автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Обоснование достаточности средств первичной защиты для достижения проектной долговечности железобетона в естественных условиях эксплуатации

На правах рукописи л /у

ООЗ163646

АНВАРОВ АСКАР РАМИЛЕВИЧ

Обоснование достаточности средств первичной защиты для достижения проектной долговечности железобетона в естественных условиях эксплуатации

Специальность 05 23 05 - «Строительные материалы и изделия»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа - 2007

003163646

Работа выполнена в Уфимском государственном нефтяном техническом университете.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Латыпов Валерий Марказович

Официальные оппоненты. доктор технических наук, профессор

Яковлев Владимир Валентинович,

кандидат технических наук Струговец Игорь Борисович

Ведущая организация

ГУЛ институт «БашНИИСтрой», г Уфа.

Защита состоится «08» ноября 2007 года в 16-00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212 289 02 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу 450062, г Уфа, ул Космонавтов, 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета

Автореферат разослан «05» октября 2007 года

Ученый секретарь совета

Денисов О. Л

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В связи с интенсивным развитием в нашей стране монолитного и сборно-монолитного домостроения одной из важнейших задач на стадии проектирования является оценка надежности конструкций в соответствии с требованием ГОСТ Р22 1 12-05 «Национальный стандарт Российской Федерации Безопасность в чрезвычайных ситуациях» Для выполнения такой оценки необходимо иметь нормативную методику расчета долговечности железобетонных конструкций, которая, согласно СНиП 2 03 11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии», может быть обеспечена с использованием средств первичной и вторичной защиты Однако большая часть железобетонных конструкций остается в структуре многослойных стен и является недоступной для возобновления средств вторичной защиты Расчётное обоснование параметров защитного слоя бетона (его толщины и плотности), гарантирующих обеспечить защиту арматуры от коррозии на весь срок эксплуатации конструкции, удовлетворив при этом требованиям рентабельности капиталовложений, остается до настоящего времени одной из нерешенных задач

С середины 60-х годов в нашей стране и за рубежом развиваются исследования, направленные на создание теоретически и экспериментально обоснованных расчетных методов определения долговечности железобетонных конструкций Однако проектирование железобетонных конструкций до настоящего времени осуществляется в соответствии со СНиП 2 03 11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии» без использования каких-либо расчетных методов Отсутствие нормативных методов оценки долговечности железобетонных конструкций связано со сложностью физико-химических процессов коррозии, ненадежностью прогнозирования параметров эксплуатационной среды Большинство решений получены на основе ряда принятых допущений, что могло привести к снижению точности результатов Это связано не только со схематизацией физико-химических процессов коррозии, но и с необходимостью упрощения математического аппарата, с целью получения аналитических выражений Актуальной задачей исследований в данном направлении является выполнение численных проверочных расчетов, подтверждающих или опровергающих справедливость применения существующих расчетных зависимостей, а также проведение вычислительных экспериментов для определения долговечности железобетонных и бетонных конструкций

Наиболее удобной в использовании расчетной моделью для возможного усовершенствования является один из результатов многочисленных исследований в области прогноза долговечности бетона или железобетона, а именно - расчетная зависимость глубины коррозионного поражения от времени эксплуатации конструкции, основанная на ряде принятых допущений, в том числе - исключения из рассмотрения факта химического взаимодействия бетона с агрессивной средой

Целью работы является теоретически и экспериментально обоснованная попытка совершенствования «классической» расчетной модели определения долговечности железобетонных конструкций

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи

- провести моделирование процесса взаимодействия железобетона с агрессивной внешней средой на ЭВМ, путем численного решения системы дифференциальных уравнений, объединяющих в себе наибольшее количество параметров процесса коррозии,

- сопоставить полученные на ЭВМ результаты с многочисленными результатами натурных испытаний и исследований для получения параметров математической модели «Привязку» полученных результатов к реальным условиям целесообразно осуществить на примере естественных условий эксплуатации, имеющих наибольшее практическое значение В естественных условиях деструкция железобетона происходит из-за коррозии арматуры, являющейся следствием нейтрализации (в основном карбонизации) защитного слоя бетона

- обосновать возможность и необходимость уточнения расчетной зависимости глубины коррозионного поражения от времени эксплуатации конструкции для получения железобетона с гарантированной долговечностью

Научная новизна работы:

- разработаны предложения по уточнению математической модели процесса карбонизации бетона, при этом показано, что при сроках эксплуатации более 20 лет прогноз долговечности должен осуществляться по уравнению с показателем степени 1/3, а не 1/2, как это осуществляется в настоящее время,

- установлено, что основной вклад в «замедление» процесса проникания агрессивной среды в бетон (от показателя степени п=1/2 до п=1/3) вносит учет химического взаимодействия при решении дифференциальных уравнений массопереноса Вторым по значимости фактором «замедления» является уменьшение общей пористости бетона, что происходит, в основном, за счет уменьшения количества макропор,

- установлено, что в естественных условиях эксплуатации долговечность бетона сроком не менее 100 лет может быть обеспечена применением бетона марки по водонепроницаемости не ниже при толщине защитного слоя бетона не менее 15 мм

Практическое значение работы заключается в следующем"

- разработаны рекомендации по оценке ресурса железобетона эксплуатирующихся сооружений на основе данных обследования их технического состояния;

- разработаны рекомендации по обеспечению долговечности железобетона при новом строительстве Результаты исследований были использованы

- при оценке ресурса и восстановлении эксплуатационной надёжности повреждённых железобетонных конструкций на следующих объектах Республики Башкортостан1 здание железнодорожного вокзала, г. Уфа; трехъярусные наружные этажерки завода «Мономер» и здание складского корпуса №4 базы оборудования ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», г. Салават.

- при разработке второго издания «Рекомендаций по обеспечению нормативной долговечности железобетона при воздействии углекислого газа воздуха» (Уфа, УГНТУ, 2007, 5 е.);

- в учебном процессе при чтении спецкурса «Основы долговечности бетона и железобетона» для студентов строительных специальностей и слушателей института дополнительного профессионального образования УГНТУ

Адробапия работы. Основные положения диссертационной работы

докладывались:

- на международных научно-технических конференциях «Проблемы строительного комплекса России» (г. Уфа, 2003-2007 гг.),

- международной конференции МКДЗК-07 «Проблемы долговечности зданий и сооружений в современном строительстве» (г Санкт - Петербург, 2007 г.)

- научно-практическом семинаре «Повышение долговечности систем во-доотведения» (г Уфа, 2006 г )

- научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (г.Уфа, 2003-2007 гг )

По результатам исследований опубликовано 10 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов по работе, списка использованной литературы и 2 приложений. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста, содержит 33 иллюстрации и 18 таблиц. Список использованной литературы включает 140 наименований. Работа выполнена при научных консультациях канд. техн. наук, доцента Латыповой Татьяны Владимировны.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы цель диссертации, ее научная новизна, актуальность исследований, дается краткое описание структуры диссертационной работы

В первой главе рассмотрено современное состояние вопроса обеспечения долговечности железобетона при воздействии углекислого газа воздуха, т.е. в естественных условиях эксплуатации. В настоящее время проблема обеспечения стойкости железобетона в этих условиях обостряется в связи с

достижением большим числом объектов нормативного срока и все возрастающим количеством поврежденных конструкций, для продления ресурса которых требуется неотложное проведение ремонтно-восстановителышх работ.

Являясь основным компонентом воздуха, углекислый газ нейтрализует цементный камень бетона, а присутствующие в воздухе другие кислые газы взаимодействуют с уже карбонизированным бетоном. Таким образом, воздействию углекислого газа (карбонизации) подвержены практически все надземные конструкции и, частично, подземные. Нейтрализация бетона в пределах толщины защитного слоя приводит к депассивации стальной арматуры, ее коррозии и последующему отслоению защитного слоя под давлением продуктов коррозии стали, что является причиной снижения эксплуатационной надежности железобетона, а в большом числе случаев - приходу конструкций в ремонтонепригодное состояние до наступления нормативного срока службы

Изучению вопроса о деструктивном воздействии на железобетон газовоздушной среды посвящены работы многих известных отечественных и зарубежных ученых С.Н Алексеева, В И Бабушкина, В Г Батракова, А И Васильева Е А Гузеева, Б.В Гусева, В.С Жолудова, Ф М Иванова, ВМ Москвина, В.И Новгородского, АФ Полака, ШМ. Рахимбаева, Н К Розенталя, А.С Файвусовича, В П Шевякова, В.В Яковлева, а также М Ната<1а, К КлвЬйапу, Мо&у, Т. №эЫ, Р БсЫевзе], Нв 8то1гук, НI "й^етщ В результате этих исследований установлено, что долговечность железобетона в обычных условиях эксплуатации зависит в конечном счете от скорости карбонизации, являющейся функцией ряда параметров. Наиболее значимыми из них являются температурно-влажностные условия эксплуатации, концентрация углекислого газа, состав бетона, его проницаемость, вид и расход цемента, а также условия твердения бетона

Действующими нормами (СНиП 2 03 11-85) предусмотрено обеспечение условной нормативной долговечности железобетона ([Т] = 50 лет) при неблагоприятных температурно-влажностных условиях эксплуатации с нормальной и повышенной концентрацией углекислого газа за счет применения двух мер защиты' первичной - увеличения толщины защитного слоя, вторичной — применения защитных покрытий I и П групп. Таким образом, резервы первичной защиты в части повышения плотности бетона практически не используются. Происходит это отчасти потому, что до настоящего времени отсутствует общепринятая методика расчета глубины карбонизации в зависимости от условий эксплуатации и свойств бетона, несмотря на достаточно большое число разработанных математических моделей и накопленный объем экспериментальных данных. В связи с этим актуальными являются исследования по обобщению и уточнению теоретических и экспериментальных данных с целью расчетного обоснования возможности получения железобетона с гарантированной долговечностью как для новых конструкций, так и при восстановлении поврежденных эксплуатируемых конструкций

Вопрос о долговечности железобетонных конструкций приобрел в настоящее время значение технико-экономического показателя качества строительства по следующим направлениям:

- определение срока безопасной эксплуатации конструкции;

- назначение конструктивных параметров конструкции.

Одной из причин сложившейся ситуации (помимо нарушения технологии изготовления и условий эксплуатации) является отсутствие расчетных методов при оценке долговечности конструкций.

Все больше исследователей приходит к выводу о необходимости разработки таких методов. Авторы Гусев Б.В., Степанова В.Ф., Черныщук Г.В. отмечают, что «...необходим новый подход к определению сроков службы, основанный на теории физико-химических процессов коррозии, их классификации с привлечением математического моделирования и созданием компьютеризованной методологии прогноза».

Во второй главе приведено обоснование возможности проведения вычислительного эксперимента с применением ЭВМ, представлена методика проведения такого эксперимента. Подробно изложен порядок численного решения системы дифференциальных уравнений, объединяющих в себе большинство параметров процесса коррозии. Следует отметить, что решение системы дифференциальных уравнений проводилось с заданием граничных и начальных условий, определённых и использованных в работах А.Ф. Полака, Б.В. Гусева , A.C. Файвусовича, В.Ф. Степановой , ILK. Розенталя.

В данной главе представлено также описание методики оценки технического состояния бетона и железобетона для последующего определения параметров математической модели.

В третьей главе представлено построение математической модели процесса коррозии железобетона с учётом химического взаимодействия агрессивной среды с растворимыми компонентами цементного камня.

Долговечность железобетонной конструкции при коррозионном воздействии внешней среды можно условно разделить на два периода (рис. 1):

T=t, + t2. (1)

Однако фактически в качестве долговечности Т целесообразно рассматривать только срок Г; (до начала коррозии арматуры), то есть пренебрегая сроком t2, поскольку погрешность в определении срока t2 может быть очень большой. Именно такой подход используется большинством исследователей (С.Н. Алексеев, Е.А. Гузеев, Б.В. Гусев, Т.К. Дементьев, Ф.М. Ива-

ПОВРЕЖДЕНИЕ

критическое предельное состояние

ВРЕМЯ

индукционнын период Г/

период повреждения tj

Карбонизация Коррозия Проникание CI арматуры

Рис.1. Схема повреждения при коррозии стали в бетоне (по С.Н. Алексееву)

нов, В.М. Москвин, А.Ф. Полак, LLLM. Рахимбаев, В.Б. Ратинов, Н.К. Розен-таль, В.Ф. Степанова, A.C. Файвусович, В.В. Яковлев, а также К. Kishitany, Т. Nishi, H.G. Smolzyk, М. Hamada, H.I. Wiering), хотя попытки более или менее достоверного определения срока Г^уже предпринимаются (Прокопович A.A.). До настоящего времени не существует нормативных методов расчёта ti, что определяет актуальность исследований в этой области. Действительно, зависимость глубины повреждения бетона от срока эксплуатации должна лежать в основе принятия решения, как при проектировании новых объектов, так и при оценке ресурса эксплуатирующихся конструкций (рис. 2). Поскольку существование железобетона возможно лишь при условии наличия защитного слоя а3 и сцепления арматуры с бетоном, то наиболее удобно определять срок 11 по функциональной зависимости глубины поражения L=f(t), исходя из условия L < а3._____

Новое строительство Реконструкция и усиление

исходные данные исходные данные

1 НОРМА ШВ11ЫЙ СРОК СЛУЖБЫ 1. СРОК СЛУЖБЫ ЗДАНИЯ И.Т11

ЗДАНИЯ ИЛИ СООРУЖЕНИЯ. Т СООРУЖЕНИЯ ТоНА МОМЕНТ

2. НРОНИЦАЕМОСТЪБЕ IOI1A, \\ ОБСЛЕДОВАНИЯ

3. ХАРАКТЕРИСТИКА 2 ГЛУБИНА КОРРОЗИОННОГО

ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ СРЕДЫ ПОРАЖЕНИЯ |.о

-0- -0- -0- -0- -0-

Л д д д д

расчётная зависимость L = А х Тл расчетная зависимость 1—1 л'т n

Л Л Л Л Л ь '"".Т..

РЕЗУЛЬТАТ 1. ВЫБОР ТОЛЩИНЫ ЗАЩИТНОГО л л лл л

«ЖЕРТВЕННОГО слоя» для гезультат

ОБЕСПЕЧЕНИЯ СРОК4 1. ПРОГИОЗДОЛГОВЕЧНОСТИ

СЛУЖБЫ, Т КОНСТРУКЦИИ

2. РЕШЕНИЕ О НЕОБХОДИМОСТИ 2. РЕШЕНИЕ О НЕОБХОДИМОСТИ

ПРИМЕНЕНИЯ ВТОРИЧНОЙ : РЕМОНТА КОПСТРУКШ1И

ЗАШИТЫ КОНСТРУКЦИИ

Рис. 2. Возможный порядок принятия решения о способах обеспечения долговечности конструкции

Очевидно, что конечной целью построения математической модели коррозии Ь=/А) является получение простой формулы, по которой удобно выполнять инженерные расчеты. Коррозия бетона связана с взаимодействием полиминерального цементного камня с многокомпонентной внешней средой. Однако практически все исследователи при выводе зависимости /,=/(У с целью упрощения исходят из взаимодействия двух веществ. Математическая модель физико-химического взаимодействия двух веществ известна уже давно - это дифференциальные уравнения второго порядка в частных произ-

водных, в которых одновременно учитываются диффузия, растворение и химическое взаимодействие двух компонентов А (внешняя среда) и В (в случае коррозии бетона - это растворимые компоненты цементного камня) со скоростью реакции «медленной» или «быстрой» (рис. 3; табл.1, уравнение (2))-

Для более простых случаев («мгновенная» реакция или «реакция не протекает») процесс определяется только диффузией (рис.3; табл.1, уравнение

(3))-

Влияние необратимой реакции

1) реакция не протекает 2) медленная реакция 3) быстрая реакция 4) мгновенная реакция

Процесс контролируется

диффузией диффузией и химической реакцией диффузией

\САБ V7В а \Са,в vB0 VВ0 vA„ Я и-

VÄ> , ч КЬь. в V.

0 х .X 0 А" > Xj X

Рис. 3. Типы кривых, характеризующих распределение концентрации при бимолекулярной реакции вида: А + В -» продукты согласно исследованиям Т. Шервуда, Р. Пигфорда, Ч. Уилки

Примечание. х=х\ — координата реакционной плоскости. _______Таблица 1

Вариант взаимодействия веществ А и В (рис.1) Примеры взаимодействия бетона с диффундирующей внешней средой Описание процесса Дифференциальные уравнения, описывающие процесс согласно А.Ф. По лаку, Б.В.Гусеву, A.C. Файвусовичу, В.Ф. Степановой, Н.К.Розенталю, Т. Шервуду

2 и 3 Контакт цементного камня с растворами солей, кислот и т.д. Наличие химического взаимодействия бетона с внешней средой, процесс контролируется диффузией и химической реакцией 1(2) —4=4 ^3. + *$» (cfc -cJ+Ä(Q dt 6 9х2 Пя V ' J

1 Контакт цементного камня с хлоридами Отсутствие химического взаимодействия бетона с внешней средой, процесс контролируется диффузией \С/ = ° i ^ dt a x

Примечание С, - концентрация г-го вещества, Л, - функция, харагсгеризукщая скорость убыли компонента из единицы объема среды в результате реакции, о' - эффективный коэффициент диффузии, кв ~ константа скорости растворения твердой фазы, 8а - удельная внутренняя поверхность цементного камня, ¡^ - пористость бетона

До последнего времени «камнем преткновения» всех моделей было получение простой инженерной формулы из системы уравнений (2) Дело в том, что математически система уравнений типа (2) не имеет аналитического решения Поэтому большинство исследователей «упрощали» уравнение, приравнивая Я,(С) ~ 0, и, таким образом, фактически переходили к уравнению (3), известному также как второй закон Фика В то же время, уравнение (3) имеет аналитическое решение в виде общепринятого в области долговечности железобетона «закона корня квадратного от времени»

Ь = А 2 л/7 (4)

Разработанные на основе этих принципов отечественными и зарубежными исследователями (С.Н Алексеев, Е А Гузеев, Б.В Гусев, Т К Дементьев, Ф.М Иванов, В М Москвин, А Ф. Полак, Ш М Рахимбаев, В Б Ратинов, Н К Розенталь, В Ф Степанова, А С Файвусович, В В Яковлев, а также К КдвЬйапу, Т №бЫ, Н й Бтокук, М Натаёа, НI Wlerш.g) математические модели сводятся, в конечном счете, именно к выражению вида (4)

Попытки решения системы уравнений (2) продолжались до конца XX века Так, компромиссные решения между (2) и (3) были разработаны профессором АФ Полаком в 70-80-е гг XX века путем применения метода «квазистационарного» режима и разделения корродирующего слоя на зоны При этом принималось, что в зоне 1 все растворимые компоненты цементного камня уже растворились и имеет место только диффузия (рис 4, а) Несмотря на то, что полученная профессором А Ф Полаком формула для определения глубины проникания внешней среды вглубь цементного камня учитывала наибольшее количество параметров процесса, она по-прежнему являлась одной из разновидностей «закона корня квадратного от времени» Кроме того, положенная в основу модели схема взаимодействия с «мгновенной» реакцией (рис 3, схема 4) имеет место лишь в растворах, либо в порах капиллярно-пористых тел, стенки которых не растворяются в агрессивной среде Таким образом, ширина зоны химической реакции по А Ф Полаку составляет Хт«0 Фактически же ширина этой зоны равна глубине проникания агрессивного вещества (см рис. 3, схемы 2 и 3, рис 4)

Лишь в конце XX века в связи с интенсивным развитием вычислительной техники появилась возможность получить рещение системы уравнений (2) с использованием современного аппарата численных методов, реализованного в пакетах различных прикладных математических программ

а)

б)

зона 1 зона 2

зонаЗ

; .Пористость, П

чойа 3

ЗОНа 1 неповреж-

денныи бетон

#2

область I

- диффузия внешней среды А;

- диффузия растворённых компонентов цементного камня В;

- растворение и диффузия растворённых компонентов цементного камня В.

Рис. 4. Схемы процесса: а) по А.Ф.Полаку; б) предлагаемая

Область 1 - растворение и диффузия растворимых компонентов бетона В, диффузия внешней среды А, их химическое взаимодействие, образование продуктов химического взаимодействия.

[область химического вглимодгнствия

--ъ

< 1 £ 'ШщЩ шш, шшш

а

\// У. -

продукты химического растворённые компоненты взаимодействия це^нтиого камня В

В условиях химической реакции второго порядка система уравнении принимает вид:

^Sl- гГ^Ял-ик'СС at~Ad* Ml^AB

дС ¿?С / \

где кп — эффективная константа скорости химической реакции второго порядка по (В.Б. Рати-нову); ¡л — стехиометр ич ее к и й коэффициент химической реакции; при решении принято ' х- гДе параметр Х„ - ширина зоны химической реакции (по А.Ф. Полаку).

Численное решение системы уравнений (5), полученное с использованием математического пакета Maple 9.5, представлено в виде семейства графиков распределения С(х), соответствующих задаваемым граничным условиям, константам уравнения, времени протекания процесса взаимодействия внешней агрессивной среды с бетоном t (рис. 5). На основе распределений С(х) (рис.5) и возможностей программы Maple 9.5 построены также графики распределения L(t) - глубины проникания внешней среды в бетон с учетом одновременно протекающей химической реакции (рис.6), причём кривая 3

является решением системы уравнений (5), то есть «истинной» кривой. Как видно из данных (рис.6), квадратная парабола (кривая 1 при п=2) достаточно сильно отклоняется от кривой 3 (п=2.94), а наиболее близка к ней зависимость вида I = (кривая 2 при п=3). На рис. 6 также показана зависимость для случая одновременного протекания диффузии и химической реакции первого порядка между двумя жидкостями. Из анализа данных рис. 6 следует, что для случая коррозии бетона целесообразно использовать зависимость вида Ь = А-^-Л (рис. 7).

Рис. 5. Характер распределений С(х), полученных при численном решении системы уравнений (5) с использованием программы Maple 9.5:

CAs(x) - распределения концентрации внешней среды А в момент времени t„

Ст(х) - распределения концентрации растворённого компонента цементного камня В в

момент времени (t4 > t3 > t3> t,).

Рис. 6. Распределения L(t):

1- вида Ь - А2 , 2- вида Ь = , 3- построенное на основе численного решения урав-

нения вида (5), 4 - построенное на основе численного решения уравнения ¡у

а< * ах' ' л

(при рассмотрении процесса без учёта растворения, эффективная константа скорости химической реакции первого порядка по В.Б. Ратинову).

Рис. 7. Влияние учёта дополнительных параметров процесса коррозии на общий вид расчётной зависимости глубины поражения от времени

Следует отметить, что на практике «закон корня квадратного от времени» далеко не всегда соблюдался, что было обнаружено рядом исследований. Так, проф. Рахимбаев Щ.М. и Авершина Н.М. считают, что наряду с квадратной параболой (Ь = А„ 41 , п = 2), процессы коррозии могут быть описаны уравнением с показателем степени п > 2, или даже с полным торможением. С.Н. Алексеев, Ф.М. Иванов, С. Модры, П. Шиссль в своей работе также отмечают, что фактически глубина карбонизации бетона отклоняется от зависимости Ь = Л0

Анализ многочисленных работ различных исследователей по карбонизации бетона показывает, что практически во всех них имеется лишь одна экспериментальная точка на графике что не позволяет определить характер зависимости. Кроме того, такой параметр как «глубина карбонизации» имеет чрезвычайно большой разброс: по данным С.Н. Алексеева и Н.К. Розенталя среднеквадратическое отклонение в некоторых случаях практически совпадает с самим значением глубины коррозионного поражения. Большой разброс экспериментальных данных подтверждается и нашими исследованиями. Можно привести лишь две работы, в которых приведены экспериментальные данные по нескольким срокам испытаний (рис.8). Эти данные показывают, что процесс карбонизации подчиняется зависимости I = А3

с коэффициентом вариации в среднем 0,0382 против 0,0538 для зависимости . Исследователь Л.А. Вандаловская отмечает (рис. 9, б), что зависимость глубины карбонизации от времени подчиняется зависимости

I

х = /а ", где п=2-3,05.

Глубина карбонизации I., мм

Вне помещения (под крышей)

Вне помещения (под открытым небам)-.

й-- I Л'*^-г—1

™ в 12 18 24 30 36 42

Рис.8. Экспериментальные данные по нескольким срокам испытаний: а) о - средние результаты испытаний С.Н. Алексеева для 27 бетонов б) • - экспериментальные данные Л.А. Вандаловской

------ зависимость вида Ь = Л2 л/^

- - зависимость вида Ь —

«Несовершенство» формул вида Ь = Л2 -/с заключается в том, что они достаточно точно описывают процесс коррозии лишь для двух частных случаев (рис.1, схемы 1 и 4). Для подавляющего же большинства агрессивных сред процесс коррозии бетона описывается схемами 2 и 3. Поэтому при наличии выраженного химического взаимодействия внешней среды с растворимыми компонентами цементного камня (варианты 2 и 3 на рис. 1) построение математической модели необходимо вести на основе уравнений вида Однако не следует исключать из внимания формулу вида . Разделив расчётную схему определения глубины коррозии бето-

Глубина карбонизации Ь, мм

срок испытаний 1, .ф

на на зоны «интерполяции» и «экстраполяции» можно сделать важный практический вывод об области применения уравнений с показателем степени 1/2 или 1/3. В зоне «интерполяции», правой границей которой может являться экспериментальная точка ; Ь0) с относительно небольшим сроком испытаний (менее 5...8 лет, рис.8, 9) уравнения Ь = Аг 47 и

---г-Ь = АЪК[1 равноприменимы, так

Рис.9. Расчётная схема определения глубины как значения Экспериментальных коррозии бетона через заданный точек могут с одинаковой по-

срок эксплуатации грешностью принадлежать рас-

пределениям и того, и другого вида. При больших сроках становится очевидной разница в прогнозе глубины коррозии, указанная в зоне «экстраполяции» (рис. 9).

В четвертой главе представлены данные исследования структурной пористости образцов бетона. Следует отметить, что данные литературы по соотношению пористости бетона до и после карбонизации практически отсутствуют. Это обусловлено, главным образом, сложностью прямого определения пористости традиционными методами. В связи с этим был применён метод малоуглового рассеивания рентгеновских лучей на аппарате КРМ-11. Для анализа поры были условно разделены на пять типов, а в качестве характеристики размера пор был принят параметр Ку - так называемый условный радиус пор (В ~ 1.5 Ку, где О - истинный диаметр пор).

Таблица 2

Структурная пористость бетона___

Тип лор по размеру

Образец I II III IV V

ЯУ,А Яу, А V,0/» Яу, А ЯУ,А У.%

Наружный слой 13.5 30.2 58 2.4 129 2.1 286 65.3 - -

Переходной слой 13 69 68 4.4 128 4.7 254 22 - -

Внутренний слой 14 37 57 2.9 100 2.8 163 10 516 47.2

Здесь: — условный радиус пор; V - относительный объем пор данного типа.

Результаты исследований свидетельствуют о значительном уменьшении количества макропор в карбонизированном слое, что происходит, очевидно,

1 Исследования проведены в Институте проблем нефтехимпереработки (г.Уфа, Республика Башкортостан) совместно с д-ром. хим. наук, профессором И.Р. Хайрутдиновым и канд.хим.наух, стар. науч. сотрудником Т.Г. Биктимировой.

за счет уплотнения структуры в наружном и переходном слое карбонатными отложениями (табл. 2, рис.10).

80

60

■40 20

О

О 100 200 300 400 500 600

-Наружный слой -о-Переходной сдой Ь'Н)-1]Н'КШ1Н слой

1'исЛО. Характер относительного распределения пор различных диаметров для различных слоев бетона

Таким образом, установлено, что в карбонизированном бетоне значение пористости наружного слоя не снижается до нуля, что подтверждает правильность предлагаемой схемы процесса карбонизации (рис.4). А «переход» от Ь - А2Л к Ь = А^лП объясняется не столько снижением пористости, а сколько учётом в математической модели химического взаимодействия внешней среды и растворимых компонентов цементного камня.

В пятой главе приводятся результаты обследований технического состояния бетонных и железобетонных конструкций, проведенных на большом числе объектов с разным режимом эксплуатации, с целью определения коэффициента Аз математической модели Ь — А^ . Обследования проводились по методике, описанной в главе 2 диссертации в соответствии с СП 13102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений».

Результаты определения коэффициента А3 математической модели ь = аъ\11 в зависимости от плотности бетона и режима эксплуатации конструкции представлены в таблице 3. Следует отметить, что для решения инженерных задач в первом приближении предпринята попытка «выделить» для коэффициента А3 зависимость от водоцементного отношения (В/Ц) и марку по водонепроницаемости (\¥), значения которых удобно контролировать на стадии производства конструкции. Далее приведена оценка погрешности, которая возникает при применении зависимости I = Аг л/7 для прогноза глубины карбонизации (табл.4, рис.12).

V, %

/

VI

0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 Водоцементное отношение, В/Ц

-1—П-1-1-1-Г

14 12 10 8 6 4 2

Марка по водонепроницаемости,

(по данным С. А. Подмачовой) Рис.11. Зависимость коэффициента Аз о г плотности бетона:

1 - нормальный режим эксплуатации (по СНиП 11-3-79*);

2 - влажный и мокрый режим эксплуатации (по СНиП П-3-79*);

3, 4 - данные А.И. Васильева и В.В. Дуцык для нормального и влажного режимов эксплуатации, соответственно (по СНиП П-3-79*)

Таблица 3

Значения коэффициента Аз (смтод"ш) в зависимости от плотности бетона (В/Ц) и режима эксплуатации конструкции

Водоцементное отношение В/Ц Марка по водонепроницаемости Значение Аз

Нормальный режим эксплуатации Влажный и мокрый режим эксплуатации

0.65 2 1.026 0.51

0.55 4 0.682 0.25

0.5 6 0.51 0.12

0.43 8 0.2692 -

0.4 10 0.166

0.38 12 0.0972

0.35 14 -

Полученные данные (табл. 4, рис. 12) подтверждают применимость зависимости вида ь = А2 л/7 для бетонов высокой проницаемости с относительно небольшим проектным либо фактическим сроком эксплуатации. Проектирование же долговечности конструкций из бетонов марок и выше на длительные сроки эксплуатации целесообразно осуществлять с использованием зависимости Ь = А, \[г .

Таблица 4

Режим эксплуатации конструкции (по СНиП Н-3-79*) Марка по водонепроницаемости Погрешность 8 (рис. 9) в определении глубины карбонизации между Ь = Аг\Л и Ь = а2 -Л,%

Срок эксплуатации 50 лет Срок эксплуатации 100 лет

1. Нормальный режим эксплуатации Ш 1 11

т 7 20

№6 15 29

т 44 61

\У10 82 104

Ш2 152 182

2. Важный и мокрый режим эксплуатации \У2 4 8

17 32

Ш 63 83

Рис. 12. Характер изменения погрешности 6 (таблица 4) при «переходе» ОТ Ь — Л, 77 к I = АЛЛ для бетонов различной проницаемости с проектными сроками эксплуатации 50 и 100 лет В шестой главе представлены рекомендации по проектированию железобетона с расчётной долговечностью, основанные на полученной математической модели и экспериментально определенном параметре процесса А3. На этапе проектирования достижение нормативного срока эксплуатации в случае воздействия углекислого газа должно быть обеспечено средствами только первичной защиты - назначением толщины защитного слоя а^, а так-

4 б 8 10

—■— нормальный режим эксплуатации* в течение 50 лет —О™ нормальный режим эксплуатации* в течение 100 лет —А —влажный и мокрый режим эксплуатации' в течение 50 лет —Д — влажный о мокрый режим эксплуатации* в течение 100 лет

же марки бетона но водонепроницаемости W (рис. 13). В настоящее время на предприятиях стройиндустрии уже есть все необходимое для обеспечения необходимой марки бетона по водонепроницаемости и жесткого контроля за толщиной защитного слоя бетона. Методика проектирования изложена во второй редакции «Рекомендаций по обеспечению нормативной долговечности железобетона при воздействии углекислого газа воздуха» (Уфа, УГНТУ,

т I i i i i Г"

14 12 10 8 6 4 2

Марка по водонепроницаемости, W

Рис. 13. Зависимость срока эксплуатации конструкции Т от марки по водонепроницаемости W в нормальных условиях эксплуатации при значениях толщины защитного слоя бетона: 1 - а3 = 30 мм; 2 - а3 = 25 мм; 3 - а3 = 20 мм; 4 - а3 = 15 мм.

Учет конкретных условий эксплуатации конструкции, может быть осуществлён с помощью коэффициентов условий работы mi...m4, согласно первой редакции «Рекомендаций по обеспечению нормативной долговечности железобетона при воздействии углекислого газа воздуха» (Уфа, УГНТУ, 2005 г.)

L = т ,т 2т Зт 4А3 Kit , (6)

где mi - коэффициент, учитывающий уменьшение скорости карбонизации при влажном и мокром режиме эксплуатации, 0,1.. .0,5; тг - коэффициент, учитывающий уменьшение скорости карбонизации для конструкций, эксплуатируемых на открытом воздухе, 0,2...0,45; гпз - коэффициент, учитывающий зависимость скорости карбонизации от температуры, 0,2... 1,8; ¡щ - коэффициент, учитывающий увеличение скорости карбонизации при повышении концентрации углекислого газа в воздухе, 1.. .6.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:

1 Анализ результатов обследования технического состояния эксплуатируемых объектов свидетельствует о значительном увеличении в последние годы числа аварийных ситуаций вследствие карбонизации бетона и коррозии арматуры. Имеются многочисленные случаи раннего повреждений железобетона как из-за нарушения технологии изготовления конструкций, так и недооценки агрессивности среды на этапе проектирования и эксплуатации. Одной из главных причин несоответствия ожидаемой и фактической долговечности железобетонных конструкций является то, что проектирование их защиты осуществляется до настоящего времени без использования расчетных методов

2 Разработаны предложения по уточнению математической модели процесса карбонизации бетона, при этом показано, что при сроках эксплуатации более 20 лет прогноз долговечности должен осуществляться по уравнению с показателем степени 1/3, а не 1/2, как это осуществляется в настоящее время.

3. Установлено, что основной вклад в «замедление» процесса проникания агрессивной среды в бетон (от показателя степени п=1/2 до п=1/3) вносит учёт химического взаимодействия при решении дифференциальных уравнений массопереноса. Вторым по значимости фактором «замедления» является уменьшение общей пористости бетона, что происходит, в основном, за счёт уменьшения количества макропор

4. установлено, что в естественных условиях эксплуатации долговечность бетона сроком не менее 100 лет может быть обеспечена применением бетона марки по водонепроницаемости не ниже W8 при толщине защитного слоя бетона не менее 15 мм

5 Результаты исследований были использованы при оценке технического состояния эксплуатирующихся конструкций, прогнозе их долговечности и разработке способов ремонта поврежденных конструкций ряда объектов Республики Башкортостан: здание железнодорожного вокзала, г Уфа, трехъярусные наружные этажерки завода «Мономер» и здание складского корпуса №4 базы оборудования ОАО «Салаватнефте-оргсинтез», г. Салават А также при разработке второй редакции «Рекомендаций по обеспечению нормативной долговечности железобетона при воздействии углекислого газа воздуха» (Уфа,УГНТУ, 2007, 5 е.). Основное содержание диссертации опубликовано в следующих научных трудах, из них №1 опубликован в журнале, включенном в перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий в соответствии с требованиями ВАК Министерства образования и науки РФ:

1. Стойкость бетона и железобетона в емкостных сооружениях водоочистки / А.Р.Анваров, Р.Р.Ахмадуллин, JI.H Валишина, В И Городничев, В М. Латыпов, Т В Латыпова, Б В Луцык // Строительные материалы. -2003 -№Ю.-С36-37

2 Обеспечение долговечности железобетонных конструкций в обычных условиях эксплуатации/ А Р Анваров, Т В Латьшова, В М Латыпов// Бюллетень строительного комплекса Республики Башкортостан - Уфа 2007 С 47-49

3 Схемы взаимодействия бетона с агрессивными внешними средами/ А Р. Анваров // Проблемы строительного комплекса России Материалы XI международной научно-технической конференции при XI Международной специальной выставке «Строительство Коммунальное хозяйство Энергосбережение -2007» -Уфа УГНТУ, 2007 - С 29-31

4 Уточнение математических моделей для прогноза долговечности железобетонных конструкций /А Р Анваров, В М Латыпов, Р А Анваров// Проблемы строительного комплекса России Материалы XI международной научно-технической конференции при XI Международной специальной выставке «Строительство, Коммунальное хозяйство Энергосбережение - 2007». - Уфа УГНТУ, 2007 - С 4-7

5 Некоторые (обобщенные) варианты взаимодействия железобетонных конструкций с внешними средами / АР Анваров, ВМ Латыпов // Проблемы строительного комплекса России Материалы IX международной научно-технической конференции при IX Международной специальной выставке «Строительство Коммунальное хозяйство Камне-обработка - 2005» - Уфа УГНТУ, 2005 - С 34-35

6 О применении численных методов для оценки долговечности железобетонных конструкций /АР Анваров, В М Латыпов // Проблемы строительного комплекса России Материалы VIII международной научно-технической конференции при VIII Международной специальной выставке «Строительство Коммунальное хозяйство. Энергосбережение - 2004» - Уфа УГНТУ, 2004 - С 52

7 Об использовании метода конечных элементов при описании возможных вариантов взаимодействия железобетонных конструкций с внешними средами / Анваров АР// Проблемы строительного комплекса России Материалы IX международной научно-технической конференции при IX Международной специальной выставке «Строительство. Коммунальное хозяйство Камнеобработка - 2005» - Уфа, УГНТУ, 2005,- С 28-30

8, Численное решение неоднородного дифференциального уравнения массопереноса в частных производных при построении математической модели процесса коррозии бетона/ А Р Анваров, В М Латыпов // Проблемы строительного комплекса России Материалы IX международной научно-технической конференции при X Международной специальной выставке «Строительство Коммунальное хозяйство - 2006» -Уфа УГНТУ, 2006 - С 19-21

9 Обоснование математических моделей для прогноза скорости коррозии бетона в сооружениях водоотведения / А.Р Анваров, Т В Латыпова,

В М Латыпов // Повышение долговечности систем водоотведения материалы научно-практического семинара - Уфа, 2006 - С 47-49 10.Учет химического взаимодействия при построении математических моделей коррозии бетона/ А Р Анваров, Т В Латыпова, В М Латыпов// «Долговечность. Защита от коррозии-2007» Материалы международной конференции, - СПб, 2007 г С. 160-167

Подписано в печать 03 10 07 Бумага офсетная Формат 60x80 1/16 Гарнитура «Тайме» Печать трафаретная Уел печ л 1 Тираж 90 Заказ 192 Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета Адрес типографии 450062, Республика Башкортостан, г Уфа, ул Космонавтов, 1

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ОБ

ОБЕСПЕЧЕНИИ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА ВОЗДУХА.

1.1. Карбонизация бетона и коррозия стальной арматуры.

1.1.1. Классификация газов.

1.1.2. Карбонизация бетона.

1.1.3. Влияние состава бетона на скорость карбонизации.

1.1.4. Влияние условий эксплуатации на процесс карбонизации.

1.1.5. Условия депассивации стальной арматуры.

1.2. Анализ нормативных документов по защите железобетона от коррозии.

1.3. Аналитические методы оценки долговечности железобетона проектирования его первичной и вторичной защиты.

1.4. Постановка задачи исследований.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Обоснование возможности и методика проведения численного эксперимента на ЭВМ.

2.2. Методика оценки технического состояния бетона и железобетона.

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА КОРРОЗИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА С УЧЁТОМ ХИМИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АГРЕССИВНОЙ СРЕДЫ С РАСТВОРИМЫМИ КОМПОНЕНТАМИ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ.

3.1. Принципы математического моделирования.

3.2. Численное решение системы дифференциальных уравнений, описывающих процесс взаимодействия бетона с углекислой газовоздушной средой.

3.3. Оптимизация расчётной зависимости глубины коррозионного поражения от времени на основе полученных решений.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ ПОРИСТОСТИ

БЕТОНА.

4.1. Методика исследования структурной пористости бетона.

4.2. Результаты исследования структурной пористости бетона.

ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ПАРАМЕТРОВ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА КАРБОНИЗАЦИИ БЕТОНА.

5.1. Результаты обследования технического состояния бетонных и железобетонных конструкций.

5.2. Определение параметров математической модели.

5.2. Оценка отклонения и область применения уточнённой математической модели.

ГЛАВА 6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ

НОРМАТИВНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА ВОЗДУХА.

6.1. Обеспечение долговечности проектируемых конструкций.

6.2. Обеспечение долговечности эксплуатируемых конструкций.

В связи с интенсивным развитием в нашей стране монолитного и сборно-монолитного домостроения одной из важнейших задач на стадии проектирования является оценка надёжности конструкций в соответствии с требованием ГОСТ Р22.1.12-05 «Национальный стандарт Российской Федерации. Безопасность в чрезвычайных ситуациях». Для выполнения такой оценки необходимо иметь нормативную методику расчёта долговечности железобетонных конструкций, которая согласно СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии» может быть обеспечена с использованием средств первичной и вторичной защиты. Однако, большая часть железобетонных конструкций остаётся в структуре многослойных стен и является недоступной для возобновления средств вторичной защиты. Расчётное обоснование параметров защитного слоя бетона (его толщины и плотности), которые гарантируют обеспечить защиту арматуры от коррозии на весь срок эксплуатации конструкции, удовлетворив при этом требованиям рентабельности капиталовложений, остаётся до настоящего времени одной из нерешённых задач.

С середины 60-х годов в нашей стране и за рубежом развиваются исследования, направленные на создание теоретически и экспериментально обоснованных расчётных методов определения долговечности железобетонных конструкций. Однако проектирование железобетонных конструкций до настоящего времени осуществляется в соответствии со СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии» без использования каких-либо расчётных методов. Отсутствие нормативных методов оценки долговечности железобетонных конструкций связано со сложностью физико-химических процессов коррозии, ненадёжностью прогнозирования параметров эксплуатационной среды. Большинство решений получены на основе ряда принятых допущений, что могло привести к снижению точности результатов. Это связано не только со схематизацией физико-химических процессов коррозии, но и с необходимостью упрощения математического аппарата, с целью получения аналитических выражений. Актуальной задачей исследований в данном направлении является выполнение численных проверочных расчётов подтверждающих или опровергающих справедливость применения существующих расчётных зависимостей, а также проведение вычислительных экспериментов для построения математических моделей для определения долговечности железобетонных и бетонных конструкций.

Решению этих задач посвящена данная работа.

Автор выражает благодарность коллективу ХНИЛ УГНТУ «Уфимский городской центр СТРОЙТЕХЭКСПЕРТИЗА» за помощь в выполнении обследовательских работ. Работа выполнена при научных консультациях канд. техн. наук, доцента Латыповой Татьяны Владимировны.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:

1. Анализ результатов обследования технического состояния эксплуатируемых объектов свидетельствует о значительном увеличении в последние годы числа аварийных ситуаций вследствие карбонизации бетона и коррозии арматуры. Имеются многочисленные случаи раннего повреждения железобетона как из-за нарушения технологии изготовления конструкций, так и недооценки агрессивности среды на этапе проектирования и эксплуатации. Одной из главных причин несоответствия ожидаемой и фактической долговечности железобетонных конструкций является то, что проектирование их защиты осуществляется до настоящего времени без использования расчетных методов.

2. Разработаны предложения по уточнению математической модели процесса карбонизации бетона, при этом показано, что при сроках эксплуатации более 20 лет прогноз долговечности должен осуществляться по уравнению с показателем степени 1/3, а не 1/2, как это осуществляется в настоящее время.

3. Установлено, что основной вклад в «замедление» процесса проникания агрессивной среды в бетон (от показателя степени п=1/2 до п=1/3) вносит учёт химического взаимодействия при решении дифференциальных уравнений массопереноса. Вторым по значимости фактором «замедления» является уменьшение общей пористости бетона, что происходит, в основном, за счёт уменьшения количества макропор.

4. установлено, что в естественных условиях эксплуатации долговечность бетона сроком не менее 100 лет может быть обеспечена применением бетона марки по водонепроницаемости не ниже W8 при толщине защитного слоя бетона не менее 15 мм.

5. Результаты исследований были использованы при оценке технического состояния эксплуатирующихся конструкций, прогнозе их долговечности и разработке способов ремонта поврежденных конструкций ряда объектов Республики Башкортостан: здание железнодорожного вокзала, г. Уфа; трехъярусные наружные этажерки завода «Мономер» и здание складского корпуса №4 базы оборудования ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», г. Салават. А также при разработке второй редакции «Рекомендаций по обеспечению нормативной долговечности железобетона при воздействии углекислого газа воздуха» (Уфа,УГНТУ, 2007, 5 е.).

1. АвершинаН.М. Закономерности кинетики коррозии и стойкость бетона с активным заполнителем. Автореф. дисс. канд. техн. наук. — Воронеж, ВГАСА, 1995 -23с.

2. Акользин А.П. Противокоррозионная защита стали пленкообразователями. М.: Металлургия, 1989. - 192 с.

3. Алексеев С.Н. Коррозия арматуры и повышение защитного действия бетона//Бетон и железобетон. 1986. - №7 - С.3-4.

4. Алексеев С.Н. Коррозия и защита арматуры в бетоне. М.: Издательство литературы по строительству, 1968. - 230 с.

5. Алексеев С.Н. О коррозии высокопрочной напрягаемой арматуры/УБетон и железобетон. 1967. - №3 - С.17-21.

6. Алексеев С.Н., Иванов Ф.М. Защитный слой и долговечность железобетона//Бетон и железобетон. 1968. -№11- С.41-42.

7. Алексеев С.Н., Красовская Г.М. Особенности коррозионного поведения арматурных сталей//Бетон и железобетон. 1978 - №9 - С.14-15.

8. Алексеев С.Н., Степанова В.Ф., Яковлев В.В. Перспективы использования методов первичной защиты конструкций//Бетон и железобетон. 1990. - №3 - С. 13-15.

9. Алексеев С.Н., Розенталь Н.К. Коррозионная стойкость железобетонных конструкций в агрессивной промышленной среде. М.: Стройиздат, 1976.-205 с.

10. Артамонов B.C. Защита железобетона от коррозии. М,: Стройиздат, 1967.- 127 с.

11. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. -М.: Стройиздат, 1981. -464с.

12. Ашмарин И.П., Васильев Н.Н., Амбросов В.А. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1975. - 77с.

13. Бабушкин В. И. Защита строительных конструкций от коррозии, старения и износа. К.: Высш. шк. Изд-во Харьк. ун-та, 1989. - 168с.

14. Бабушкин В.И. Физико-химические процессы коррозии бетона и железобетона. -М.: Изд-во лит. по стр-ву, 1968. 187с.

15. БадовскаГ., Данилецкий В., Мончинский М. Антикоррозионная защита зданий (пер. с польск.). М.: Стройиздат, 1978. - 507с.

16. Бетонные и железобетонные работы/Совалов И.Г., Могилевский Я.Г., Остромогольский В.И. М.: Стройиздат, 1988.-336 с.

17. Вандаловская Л.А. В сб.: Долговечность строительных конструкций. Киев, «Будивельник», 1972.

18. Васильев А.И. Оценка коррозионного износа рабочей арматуры в балках пролетных строений автодорожных мостов//Бетон и железобетон.2000. №2 С.20-23.

19. Васильев А.И. Прогноз коррозии арматуры железобетонных мостовых конструкций при карбонизации защитного слоя//Бетон и железобетон.2001.- №3 С Л 6-20.

20. Гарибов Р.Б. Сопротивление железобетонных элементов конструкций воздействию агрессивных сред: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Пенза, СГТУ, 2002.-16с.

21. Гегузин Я.Е. Диффузионная зона. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит-ры, 1979.-342с.

22. Гиллер Я.Л. Таблицы межплоскостных расстояний. Т.Н. М.: Недра, 1966.

23. Гордон С.С. Прогноз долговечности железобетонных конструкций//Бетон и железобетон. -1992. №6.

24. Горчаков Г.И. и др. Состав, структура и свойства цементных бетонов /Под ред. Г.И. Горчакова. М.: Стройиздат, 1976. - 145с.

25. Горшков B.C., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ: Учеб. пособие. М.: Высш. школа, 1981. - 335 с. ил.

26. ГОСТ 13015.0-83 «Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Общие технические требования». М.: Изд-во стандартов, 1992.

27. ГОСТ 13015.1-81 «Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Приемка». М.: Изд-во стандартов, 1992.

28. ГОСТ 13015.3-81 «Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Документ о качестве». М.: Изд-во стандартов, 1992.

29. ГОСТ 22690.0-77 «Бетон тяжелый. Общие требования к методам определения прочности без разрушения приборами механического действия». М.: Изд-во стандартов, 1978.

30. ГОСТ 12730.0-78. Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости, водонепроницаемости. -М.: Изд-во стандартов, 1978.

31. ГОСТ 22690-88. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля. М.: Изд-во стандартов, 1988.

32. ГОСТ 22904-93. Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения защитного слоя бетона и расположения арматуры. М.: Изд-во стандартов, 1978.

33. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1990. - 37 с.

34. Гузеев Е.А. Механоматематические методы прогноза долговечности железобетонных конструкций//Бетон и железобетон. 1990. - №3 -С.17-18.

35. Гузеев Е.А., Алексеев С.Н., Савицкий Н.В. Учет агрессивных воздействий в нормах проектирования конструкций//Бетон и железобетон. 1992.-№10-С.8-10.

36. Гузеев Е.А. Основы расчета и проектирования железобетонных конструкций повышенной стойкости в коррозионных средах: Дисс. д-ра техн. наук. М., НИИЖБ, 1981.

37. Гусев Б.В., Степанова В.Ф., Черныщук Г.В. Модель расчета коррозионной стойкости бетона при воздействии агрессивной углекислоты воздуха//Бетон и железобетон. 1999. -№1 -С.27-28.

38. Демьянова B.C., Логанина В.И. Выбор оптимальных математических моделей для прогнозирования срока службы отделочных покрытий//Изв. вузов. Строительство. 1995. -№5,6.

39. Долговечность бетона и железобетона. Приложения методов математического моделирования с учетом ингибирующих свойств цементной матрицы/Комохов П.Г., Латыпов В.М., Латыпова Т.В., Вагапов Р.Ф. Уфа: Изд-во «Белая река», 1998. - 216 с.

40. Долговечность железобетона в агрессивных средах/С.Н. Алексеев, Ф.М. Иванов, С. Модры, П. Шиссль. М.: Стройиздат, 1990. - 320 с.

41. Долговечность строительных конструкций и сооружений из композиционных материалов/В.Ш. Барбакадзе, В.В. Козлов, В.Г. Микульский, И.И. Николов//Под ред. В.Г. Микульского. М.: Стройиздат, 1993. -256с.

42. Долидзе Д.Е. Испытание конструкций и сооружений. Учебное пособие вузов. М.: «Высшая школа», 1975. - 252 е.: ил.

43. Закгейм А.Ю. Введение в моделирование физико-технологических процессов. — М.: Химия, 1982. 320 с.

44. Защита строительных конструкций и технологического оборудования от коррозии: Справочник строителя: -М.: Стройиздат, 1991.—304с.

45. Иванов Ф.М. Коррозия железобетонных конструкций транспортных сооружений. — М.: Транспорт, 1968. 175 с.

46. Иванов Ф.М. О моделировании процессов коррозии бетона//Бетон и железобетон. 1982. - №7 - С.45-46.

47. Иванов Ф.М., Розенталь Н.К. Оценка агрессивности среды и прогнозирование долговечности подземных конструкций//Бетон и железобетон. 1990. - №3.

48. Иванов Ф.М. О моделировании процессов коррозии бетона//Бетон и железобетон. 1982. - №7.

49. Иванов Ф.М., Розенталь Н.К., Чехний Г.В. О преждевременном повреждении бетона в обычных условиях//Бетон и железобетон. 1994. -№2.

50. Кандинский В.Д. Расчет толщины защитного слоя полимербетона в коррозионностойких конструкциях. В кн.: Строительные конструкции и материалы. Защита от коррозии/Тр.НИИпромстроя. — Уфа: Изд. НИИпромстроя, 1982, с.4-6.

51. Кесккюла Т.Э. Работоспособность сельскохозяйственных производственных зданий: Дисс.д-ра техн. наук. Тарту, Эстонская сельхозакадемия, 1986.-535с.

52. Кескюлла Т.Э., Мильян Я.А., Новгородский В.И. Коррозионное разрушение железобетонных конструкций животноводческих зданий//Бетон и железобетон. 1980. - №9.

53. Комохов П.Г. Механико-энергетические аспекты прогнозирования гидратации, твердения и долговечности цементного камня//Цемент. -1987.-№2.

54. Коррозионная стойкость и защитные свойства бетона сухого формования/Алексеев С.Н., Бабицкий В.В., Батяновский Э.И., Дрозд АЛЛ Бетон и железобетон. 1987. - №1 - С. 43-45.

55. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты/В.М. Москвин, Ф.М. Иванов, С.Н. Алексеев, Е.А. Гузеев//Под общ. ред. В.М. Москвина. М.: Стройиздат, 1980. - 536 с.

56. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику: Пер. с англ./Под ред. Сухотина A.M. JL: Химия, 1989. - Пер. изд., США, 1985.-456 е.: ил.

57. Красильников К.Г., Никитина JI.B., Скоблинская Н.Н. Физико-химия собственных деформаций цементного камня. М.: Стройиздат, 1980.256 с.

58. Лужин О.В., Волохов В.А., Шмаков Г.Б. Неразрушающие методы испытания бетона//Совм. изд. СССР-ГДР. М.: Стройиздат, 1985. - 236 е.: ил.

59. Луцык Е.В. Разработка методов обеспечения долговечности железобетона при воздействии углекислого газа воздуха. Автореферат дисс. канд. техн. наук. — Уфа, УГНТУ, 2005.-23 с.

60. Математические модели процессов коррозии бетона/Гусев Б.В., Файвусович А.С., Степанова В.Ф., Розенталь Н.К. М.: ИИЦ "ТИМР", 1996.-104с.

61. Метод определения эффективных коэффициентов диффузии агрессивного вещества в жидкой и газовой средах капиллярно-пористых тел /Полак А.Ф., Иванов Ф.М., Яковлев В.В., Кравцов В.М./Тр. НИИпромстроя, вып.22 М.: Стройиздат, 1977, с.113-121.

62. Методика обследования состояния строительных конструкций и оборудования, эксплуатирующихся в агрессивных средах/НИИпромстрой. Уфа, 1980. - 33 с.

63. Методические рекомендации по обследованию коррозионного состояния арматуры и закладных деталей в железобетонных конструкциях. М.: НИИЖБ, 1978.

64. Москвин В.М. Гидрофобизация как средство повышения стойкости бетона//Бетон и железобетон 1983. - №8. - С. 7-9.

65. Москвин В.М. Коррозия бетона. М.: Гос. изд-во лит-ры по строительству и архитектуре, 1952. - 342 с.

66. Москвин В.М., Алексеев С.Н. Защита от коррозии арматурной стали в бетонах различных видов//Исследования в области защиты бетона и других строительных материалов от коррозии: Тр. НИИЖБ. М.:, 1958, вып.2, с. 134-146.

67. Москвин В.М., Алексеев С.Н., Розенталь Н.К. Меры повышения долговечности сборных железобетонных конструкций промышленных зданий//Бетон и железобетон. 1972. -№3 - С.32-33.

68. Москвин В.М., Лазаревич И.А. Защита от коррозии бетонных и железобетонных конструкций//Бетон и железобетон. 1963. - №10 - С. 478-480.

69. Москвин В.М., Нерсесян В.Г. Влияние напряженного состояния на коррозию легкого бетона в агрессивной газовой среде//Бетон и железобетон. 1970. - №7 - С.39-41.

70. Мчедлов-Петросян О.П., Филатов Л.Г. Расширяющиеся составы на основе портландцемента. М.: Стройиздат, 1965. - 140 с.

71. Невилль A.M. Свойства бетона./Под ред. В.Д. Парфенова и Т.Ю. Якуба. -М.: Стройиздат, 1972.-344 с.

72. Николаев Н.И. Диффузия в мембранах. — М.: Химия, 1980. 232с.

73. Новгородский В.И. Повышение долговечности животноводческих зданий//Бетон и железобетон. 1976. - №7 - С.11-13.

74. Определение срока защитного действия антикоррозионного покрытия/

75. A.Ф. Полак, Т.В. Латыпова, А.А. Шаймухаметов, Э.З. Минибаев,

76. B.М. Латыпов//Бетон и железобетон. 1990. -№3.

77. Подмазова С.А. Обеспечение качества бетона монолитных конструкций//Строительные материалы. 2004. - №6 - С.8-9.

78. Полак А.Ф. О применении теории моделирования к вопросам коррозии бетона в агрессивной среде/Тр. НИИпромстроя, вып. 12. — М.: Стройиздат, 1974, с.260-265.

79. Полак А.Ф., Яковлев В.В., Кравцов В.М. Коррозия железобетона в среде, содержащей хлористый водород//Бетон и железобетон. 1976. -№3 - С.4-6.

80. ПолакА.Ф. Физико-химические основы коррозии железобетона. Уфа: Издание Уфимск. нефт. ин-та, 1982. 76с.

81. ПолакА.Ф. Моделирование коррозии железобетона и прогнозирование его долговечности. В кн.: Итоги науки и техники. Коррозия и защита от коррозии. т.Х1. — М.: ВИНИТИ, 1986, с. 136-180.

82. Полак А.Ф. Расчет долговечности железобетонных конструкций. Уфа: Издание Уфимск. нефт. ин-та, 1983. - 116 с.

83. Пособие по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций (к СНиП 2.03.11-85). М.: Стройиздат, 1989.- 125с.

84. Потапов Ю.Б., Головинский П.А.,Шмелев Г.Д. Расчет долговечности с учетом коррозии арматуры//Изв. Вузов. Строительство 2003. - №6 -С.113-117.

85. Прогнозирование долговечности бетона с добавками/Добролюбов Г., Ратинов В.Б., Розенберг Т.И./Под ред. В.Б. Ратинова. — М.: Стройиздат, 1983.-212с.

86. Прокопович А.А. Сопротивление изгибу железобетонных конструкций с различными условиями сцепления продольной арматуры с бетоном. -С.: НВФ «Сенсоры. Модули. Системы», 2000. 296 с.

87. Прочность, структурные изменения и деформации бетона./Под. ред. А.А. Гвоздева-М.: Стройиздат, 1978.-299 с.

88. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Л.: Химия, Ленингр. отд., 1978.-392 с.

89. Ратинов В.Б., Иванов Ф.М. Химия в строительстве. М.: Стройиздат, 1977.-220 с.

90. Ратинов В.Б., Новгородский В.И., Островский А.Б. Защита арматуры в трещинах бетона при помощи ингибиторов коррозии//Бетон и железобетон. 1973. - №12 - С. 19-20.

91. Рахимбаев Ш.М. Принципы выбора цементов для использования в условиях химической агрессии//Изв. вузов. Строительство. 1996. -№10.

92. Рекомендации по обеспечению надежности и долговечности железобетонных конструкций промышленных зданий и сооружений при их реконструкции и восстановлении/Харьк. ПромстройНИИпроект. М.: Стройиздат, 1990. - 176 с.

93. Рекомендации по оценке состояния и усилению строительных конструкций промышленных зданий и сооружений/НИИСК. М.: Стройиздат, 1989.- 104 с.

94. Розенталь Н.К. Защитные свойства бетона и их изменение во времени//Бетон и железобетон. 1970. - №6 - С.40-41.

95. Розенталь Н.К. Повышение защитного действия бетона в агрессивных газовых средах//Бетон и железобетон. 1979. - №1 - С.34-35.

96. Розенталь Н.К., Язев П.В. Методы и приборы для изучения кинетики карбонизации бетона // Бетон и железобетон. 1972. - № 11 - С. 19-21.

97. Розенфельд JI.M., Васильева Т.Д. Получение ячеистого бетона, стойкого к воздействию углекислого газа//Бетон и железобетон. 1972. - №4 -С.6-8.

98. Рудобашта С.П. Массоперенос в системах с твердой фазой. — М.: Химия,1980. -248с.

99. Руководство по защите от коррозии лакокрасочными покрытиями строительных бетонных и железобетонных конструкций, работающих в газовоздушных средах. М.: Стройиздат, 1978. - 224 с.

100. Руководство по определению диффузионной проницаемости бетона для углекислого газа.-М.: НИИЖБ, 1974.

101. Рябич В.Ф. О толщине защитного слоя бетона//Бетон и железобетон. -1971. -№1 С.23-24.

102. Сайтиев С.Ш., Яковлев В.В., Гельфман Г.Н. К расчету толщины изоляции бетона при воздействии жидких агрессивных сред. В. кн.: Строительные конструкции и материалы. Защита от коррозии/Тр. НИИпромстроя. — Уфа, 1980,- 129-133 с.

103. Саттерфилд Ч. Массопередача в гетерогенном катализе (пер. с англ.). — М.: Химия, 1976. 240с.

104. Сафрончик В.И. Защита строительных конструкций и технологического оборудования. — JL: Стройиздат, Ленингр. отд., 1988.—255с.

105. Семашкин Д.А. Деградационные процессы в бетоне сборных железобетонных резервуаров для нефти: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Самара, СамГАСА, 2000.-19с.

106. Силаенков Е.С. Оценка долговечности крупноразмерных элементов из автоклавного ячеистого бетона//Бетон и железобетон. 1961. - №11 -С.501-504.

107. СНиП 3.04.03-85. Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 32 с.

108. СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения». М.: ГУП НИИЖБ Госстроя России, 2004. - 26с.

109. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника. М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1986.-31с.

110. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - 79с.

111. СНиП2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 46с.

112. СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений». М.: Госстрой России, ГУН ЦПП, 2003. - 26 с.

113. Справочник по производству сборных железобетонных изделий/Г.И. Бердичевский, Васильев А.П.,. Иванов Ф.М и др.; Под ред. Михайлова К.В., Фоломеева А.А. М.: Стройиздат, 1982. - 440 с.

114. Справочник по химии цемента/Бутт Ю.М., Волконский Б.В., Егоров Г.Б. и др. /Под ред. Волконского Б.В. и СудаксаЛ.Г. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд., 1981.-221с.

115. Сухотин A.M. Физическая химия пассивирующих пленок на железе. -Л.: Химия, 1989.-320 с.

116. Техническое обслуживание и ремонт зданий и сооружений: Справочное пособие/М.Д. Бойко, А.И. Мураховский, В.З. Величкин и др.; Под редакцией М.Д. Бойко. М.: Стройиздат, 1993. - 208 с: ил.

117. Урбанович И.Н., Алексеев С.Н. Производство железобетона заданной долговечности//Бетон и железобетон. 1988. - №2 - С.37-39.

118. Усиление монолитного железобетонного перекрытия/Новгородский В.И., Ли А.Д., Шишкин В.Я., Карпунин Л.А., Внукова Л.А.//Бетон и железобетон. 1996. - №3.

119. Физико-химическая механика тампонажных растворов/Круглицкий Н.Н., Гранковский, Вагнер Г.Р., Детков В.П./Под ред. Н.Н. Круглицкого. Киев.: Изд-во «Наукова Думка», 1974. - 288 с.

120. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. — М.: Наука, 1967.-491 с.

121. Чернявский В.Jl. О сопротивляемости цементного бетона действию внешней среды//Изв. вузов. Строительство. 1991. -№3.

122. Чернявский В.Л. Об адаптации цементного бетона к действию внешней среды//Бетон и железобетон. 1994. -№ 5.

123. Чирнев В.П., Кардангушев А.Н. Ресурс железобетонных плит покрытий железнодорожных зданий//Бетон и железобетон. 1992. - №5.

124. Шалимо М.А. Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии Мн,: Выш. шк., 1986. - 200 е., ил.

125. Шаптала В.Г. Математическое моделирование в прикладных задачах механики двухфазовых потоков. Белгород: Изд. БелГТАСМ, 1996-102с.

126. Шарипов Э.Х. Стойкость бетона и железобетона в резервуарах для хранения нефти: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Уфа, УГНТУ, 200220 с.

127. Шевяков В.П., Жолудов B.C. Защита от коррозии промышленных зданий и сооружений. М.: ТОО «Редакция газеты «Архитектура», 1995.- 168 с.

128. Шевяков В.П. Новое при проектировании защиты от коррозии в сильноагрессивных средах//Бетон и железобетон. 1990. -№3 - С. 24-25.

129. Шервуд Т., Пигфорд Р., Уилки Ч. Массопередача (пер. с англ.) Процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1982. - 96с.

130. Шишко Ф.С., Актуганов И.З. Влияние многократно повторной нагрузки на модуль упругости бетона // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1986, №4. С.126—128.

131. Яблонский Г.С., Спивак С.И. Математические модели химической кинетики. -М.: Знание, 1977.-64с.

132. Яковлев В.В. О некоторых особенностях механизма коррозии бетона в жидких средах//Долговечность и защита конструкций от коррозии Тез. докл. Международн. конф. 25-27 мая 1999 г. Москва, 1999 г. - С.87-91.

133. Яшаяев М.Н., Рассыпнова, Т.Б., Следников Б.А. Причины разрушения железобетонных плит покрытия литейных цехов металлургических предприятий//Промышленное и гражданское строительство. 1986. -№12 -С.34-35.

134. Andrade К. and oth. Cover Cracking and Amount of Rebar Corrosion //Concrete repair, Rehabilitation and Corrosion. London, 1996, p.p. 263-273.

135. Cook D.J., Chindraprasirt P. A mathematical model for the prediction of damage in concrete //Cem.and Concr.Res., 1981, №4, p.p.581-590.

136. Corrosion of Stell in Concrete. State of the art report /RILEM Tecnical Committee 60-CSC «Corros. of Steel in Concr.», 1986.

137. Ollivier J.-P., Massat M., Parrott C. Parameters influencing transport characteristics. Performance Criteria for Concrete Durability/RILEM Report 12, London, 1992, p.p. 36-96.

138. Siemes A., Vrouwenvelder A. Durability of Concrete//RILEM Seminar «Durability of Concrete Structures Under Normal Outdoor Conditions», Hannover, 1984, p.p. 78-83.

139. Wiering H.J. Longtime Studies on the Carbonation of Concrete under Normal Outdoor Exposure/RILEM Seminar «Durability of Concrete Structures Under Normal Outdoor Conditions», Hannover, 1984, p.p. 104-108.

140. Zolin B. Factors affecting the durability of concrete. 3rd Int. Symp. Pulp, and Pap. Ind. Corros. Probl., Atlanta, 1980, s.l. 1980, 34/1-34/25.