиції щодо встановлення величини приросту ПЕП для забезпечення нормативного ресурсу конструкцій. Досліджено роботу звичайних і попередньо напружених залізобетонних балок з урахуванням стану, що передував навантаженню. Запропонована система моніторингового контролю дозволяє одержати вірогідну інформацію про роботу окремих конструкцій і системи будівлі (споруди) в цілому, на підставі якої описується процес експлуатації. Розроблено рекомендації щодо призначення терміну наступного обстеження. Апробацію розробленої методики виконано шляхом зіставлення теоретичних і експериментальних даних. Статистичне оцінювання результатів зі ставлення дозволяє зробити висновок про можливості застосування пропозицій у практиці експлуатації. З використанням результатів досліджень розроблено певні нормативні документи, впроваджені в практику проектування й експлутації.

  Скачати повний текст

Розроблено критерії оцінки електрокорозійного стану бетонних, залізобетонних конструкцій, що експлуатуються за умов обводнювання на електрифікованих постійним струмом ділянках колії. Уточнено рівняння міцності цементного каменю з урахуванням зменшення кількості електрогетерогенних контактів, що визначають його міцність, і виникнення електрогомогенних контактів, що обумовлюють появу внутрішніх розтягувальних напруг у разі електрокорозійного розчинення портландиту. Встановлено механізм і розроблено фізико-математичні моделі дії зовнішнього електричного поля на фазовий склад цементного каменю, міцність і безнапірну водопроникність бетону. Досліджено механізм розчинення портландиту в цементному камені бетону та винесення продуктів розчинення під впливом пульсуючого односпрямованого постійного електричного поля. Розроблено схеми протікання струмів витоку та винесення продуктів гідратації у воду, з якою контактує бетон, та схему протікання струму витоку з рейок у конструкції споруд.

  Скачати повний текст

Досліджено напружено-деформований стан бетонних стиснутих і залізобетонних згинальних елементів за умов одночасної дії агресивного середовища та навантаження. Одержано експериментальні дані зміни в часі деформацій бетону та прогинів стиснутих і згинальних елементів за даних умов. Установлено, що методика норм завищує міцність таких конструкцій до 13,7 %, що є небезпечним для експлуатації. Наведено методику розрахунку бетонних і залізобетонних елементів, пошкоджених корозією за одночасної дії на них навантаження. На підставі порівняння результатів експериментальних і теоретичних величин міцності елементів пошкоджених корозією під навантаженням підтверджено достовірність запропонованого методу розрахунку.

  Скачати повний текст

Експериментальним шляхом визначено параметри міцності, деформативності та тріщиностійкості залізобетонних балкових конструкцій залежно від від міцності та виду бетону, рівня навантаження, тривалості одночасної дії навантаження й агресивного середовища. Одержано параметри напружено-деформованого стану даних балок з корозійними пошкоденнями на локальній ділянці у зоні чистого згину з наступним їх підсиленням за дії навантаження.

  Скачати повний текст

Розкрито механізм модифікувальної дії диетиленглікольаеросилу (ДЕГА) на технологічні властивості цементної матриці бетону, що полягає у впливі ДЕГА на швидкість гідратації клінкерних фаз цементу у разі здійснення побудови просторової пластичної структури дисперсії за умов підвищених значень електрокінетичного потенціалу поверхні контактуючих часток, що полегшують їх взаємоковзання за динамічних умов і швидке утворення орієнтованої просторової сітки в статичному стані. З'ясовано, що введення карбоксилатного дивінілстирольного латексу до складу модифікованої цементної системи змінює характер надмолекулярних структур: за оптимального наповнення глобули зменшуються в розмірах, а це запобігає фазовій поверхневій дифузії, що сприяє підвищенню водонепроникності модифікованого бетону. Доведено, що макромолекули карбоксилатного дивінілстирольного латексу як поверхнево-активні речовини (ПАР), змінюють релаксаційні процеси, сприяють створенню менш напружених і дефектних структур і запобігають виникненню фазової дифузії. Виявлено, що утворення моношару ПАР на поверхні аеросилу призводить до виникнення в контакті диетиленгліколь - аеросил рухливих (менш жорстких) зв'язків, які легко регенеруються, що позитивно позначається на адгезії полімера до поверхні мікронаповнювача.

  Скачати повний текст

Визначено закономірності зміни характеристик міцності та деформативності бетону і арматури залежно від рівня навантаження та агресивного середовища, параметри напружено-деформованого стану залізобетонних балок з корозійними пошкодженнями за умов навантаження. Виявлено аналітичні залежності для визначення глибини корозійних пошкоджень бетону залізобетонних конструкцій з урахуванням напружень в бетоні, подано пропозиції щодо визначення параметрів деформацій усадки та повзучості бетону з корозійними пошкодженнями. Розроблено інженерний метод розрахунку залізобетонних конструкцій з корозійними пошкодженнями та пропозиції щодо розрахунку підсилених після корозії залізобетонних конструкцій.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтовано та експериментально підтверджено наукову гіпотезу про можливість одержання високоміцних корозійностійких композитів за рахунок хімічної взаємодії між поліізоціанатом, дисперсною гідросилікатною речовиною нестабільної структури та волокнистим армуючим водовмісним компонентом з утворенням на мікрорівні - дисперсноармованих композицій та синтезом на мікрорівні - сечовини, триізоціанурату та органосилікатних уретаноподібних сполук модифікованих лужноземельними елементами. Визначено оптимальний склад та досліджено фізико-механічні та спеціальні властивості органосилікатних захисних покриттів і будівельних розчинів. Зазначено, що дані системи характеризуються підвищеними фізико-механічними та експлуатаційними властивостями.

  Скачати повний текст

Розроблено нові силоксанові захисні композиції з метою підвищення корозійної стійкості цементобетонів. Удосконалено механізм адгезії адсорбції олігоорганосилоксанів на цементному камені. Вивчено захисний вплив поверхневої обробки цементобетону силоксановими сполуками на його йодо-, хіміко- і морозостійкість. Створено комплексну систему хімічного захисту залізобетону від процесу карбонізації, що забезпечує відновлення лужності бетону та захист його від атмосферних факторів. Удосконалено оцінку економічної доцільності хімічного захисту залізобетонних мостів від атмосферної корозії.

  Скачати повний текст

Створено ефективну методику прогнозування довговічності бетону в рідких агресивних середовищах, яка передбачає врахування основних особливостей корозійних процесів у бетоні. Запропоновано методику, алгоритми та програму для визначення довговічності бетону та залізобетону в зазначених середовищах, які дозволяють ураховувати багатокомпонентність агресивного середовища й активних речовин цементного каменю, відображають основні особливості корозійних процесів бетону, а також регламентувати технологічні параметри бетону, які мають забезпечити заданий строк служби матеріалу. На прикладі залізобетонного ростверку виконане проектування антикорозійного захисту (без вторинного захисту) з використанням запропонованої методики.

  Скачати повний текст

Розроблено епоксиамінні композиції низькотемпературного твердіння для захисту та відновлення бетонних споруджень і конструкцій шляхом використання бінарних твердників і модифікації епоксиамінних композицій низькомолекулярними поверхнево-активними речовинами. Установлено закономірності регулювання технологічних і експлуатаційних властивостей епоксиполімерів з урахуванням компонентного складу композиції та його впливу на процеси формування епоксиамінних композицій. Показано, що розроблені епоксиполімери здатні досягати високого ступеня ствердіння за низьких температур та мають поліпшені хімічну стійкість, адгезійну міцність до вологого бетону, а також технологічність у порівнянні з епоксиполімерами, що рекомендовані нормативними документами та використовуються у теперішній час для захисту від корозії. Удосконалено технологічний процес просочення склоджута двокомпонентним епоксидним зв'язуючим для локального посилення цегляних конструкцій за низьких температур. Здійснено практичну реалізацію виконаних розробок.

  Скачати повний текст

Розглянуто тенденції проведення гідроізоляційних робіт в Україні та за кордоном. Проаналізовано конструктивні й організаційні рішення проведення відновлення поверхонь залізобетонних конструкцій. Досліджено даний процес і показано, що якість виконуваних робіт значною мірою залежить від вибору матеріалу. Пенетрирувальні гідроізоляційні матеріали є легкими у використанні та характеризуються значним підвищенням показників, що відновлюються. На підставі аналізу статистичних даних, одержаних у процесі будівництва об'єктів у містах України, а також завдяки вивченню відомостей, наявних у публікаціях та зарубіжних наукових журналах, показано, що зазначені матеріали та технології їх застосування дають змогу якісно проводити ремонтно-відновлювальні роботи на поверхнях залізобетонних конструкцій. За результатами дослідження показано, що рівень розробки нормативної документації значно менший у порівнянні з розвитком темпів проведення ремонтних робіт з відновлення поверхонь залізобетонних конструкцій. Розроблено технологію використання пенетрирувальних гідроізоляційних матеріалів ручним методом, а також з використанням механічного нанесення (розчинонасос з насадкою для розпилювання). За результатами досліджень не виявлено різниці в якості поверхонь, що відновлюються за різними технологіями нанесення. Виявлено, що волога не заважає проведенню гідроізоляційних робіт та є необхідною (чим глибше зволодено бетон, тим глибше проникають кристали пенетрирувальних матеріалів та буде досягнуто вищих показників якості проведення гідроізоляційних робіт). Застосування гідроізоляційних матеріалів проникної дії дає змогу підвищити якість і економічність ремонтно-відновлювальних робіт на пошкоджених поверхнях залізобетонних конструкцій.

  Скачати повний текст