Диссертация (1151675), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Торцы всех призматических образцов передиспытанием были отшлифованы для обеспечения условий осевого сжатия.107Анализ результатов экспериментальных данных показал значительноеснижение кубиковой прочности бетонных образцов, прошедших циклическиетемпературные воздействия в диапазоне – 18 °С...+18 °С, по сравнению с базовымрежимом [187].При воздействии на бетонные образцы циклических перепадов температуробнаружено понижение прочности на 14,74 %, соответственно после 45 циклов[96]. Следует отметить резкое начальное нарастание кубиковой прочности привоздействии циклических низкотемпературных перепадов (рисунок 2.42), котороесвидетельствует о превалирующем развитии созидательного процесса при фазовых переходах воды в лёд [111, 185, 201, 202, 203].
Максимум проявления такихпроцессов предопределён структурой бетона и степенью водонасыщения его порового пространства.30Ц252015105Р, %01501401301201101090807060504030201000Рисунок 2.42 – Зависимость разрушения бетона водопроводящих сооруженийот количества циклов морозостойкостиВ результате лабораторных исследований [97] была получена регрессионная зависимость отображающая процесс разрушения элементов водопроводящихсооружений от количества циклов морозостойкости.108Полученная регрессионная зависимость позволяет рассчитать характерпроявления неисправностей водопроводящих сооружений при дальнейшим воздействии морозостойкости:Р=а+вЦ-сЦ2;(2.5)где Р – потери несущей способности, %;Ц – циклы морозостойкости, единицы;а = 1,077; с= 0,001; в = 0,304; – математические постоянные, %;R 2 = 0,97 – коэффициент корреляции.Безопасный срок службы обследуемого водопроводящего сооружения соответствует минимальному сроку из рассчитанных для процессов выщелачивания идинамики разрушения бетона в зависимости от количества циклов морозостойкости с использованием зависимостей (2.4, 2.5), определённых в комплексных исследованиях водостойкости бетона.2.4 Визуальная диагностика технического состояния длительноэксплуатируемых водопроводящих сооруженийОсновной задачей предварительного визуального обследования являетсяопределение общего состояния водопроводящего сооружения, определение состава намечаемых работ и сбора исходных данных, необходимых для составлениятехнического задания на детальное инструментальное исследование.Визуальные дефекты, а именно различные нарушения стыковых соединений, продольные и поперечные трещины, образование пустот в грунтовом основании ведут к образованию эксплуатационной непригодности водопроводящихсооружений.
Как следствие этих неисправностей возникают, потери оросительнойводы, повышение грунтовых вод, заболачивание окружающей местности и засоление орошаемых угодий. Способ разрешения этих трудностей основан на принятии во внимание требований надёжности на стадии проекта, строительстве и последующей длительной эксплуатации водопроводящих сооружений [83].В ходе проведённых обследований (разделы 2.1, 2.2) были выявлены основные дефекты и повреждения конструктивных элементов водопроводящих со-109оружений, что позволило классифицировать их по степени влияния на состояниесооружения на группы:Группа № I – дефекты не восстанавливаемого сооружения;Группа № II – дефекты сооружения, подлежащего восстановлению;Группа № III – сооружения с нормальным техническим состоянием, привыработанном сроке эксплуатации.Классификация дефектов и повреждений водопроводящих сооружений постепени влияния на техническое состояние сооружения представлена в таблице 2.2.Таблица 2.2 – Классификация дефектов и повреждений водопроводящихсооружений по степени влияния на техническое состояние сооруженияГруппа № I – дефектыне восстанавливаемогосооруженияГруппа № II – дефектысооружения, подлежащеговосстановлению1.
Полное разрушение сооружения.2. Отклонение от осевой линиисооруженияболее10 мм.3. Образование неисправностей, нарушающих нормальную эксплуатацию сооружения, и снижающих прочность более 30 % от размерапоперечного сечения.4. Потеря местной устойчивости сооружения.5. Коррозия более 25 %. суменьшением расчётного сечения несущих элементовсооружения.6. Расстройство стыков с взаимным смещением опор сооружения.7. Оголение арматурныхстержней и их коррозия более 15 % всего сечения.1. Разрушение зон опиранияэлементов сооружения.2.
Образование сквозных отверстий в сооружении, появление утечек воды.3. Образование продольныхи поперечных трещин, размеры которых превышаютпредельно допустимые значения.4. Разрушение местами антикоррозионного покрытия. Нанекоторых участках коррозияотдельными пятнами с поражением до 5 % проектногосечения.Группа № III – сооруженияс нормальным техническимсостоянием, при выработанном сроке эксплуатации1. Очаговая коррозия бетонаи арматуры.2.
Образование микротрещин в зонах, подверженныхистиранию.3. Проявление следов коррозии от конструктивных арматурных стержней элементовсооружения. Шелушение иотслоение бетонных элементов сооружения. Мокрые илимасляные пятна на поверхности бетона.4. Понижение прочностныхрасчётных характеристик бетона до 25 % и более. Образование в бетоне вдоль арматурных стержней продольных трещин от коррозии арматуры. Коррозия арматурыдо 12 % и более от площадиарматурных стержней. Разрушение и отслоение защитного слоя бетона как в растянутой зоне так в сжатой.110На рисунках 2.43 − 2.47 иллюстрируются зоны проявления классифицированных по группам дефектов водопроводящих сооружений.Зона I – зона минимальной подверженности дефектам;Зона II – истирания и проявления кавитационных процессов;Зона III – максимального проявления истирания наносами.На рисунке 2.43 представлены зоны проявления дефектов лотка, где Зона I– зона минимальной подверженности дефектам, располагается по дну лотка на 1/3его периметра и наиболее подвержена износу, Зона II – зона истирания и проявления кавитационных процессов, занимает 1/4 часть от края лотка по всей его длине, отличается наличием поперечных и косых трещин, так как лоток работает наизгиб, как балка, а Зона III – максимального проявления истирания наносами, онаотличается наличием продольных трещин вследствие выпячивания борта лотка.Рисунок 2.43 – Распределение дефектов лоткового канала оросительной сетипо группам опасности и зонам частоты и интенсивности проявленияНа рисунке 2.44 представлены зоны проявления неисправностей водопроводящего канала, где зона I занимает площадь на откосе канала выше линии воды,отличается образованием оползней откоса канала и сползанием облицовки в ка-111нал.
Зона II занимает часть откоса канала ниже линии воды и отличается образований просадок и сползанием облицовки в канал. Зона III занимает наиболее плоскую часть периметра канала – дно канала и отличается наличием просадок ифильтрации воды.Рисунок 2.44 − Распределение дефектов водопроводящего канала по группамопасности и зонам частоты и интенсивности проявленияНа рисунках 2.45 и 2.46 представлены зоны проявления неисправностейводопроводящих дюкера и гидротехнического туннеля. Зоны, отличающиеся видом дефектов и интенсивностью их проявления, сформированы делением сооружения на три участка.
Длина участка равна длине сооружения, ширина – третипериметра сооружения. На рисунке 2.45 зона I наименее подвержена дефектам иповреждениям, так как занимает верхнюю часть сооружения и отличается образованием сталактитов и высолов на арматуре. Зона II подвержена истиранию и различным кавитационным процессам, а зона III располагается по дну сооружения инаиболее подвержена истиранию от наносов. На рисунке 2.46 зона III наименееподвержена дефектам и повреждениям, так как занимает верхнюю часть сооруже-112ния. Зона II подвержена истиранию и различным кавитационным процессам, а зона I располагается по дну сооружения и наиболее подвержена истиранию от наносов.Рисунок 2.45 – Распределение дефектов гидротехнического туннеляи трубопровода оросительной сети по группам опасности и зонам частотыи интенсивности проявленияРисунок 2.46 – Распределение дефектов дюкера оросительной сети по группамопасности и зонам частоты и интенсивности проявления113На рисунке 2.47 показаны зоны проявления дефектов мостового переезда,где зона I представлена колоннами, работающими на сжатие и наиболее подверженными внешним воздействиям (истиранию и разрушению бетона).
Зона IIвключает рамную конструкцию сооружения, работающую на изгиб, и зона IIIвключает в себя оголовки колонн, работающие на изгиб и растяжение.Рисунок 2.47 – Распределение дефектов мостового переезда и акведукаоросительной сети по группам опасности и зонам частотыи интенсивности проявленияПредложенные классификации дефектов и нарушений конструктивныхэлементов водопроводящих сооружений по группам и зонам повышает информационное обеспечение и качество принимаемых решений по планированию и реализации технической диагностики водопроводящих сооружений оросительнойсистемы, позволяя упорядочить процессы формирования профилей георадарногозондирования и определения точек оценки технического состояния объекта способами неразрушающего контроля.