Автореферат (1173088), страница 2
Текст из файла (страница 2)
конф. «Повышениенадежности и безопасности транспортных сооружений и коммуникаций»,Саратов, 2015; 10 Международной науч.-техн. конф. студентов, аспирантов имолодых ученых «Молодежь и научно-технический прогресс в дорожной отрасли юга России = Youth and scientific-and-technical progress in road field ofsouth of Russia», 18-20 мая 2016 г., Волгоград; Международной научно5технической конференции «Высокопрочные цементные бетоны: технологии,конструкции, экономика (ВПБ-2016)», Казань: КГАСУ, 2016; V Международной научно-практической конференции «Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона», Саратов, 2017.По теме исследований опубликовано 14 работ, в том числе двав журнале, входящем в международную базу данных СКОПУС, 4 работы –в журналах, входящих в перечень ВАК Минобрнауки РФ.Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 147 страницах основноготекста, включая рисунки, таблицы и список литературы из 101 наименований.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обосновывается актуальность диссертационного исследования, дается характеристика научной новизны, достоверности и практическойзначимости.В первой главе рассматриваются тенденции и особенности развитиятранспортной инфраструктуры в КНР. Кратко описываются основные мостовые сооружения Китая и отмечается, что значительное их количество выполнено из железобетона.
Приведенный обзор показывает, что в КНР ведется активное мостовое строительство, при этом большинство самых длинных мостовмира построено в Китае. Отмечается, что в настоящее время железобетонныемосты, подвергаясь воздействию транспорта и окружающей среды, постепенно разрушаются. Поэтому, перед исследователями стоят большие проблемыпо разработке методов корректной оценки грузоподъемности и остаточногоресурса мостов, а также по разработке эффективных способов их ремонта иусиления с целью повышения грузоподъемности и увеличения долговечности.Далее в главе рассматриваются нормативные документы КНР по строительству и прослеживается история их разработки.
Приводятся примеры дефектови повреждений железобетонных мостовых сооружений в КНР и отмечается,что в целом они такие же, как и у мостовых сооружений РФ. Пример отслаивания защитного слоя ребра мостовой балки (а) и повреждения нижних элементов арки (б) приведены на рисунке 1.6а)б)Рисунок 1 – Разрушение бетона конструкций под влиянием коррозии арматурыВсе дефекты и повреждения мостовых сооружений предложено представить в виде трех групп:1) дефекты и повреждения моста как гидротехнического сооружения;2) дефекты и повреждения моста как транспортного сооружения,обеспечивающего проезд;3) дефекты и повреждения моста как силовой конструкции.Особое внимание обращено на то, что наиболее опасными внешнимиагрессивными воздействиями для железобетонных мостовых сооружений являются карбонизация и хлоридная коррозия.В конце первой главы формулируются цель и задачи исследования.Во второй главе более подробно рассматриваются виды различных факторов агрессивной эксплуатационной среды, действующих на мостовые сооружения и выполнен анализ экспериментальных данных по влиянию карбонизации и хлоридной коррозии на железобетонные элементы конструкций.Для иллюстрации на рисунке 2 приведены кривые увеличения глубины карбонизации в бетоне с течением времени для разного водоцементного отношенияи концентрации углекислого газа.
Отмечается, что под влиянием карбонизациипрочность бетона может, как снижаться, так и возрастать.Указывается, что хлоридсодержащая среда является одной из самыхраспространенных сред, контактирующих с железобетонными конструкциямитранспортных сооружений. Источником хлоридсодержащей среды являетсяморская атмосфера приморских городов, средства-антиобледенители,применяющиеся для борьбы с гололедом на транспортных сооружениях, ранееприменялись хлориды для ускорения твердения бетона в холодное время года.7Рисунок 2 – Зависимость карбонизации от водоцементного соотношенияи концентрации углекислого газа: 1 – В/Ц=50%; 2 – В/Ц=60%; 3 – В/Ц=70%Для иллюстрации на рисунке 3 показано распределение концентрациихлористых солей в бетоне сваи мостовой опоры.
На рисунке 4 приведена экспериментальная эпюра распределения хлоридов по толщине плит проезжейчасти мостов.Под влиянием хлоридов происходит деградация свойств бетона, что указывают данные, приведенные в таблице 1. На механические свойства арматурыхлориды практически не оказывают влияния. Однако, под влиянием хлоридовпроисходит довольно интенсивный коррозионный износ арматуры, причем коррозия начинается после достижения хлоридами критической концентрации уповерхности арматурных стержней. Критическая концентрация для разных видов стали приведена в таблице 2. На рисунке 5 приведена кривая коррозии арматурной стали.Рисунок 3 – Концентрация хлористых солейвбетонесвайопорымоста:1 – имевших контакт с морской водой;2 – находившихся в илистом грунте днаРисунок4–Распределениехлористых солей по толщине плитпроезжей части мостов (средниезначения для 14 мостов)8Таблица 1Деградация свойств бетона после выдержки в 1%-ном растворе HClВремя,сутки28180360540720СредаВоздух1%-ный растворHClR, МПаRb, МПаEb, МПаLхл, cм40,242,437,334,233,633,435,732,430,729,535500341003190030600282000,000,901,401,852,30Таблица 2Критическая величина концентрации хлоридов в бетоне (в % от массы цемента)СтальКритическая концентрация Cl-lim [%]0.40.21.00.4АрматураненапряженнаянапряженнаяненапряженнаянапряженнаяУглеродистаяНержавеющаяТакже в главе анализируется случай совместного воздействиякарбонизации и хлоридной коррозии и отмечается, что в этом случаекритическая концентрация хлоридов, при которой начинается коррозияарматуры, становится в 2 раза меньше.
Указывается, что одним из первых,кто начал исследовать совместное влияние карбонизации и хлориднойкоррозии на деградацию железобетона мостовых сооружений был проф.А.И. Васильев.В главе также обращается внимание на то, что в большинстве случаевэксплуатации транспортных сооружений карбонизация бетона происходитраньше хлоридной коррозии, что приводит к ускорению разрушения железобетонных элементов транспортных сооружений.Глубина коррозии, мм1.51.00.5эксп.теор.0.0012345678910Время, годыРисунок 5 – Кинетика коррозионных потерь арматурной стали в 1%-ном растворе HCl9Все приводимые выше в автореферате рисунки заимствованы из экспериментальных работ различных авторов, ссылки на которые приводятся в тексте диссертации.В третьей главе содержится обзор основных подходов к моделированию поведения железобетонных конструкций транспортных сооружений вагрессивной эксплуатационной среде.
Отмечается энтропийный подход, атакже подход, предложенный В.В. Петровым и И.Г. Овчинниковым, основанный на построении феноменологических моделей поведения конструкций сиспользованием деформационной теории железобетона и теории структурныхпараметров, более корректно, чем других подходов, моделирующих воздействие различных агрессивных сред. В исследованиях Соломатова В.И. иСеляева В.П. для оценки влияния агрессивной среды на железобетонные конструкции использовались деградационные функции несущей способности ижесткости. В работах Гузеева Е.А. разработана и экспериментально обоснована методика проектирования и расчета армированных конструкций в агрессивных средах с учетом активирующего действия силового фактора.Попеско А.И предложено использовать эквивалентные модули деформаций,учитывающие изменение геометрических и механических свойств армированных конструкций, нелинейность диаграмм бетона, пластические свойства арматуры, изменение свойств бетона по мере проникания агрессивной среды вбетон.
Бондаренко В.М. разработана теория силового и несилового (средового) сопротивления железобетона, причем средовые деформации развиваютсяво времени и считаются необратимыми. Средовые – это деформации, вызванныевоздействиемтемпературы,влажности,агрессивнойсреды.Алмазовым В.О развита методика прогнозирования долговечности бетона наоснове мостового СНиПа, а также результатов мониторинга транспортных сооружений. Пухонто Л.М. рассмотрел известные методы оценки долговечностиармированных конструкций с учетом происходящих в них деградационныхпроцессов. K. Maekawa и T. Ishida разработали методику прогнозирования поведения железобетонных конструкций, представляющую собой симбиоз методов механики материалов и конструкций и учитывающую влияние несколькихсредовых факторов на долговечность.
Н.В. Клюева (Федорова) развила основытеории живучести конструкций из армированных материалов, в которой учи10тывается влияние коррозионных процессов на силовые и деформационные характеристики конструкций. Также в этой главе рассмотрен вероятностныйрасчет железобетонных конструкций транспортных и других сооружений.Отмечены исследования В.П. Чиркова, Р.К. Мамажанова, А.А.
Потапкина,Л.И. Иосилевского, В.Д. Райзера, А.И. Васильева и других ученых. Отмечается, что сочетание детерминированных моделей деформирования железобетонных элементов конструкций с вероятностными методами оценки надежностипозволяет оценить прочность, долговечность и надежность железобетонныхконструкций мостовых сооружений и кинетику ее изменения с течением времени с учетом совместного воздействия нагрузок и различных факторов агрессивной среды.Четвертая глава посвящена построению, идентификации детерминированных моделей деформирования железобетонных элементов мостовых конструкций в агрессивных средах и применению их для прогнозирования поведения железобетонных мостовых конструкций.Кинетика проникания хлоридсодержащей среды в железобетонные конструктивные элементы описывается уравнением диффузии, для решения которого применена методика контрольных объемов и программный комплекс С.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
