У монографії охарактеризовано основні види і типи корозії, методи підвищення корозійної стійкості та довговічності бетону і залізобетону, розглянуто теоретичні передумови фільтрації в пористих і тріщинувато-пористих середовищах типу бетону і залізобетону. Викладено закони фільтрації і просочення залізобетонних конструкцій антикорозійними композиціями з різними фізичними властивостями. Значну увагу приділено теоретичному обгрунтуванню основ математичного моделювання корозійного руйнування, сформульовано математичну модель корозійної деградації цементних конгломератів типу бетону і залізобетону. З'ясовано перебіг процесів корозії арматури, особливості захисної дії бетону щодо неї та способи захисту бетону і арматури при їх сумісній роботі у залізобетонних конструкціях, що експлуатуються в агресивних середовищах.

Розглянуто питання застосування явища акустичної емісії (АЕ) для діагностики корозії металів під час корозійних пошкоджень залізобетону. Актуальність робіт є очевидною і полягає у пошуку інформативних характеристик АЕ, що дозволять діагностувати різні за фізичною природою явища, які супроводжують корозію металу в бетоні.

Рассмотрены аварии несущих стальных конструкций покрытий зданий. Проведен анализ аварий и аварийных ситуаций стропильных и подстропильных форм. Установлено, что наиболее частой причиной их возникновения является потеря устойчивости отдельных элементов или констукции в целом. Перечислены основные недопустимые дефекты и повреждения металлических конструкций стропильных форм.

Изложены основные положения технической диагностики строительных конструкций зданий, включающей их обследование, определение технического состояния и эксплуатационной пригодности. Предложена методика определения несущей способности строительных конструкций, выполненных из каменных, бетонных, железобетонных, металлических и деревянных материалов. Уделено внимание особенностям оценки теплозащитных свойств наружных ограждающих конструкций зданий с учетом требований энергосбережения.

Показана необходимость развития специфических методов неразрушающего контроля (НК) качества железобетона и бетона, находящихся в продолжительной эксплуатации. Созданы специальная оснастка и соответствующие методики для НК ванной сварки арматуры, определения внутренних полостей и осмотра труднодоступных зон; описаны особенности термо- и радиографии для строительных сооружений.

Запропоновано критерій руйнування конструкцій з бетону, що одержав назву норми еквівалентних деформацій. Критерій дозволяє враховувати асиметричну механічну поведінку бетону у разі розтягнення та стиску. Розроблено ізотропну модель, що базується на використанні поверхні пошкодження, яка аналогічна функції плинності теорії пластичності. За допомогою запропонованої моделі виконано скінченноелементний розрахунок нелінійно-пружної деформації зразків із бетону. Проведено порівняння одержаних результатів з експериментальними. Установлено, що точність розрахунків більш висока, ніж прогнози без використання підходів механіки пошкодження твердого тіла.

Major corrosive-mechanical factories that cause cracks and other damages initiation of constructions and buildings from concrete, reinforced concrete and other building materials in operation are considered from the viewpoint of fracture mechanics. The theoretical fracture model of the system "a rigid matrix - an elastic inclusion" has been developed and physico-mechanical parameters of polyurethane elastomers and systems "concrete - polyurethane-concrete" have been investigated. Objects that have to undergo injection restoration with yielding polyurethane compositions are listed. The mobile diagnostic-restoration complex on the van chassis has been created and equipped. Technological processes of injection strengthening and restoration of concrete and reinforced concrete constructions performance have been perfected and used commercially.

Розглянуто вплив карбонізації бетону на нейтралізацію захисного шару залізобетонних конструкцій і створення передумов корозії арматури. Надано аналітичні залежності визначення глибини карбонізації бетону існуючих залізобетонних конструкцій.

Описано результати досліджень впливу теплового удару як короткотривалої дії на процеси тріщиноутворення у бетоні за різних рівнів попереднього навантаження за допомогою методу акустичної емісії.

Кількість технічних станів будівельних конструкцій зменшено до трьох, а перехід до іншого стану трактовано як перевищення показниками експлуатаційної придатності (ПЕП) двох груп граничного значення. Прогнозування технічного стану виконано за апостеріорною інформацією, яку уточнено та доповнено під час експлуатації. Регулювання стану конструкцій відбувається підвищенням ПЕП або уточненням області якості (граничних значень ПЕП). Чотирирівнева система моніторингу дозволяє одержувати зіставну достовірну інформацію.

Проаналізовано праці за останні 25 років щодо дослідження тріщиностійкості бетонів за критеріями механіки руйнування з позицій активної ролі фактора складу. Сформульовано основні закономірності впливу рецептурно-технологічних факторів на характеристики тріщиностійкості бетонів, а також перспективні напрямки продовження досліджень.

Описано восстановление повреждённых бетонных матриц путем инъектирования текущих полиуретановых композиций. Показано, что заполнение трещин сопровождает проникновение инъекционных композиций в ослабленные зоны и пропитка поверхностных слоев бетона. Подтверждено химическое взаимодействие составляющих полиуретановых композиций с ОН-группами цементного камня и минеральных наполнителей бетона. Установлено, что образованные соединения бетон - переходной слой - полиуретан обеспечивают работоспособность бетонных конструкций и сооружений.

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 і послідовності впливу даних 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 на 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 дозволяє 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 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. Встановлено значення коефіцієнтів зникання пружних хвиль

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 розв'язання задач діагностики та оцінки технічного стану залізобетонних конструкцій будівель та споруд.

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 85 - 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.

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, яка дозволяє визначити залишковий ресурс. Досліджено вплив нових домішок (інгібіторів) до бетону на 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

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст